JP2005271766A - 車両用ホイール、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤを装着するリムの内部に中空状の気室を有するとともに、このリムの機械的強度に優れ、安定した走行を実現可能な車両用ホイールを提供する。
【解決手段】タイヤを装着するためのリム２を備え、リム２の内部に中空状の気室３を有する車両用ホイール１であって、気室３を有するリム２が、一体的に鋳造された車両用ホイール１。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ホイール、及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、タイヤを装着するリムの内部に中空状の気室を有するとともに、このリムの機械的強度に優れ、安定した走行を実現可能な車両用ホイールと、このような車両用ホイールを簡便かつ高精度に、かつ、このリムを一体構成で製造することが可能な車両用ホイールの製造方法に関する。

近年、自動車、特に、高級車とされる自動車においては、操縦安定性と車内空間の快適さとが共に求められている。このため、いわゆる足回りと呼ばれるタイヤ、車両用ホイール、サスペンション等においては、例えば、サスペンションのアクティブ制御技術、防振ゴムやタイヤの構造の改良技術等が開発されてきている。

車両用ホイールに関しても種々の改良がなされており、例えば、車内騒音に対して、その大きな要因であるタイヤ空洞共鳴音を抑えるべく、副気室をリムホイール内に設け、この副気室と連通孔の寸法を調整することによりヘルムホルツ共鳴吸音器として作用させる車両用ホイール等が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に示すリムホイールは、リムと前記リムの径方向外側に配置される複数の蓋部材との間に形成され、周方向に間隔をあけて設けられた複数の隔壁により分割された複数の副気室と、前記リムまたは前記蓋部材の少なくとも一方に設けられ、底部位置がビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部と、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる連通部とを備えたものであり、前記副気室と前記連通部とでヘルムホルツ共鳴吸音器を構成したものである。
特開２００２−７９８０２号公報

しかしながら、特許文献１に示すリムホイールは、副気室を構成する蓋部材と隔壁とが溶接等によって接合されたものであり、この接合部分において、自動車の走行時の振動に耐え得る機械的強度を確保することが困難であるという問題があった。また、蓋部材や隔壁を溶接等で接合する場合に、十分な共鳴吸音効果を得るためには、副気室の気密性の確保が必要であり、極めて高度な溶接技術が必要となるため、実際に特許文献１に示すリムホイールを工業的に製造することは困難であるという問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、タイヤを装着するリムの内部に中空状の気室を有するとともに、このリムの機械的強度に優れ、安定した走行を実現可能な車両用ホイールと、このような車両用ホイールを簡便かつ高精度に、かつ、このリムを一体構成で製造することが可能な車両用ホイールの製造方法を提供する。

本発明は、以下の車両用ホイール、及びその製造方法を提供するものである。

［１］タイヤを装着するためのリムを備え、前記リムの内部に中空状の気室を有する車両用ホイールであって、前記気室を有する前記リムが、一体的に鋳造されたものである車両用ホイール（以下、「第一の発明」ということがある）。

［２］前記リムが、前記気室を二つ以上有する前記［１］に記載の車両用ホイール。

［３］少なくとも一つの前記気室に、前記気室と前記リムのタイヤ装着側の表面とを連通する連通孔が一つ以上穿設され、前記気室と前記連通孔とによって共鳴吸収が可能な前記［１］又は［２］に記載の車両用ホイール。

［４］前記気室が、前記リムの周方向における円環形状の一部となるように形成された前記［１］〜［３］のいずれかに記載の車両用ホイール。

［５］前記連通孔が、前記気室の、前記リムの幅方向における略中心部位と連通するように穿設された前記［３］又は［４］に記載の車両用ホイール。

［６］前記連通孔が、前記気室の、前記リムの周方向における略中心部位と連通するように穿設された前記［３］〜［５］のいずれかに記載の車両用ホイール。

［７］前記気室と前記連通孔とが、下記式（１）の関係を満たすように構成された前記［３］〜［６］のいずれかに記載の車両用ホイール。

（但し、Ｖは前記気室の総体積（ｃｍ³）、Ｓは前記連通孔の総断面積（ｃｍ²）、Ｌは前記連通孔の長さ（ｃｍ）、Ｎは一つの前記気室に穿設する前記連通孔の数（個）、及びＣは音速（ｃｍ／ｓｅｃ）を示す）

［８］前記リムの内部の前記気室の総体積が、前記リムに装着したタイヤと前記リムのタイヤ装着側の表面とによって形成された主気室の体積に対して２〜２５％に相当する前記［１］〜［７］のいずれかに記載の車両用ホイール。

［９］タイヤを装着するためのリムを備え、前記リムの内部に中空状の気室を有する車両用ホイールを製造する車両用ホイールの製造方法であって、前記車両用ホイールの形状に形成されたキャビティの前記リムに相当する部位に所定形状の中子を配設し、前記中子を配設した前記キャビティに溶融又は半溶融金属を充填して鋳造することにより、前記リムの内部に中空状の前記気室が形成された車両用ホイールを製造する車両用ホイールの製造方法（以下、「第二の発明」ということがある）。

［１０］前記キャビティに、前記キャビティの表面から延びる少なくとも一つの保持部材を有する保持手段を配設し、前記中子を、前記保持手段の前記保持部材によって保持した状態で、前記キャビティの前記リムに相当する部位に配設し、前記中子を配設した前記キャビティに前記溶融又は半溶融金属を充填する前記［９］に記載の車両用ホイールの製造方法。

［１１］少なくとも二つの前記中子を、前記保持手段の前記保持部材によって、一つの前記中子に対して二以上の箇所で保持した状態で前記キャビティの前記リムに相当する部位に配設し、それぞれの前記中子を配設した前記キャビティに前記溶融又は半溶融金属を充填して、その内部に前記中子と前記保持部材の保持部分とが埋設された鋳造品を得、得られた前記鋳造品から、前記保持手段を構成するそれぞれの前記保持部材の前記保持部分を引き抜いて、前記鋳造品の表面から前記鋳造品の内部に埋設されたそれぞれの前記中子まで貫通する貫通孔を形成するとともに、形成した前記貫通孔から前記中子を粉砕して取り出して、前記鋳造品の内部にそれぞれの前記中子の形状に対応した少なくとも二つの中空状の前記気室が形成された貫通孔付き中空鋳造品を得、得られた前記貫通孔付き中空鋳造品の前記貫通孔を封止して、それぞれの前記気室が密閉された密閉中空鋳造品を得、得られた前記密閉中空鋳造品における前記リムのタイヤ装着側の表面と、密閉した前記気室とを連通する連通孔を、一つの前記気室に対して一つ以上穿設して、前記リムの内部に少なくとも二つの前記気室を有するとともに、前記リムのタイヤ装着側の表面とそれぞれの前記気室とを連通する連通孔が一つの前記気室に対して一つ以上穿設された車両用ホイールを製造する前記［１０］に記載の車両用ホイールの製造方法。

［１２］前記中子を前記キャビティに配設する際に、前記中子が前記リムの周方向における円環形状の一部となるように保持して配設する前記［９］〜［１１］のいずれかに記載の車両用ホイールの製造方法。

［１３］前記連通孔を、前記リムのタイヤ装着側の表面と、前記気室の、前記リムの幅方向における略中心部位とが連通するように穿設する前記［１１］又は［１２］に記載の車両用ホイールの製造方法。

［１４］前記連通孔を、前記リムのタイヤ装着側の表面と、前記気室の、前記リムの周方向における略中心部位とが連通するように穿設する前記［１１］〜［１３］のいずれかに記載の車両用ホイールの製造方法。

本発明の車両用ホイールは、タイヤを装着するリムの内部に中空状の気室を有するとともに、このリムの機械的強度に優れ、安定した走行を実現することが可能なものである。また、本発明の車両用ホイールの製造方法は、このような車両用ホイールを簡便かつ高精度に、かつ、このリムを一体構成で製造することができる。

以下、図面を参照して、本発明の車両用ホイール、及びその製造方法の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

まず、本発明（第一の発明）の車両用ホイールの一の実施の形態について具体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の車両用ホイール一の実施の形態を模式的に示す平面図であって、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車両用ホイールを、その回転軸を含む平面で切断した断面図である。また、図２は、図１（ｂ）に示す車両用ホイールのリムの周辺部分を拡大した拡大断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示すに、本実施の形態の車両用ホイール１は、タイヤを装着するためのリム２を備え、リム２の内部に中空状の気室３を有する車両用ホイール１であって、気室３を有するリム２が、一体的に鋳造されたものである。

このように、本実施の形態の車両用ホイール１は、タイヤを装着するリム２の内部に中空状の気室３を有し、このリム２が一体的に鋳造されたものあることから、その内部に中空状の気室３を有するリム２の機械的強度に優れ、バランス性がよいことから、安定した走行を実現することができるとともに、従来の別途溶接等で気室を形成した車両用ホイールとは異なり、その意匠面への影響を与えないため、デザイン性にも優れたものとすることができる。また、リム２の内部に気室３を有していたとしても、本実施の形態の車両用ホイール１においては、リム組み性が低下することがなく、タイヤの装着を容易に行うことができる。

本実施の形態の車両用ホイール１においては、上述したリム２が、気室３を二つ以上有することが好ましい。このように気室３を二つ以上有する場合には、車両用ホイール１のバランス性を向上させることが可能となるとともに、鋳造による製造が簡便になる。なお、上述したように、本実施の形態の車両用ホイール１においては、リム２が一体的に鋳造されたものであることから、特に、気室３を二つ以上有する場合には、それぞれの気室３を略均一に形成することができる。

また、本実施の形態の車両用ホイール１においては、少なくとも一つの気室３に、気室３とリム２のタイヤ装着側の表面とを連通する連通孔５が一つ以上穿設され、気室３と連通孔５とによって共鳴吸収が可能なものであることが好ましい。従来の車両用ホイールにタイヤを装着して走行した場合、タイヤと車両用ホイールのリムとの間に形成される空洞によって、走行中に空洞共鳴音が起こり、車内騒音の原因となっていた。上述したように、本実施の形態の車両用ホイール１は、気室３と連通孔５とがヘルムホルツ共鳴吸音器となることから、走行中の空洞共鳴音を減少させる共鳴吸収が可能となる。

なお、この連通孔５は少なくとも一つの気室３に対して穿設されていればよいが、本実施の形態の車両用ホイール１においては、気室３を二つ以上有する場合には、全ての気室３に対して、一つ以上の連通孔５が穿設されていることが好ましい。このように構成することによって、上述した共鳴吸収の効果をさらに向上させることができる。

また、本実施の形態においては、気室３が、リム２の周方向における円環形状の一部となるように形成されていることが好ましい。具体的には、例えば、図１（ａ）に示すように、円環中空状の空間が、複数の箇所において、所定の厚さの壁７によってそれぞれ区画され、二つ以上の気室３が構成されていることが好ましい。このように構成することによって、例えば、この気室３によって走行中の空洞共鳴音や振動を抑制する効果、即ち、共鳴吸収の効果を良好に得ることができるとともに、本実施の形態の車両用ホイール１の安定性を向上させることができる。

また、車両用ホイール１に、気室３に連通する連通孔５が穿設されている場合には、連通孔５が、気室３の、リム２の幅方向における略中心部位と連通するように穿設されていることが好ましく、また、この連通孔５が、気室３の、リム２の周方向における略中心部位と連通するように穿設されていることが好ましい。このように連通孔５が、リム２の幅方向や周方向に対して対称的な位置に穿設されたものとすることにより、走行中の空洞共鳴音や振動を抑制する効果と、車両用ホイール１の安定性とをさらに向上させることができる。

さらに、本実施の形態の車両用ホイール１に、気室３に連通する連通孔５が穿設され、この気室３と連通孔５とによって良好な共鳴吸収の効果を得るためには、気室３と連通孔５とが、下記式（１）の関係を満たすように構成されていることが好ましい。

（但し、Ｖは気室３の総体積（ｃｍ³）、Ｓは連通孔５の総断面積（ｃｍ²）、Ｌは連通孔５の長さ（ｃｍ）、Ｎは一つの気室３に穿設する連通孔５の数（個）、及びＣは音速（ｃｍ／ｓｅｃ）を示す）

気室３と連通孔５とが、前記式（１）の関係を満たすように構成されることにより、本実施の形態の車両用ホイール１に装着したタイヤの空洞共鳴音と同程度の周波数となるように共鳴周波数を設定することが可能となり、タイヤの空洞共鳴音を減少させることができる。なお、本実施の形態の車両用ホイール１において、気室３の数が二つ以上であり、それぞれの気室３に穿設された連通孔５の数が異なる場合には、前記式（１）におけるＮは一つの気室３に穿設する連通孔５の平均数（個）のことである。

また、本実施例の車両用ホイール１においては、リム２の内部の気室３の総体積が、車両用ホイール１に実際にタイヤを装着した際のタイヤとリム２のタイヤ装着側の表面４とによって形成された空間の体積に対して２〜２５体積％に相当することが好ましく、３〜１５体積％に相当することがさらに好ましい。なお、気室３の総体積が２体積％未満であると、走行時の乗り心地の改良効果や共鳴吸収の効果が低下することがあり、２５体積％を超えると、上述した共鳴吸収を行う場合には、低周波に対してバネ定数が下がり、減衰性が低下することがある。

本実施の形態の車両用ホイール１は、図３に示すように、所定の車両用ホイールの形状に形成されたキャビティ１１のリム２に相当する部位に中子１３を配設し、中子１３を配設したキャビティ１１に溶融又は半溶融金属を充填することにより一体的に鋳造することによって製造することができる。ここで、図３は、本実施の形態の車両用ホイールを製造方法する際の、鋳造の工程を模式的に示す説明図である。このように、鋳造の際に中子１３を用いることによって、図１（ａ）に示すように、リム２の機械的強度がさらに向上されるとともに、気室３の形状の安定性が向上する。なお、図３に示す鋳造の方法については、第二の発明の車両用ホイールの製造方法を説明する際に、さらに具体的に説明する。

なお、本実施の形態の車両用ホイール１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、リム３をその外周で保持し、車両に取り付けるため部材であるディスク６も備えている。このディスク６については、従来公知の車両用ホイールに用いられるディスクと同様に構成されたものであることが好ましい。

また、本実施の形態の車両用ホイール１において、上述した共鳴吸収の効果をさらに良好に得るためには、気室３の数が、三つ以上であることが好ましく、四つ以上であることがさらに好ましく、五つ以上であることが特に好ましい。この場合には、それぞれの気室３の大きさが略同一であってもよいし、それぞれの気室３の大きさが異なってもよい。

本実施の形態の車両用ホイール１においては、リム２やディスク６を形成する材料について特に制限はないが、例えば、車両用ホイール１として必要な機械的強度を得ることができるとともに軽量であることから、軽合金を主成分とすることが好ましく、具体的には、アルミニウム合金やマグネシウム合金を主成分とすることが好ましい。なお、本実施の形態において、主成分とは、車両用ホイール１全体に対する含有割合が、８０質量％以上の成分のことをいう。

次に、本発明（第二の発明）の車両用ホイールの製造方法の一の実施の形態について説明する。本実施の形態の車両用ホイールの製造方法は、図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示すような、タイヤを装着するためのリム２を備え、このリム２の内部に中空状の気室３を有する車両用ホイール１を製造する車両用ホイールの製造方法であって、図３及び図４に示すように、車両用ホイール１（図１（ａ）参照）の形状に形成されたキャビティ１１のリム２（図１（ａ）参照）に相当する部位に所定形状の中子１３を配設し、中子１３を配設したキャビティ１１に溶融又は半溶融金属を充填して鋳造することにより、リム２（図１（ａ）参照）の内部に中空状の気室３（図１（ａ）参照）が形成された車両用ホイールを製造する製造方法である。このように構成することによって、簡便かつ高精度に、図１（ａ）に示すような車両用ホイール１を製造することが可能であり、特に、この車両用ホイール１のリム２を一体的に鋳造することにより、得られる車両用ホイール１のリム２の機械的強度を向上させることができる。

本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、図３に示すように、上述したキャビティ１１に、キャビティ１１の表面から延びる少なくとも一つの保持部材１４を有する保持手段１５を配設し、所定形状の中子１３を、保持手段１５の保持部材１４によって保持した状態で、キャビティ１１のリム２に相当する部位に配設し、この中子１３を配設したキャビティ１１に溶融又は半溶融金属を充填することが好ましい。なお、保持部材１４の形状については特に限定されることはないが、図３に示すように、その先端で中子１３を突き刺すことができるような棒状のものを好適例として挙げることができる。また、保持部材１４の形状としては、板状、くさび状、ブロック状、球状等を好適例として挙げることができる。

また、本実施の形態の車両用ホイールの製造方法は、リム２（図１（ａ）参照）の内部に中空状の気室３（図１（ａ）参照）が形成された車両用ホイール１（図１（ａ）参照）を製造する車両用ホイールの製造方法である。例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような、リム２の内部に少なくとも二つの気室３を有するとともに、リム３のタイヤ装着側の表面４とそれぞれの気室３とを連通する連通孔５が一つの気室３に対して一つ以上穿設された車両用ホイール１を製造する場合には、少なくとも二つの中子１３を、保持手段１５の保持部材１４によって、一つの中子１３に対して二以上の箇所で保持した状態でキャビティ１１のリム２に相当する部位に配設し、それぞれの中子１３を配設したキャビティ１１に溶融又は半溶融金属を充填して、その内部に中子１３と保持部材１４の保持部分とが埋設された鋳造品１２を得、得られた鋳造品１２から、保持手段１５を構成するそれぞれの保持部材１４の保持部分を引き抜いて、鋳造品１２の表面から鋳造品１２の内部に埋設されたそれぞれの中子１３まで貫通する貫通孔１６を形成するとともに、形成した貫通孔１６から中子１３を粉砕して取り出して、図４に示すような、鋳造品１２の内部にそれぞれの中子１３（図３参照）の形状に対応した少なくとも二つの中空状の気室３が形成された貫通孔付き中空鋳造品１９を得、図５に示すように、得られた貫通孔付き中空鋳造品１９の貫通孔１６を封止して、それぞれの気室３が密閉された密閉中空鋳造品２０を得、得られた密閉中空鋳造品２０におけるリム２（図２参照）のタイヤ装着側の表面４（図２参照）と、密閉した気室３とを連通する連通孔５（図２参照）を、一つの気室３に対して一つ以上穿設して、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような、リム２の内部に少なくとも二つの気室３を有するとともに、リム３のタイヤ装着側の表面４とそれぞれの気室３とを連通する連通孔５が一つの気室３に対して一つ以上穿設された車両用ホイール１を製造することが好ましい。ここで、図４は、上述した本実施の形態の車両用ホイールの製造方法によって得られた貫通孔付き中空鋳造品の一部を拡大した拡大断面図であり、図５は、この貫通孔付き中空鋳造品の貫通孔を封止する工程を示す断面図である。なお、図４及び図５における点線は、最終製品としての車両用ホイール１（図１（ｂ）参照）の形状を示す。

以下、図３〜図５に示す車両用ホイールの製造方法における各工程毎にさらに具体的に説明する。まず、図３に示すように、所定形状の中子１３を、車両ホイール１（図１（ａ）参照）の形状に対応したキャビティ１１のリム２に相当する部位に、保持手段１５の保持部材１４によって一つの中子１３に対して二以上の箇所で保持した状態で配設し、中子１３を配設したキャビティ１１に溶融又は半溶融金属を充填して、その内部に中子１３及び保持部材１４の保持部分が埋設された鋳造品１２を得る。なお、キャビティ１１は、金型１８によって形成されている。

上述した中子１３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した車両用ホイール１の気室３を形成するためのものであり、この気室３の形状に対応したものを使用する。図３に示す中子１３の材料等については、特に制限はなく、従来公知の中子に使用される材料を好適に用いることができる。

本実施の形態の車両用ホイールの製造方法に好適に用いられる保持手段１５は、キャビティ１１の表面から延びる少なくとも棒状の二つの保持部材１４を有するものであり、この二つの保持部材１４の先端で中子１３を突き刺して保持するものである。このように一つの中子１３に対して二以上の箇所で保持することにより、安定して中子１３を保持することができるとともに、鋳造品１２からの中子１３の取り出しが容易になる。保持手段１５は、例えば、シリンダー等に接続して駆動可能なものとし、二つの保持部材１４の先端が、金型１８を貫通してキャビティ１１から出し入れ可能に構成されたものであることが好ましい。また、保持手段１５を構成する保持部材１４が、中子１３を保持する幅木状のものであってもよい。

また、本実施の形態の車両用ホイールの製造方法に用いられる金型１８は、例えば、従来公知の鋳造に用いられる金型と同様に構成されたものを好適に用いることができるが、上述したように保持手段１５を構成する保持部材１４を配設することができるように構成されていることが好ましい。また、鋳造方法については、特に制限はなく、例えば、重力鋳造法や低圧鋳造法を好適に用いることができる。

鋳造に使用する溶融又は半溶融金属については、得られる車両用ホイール１（図１（ａ）参照）として必要な機械的強度を得ることができるとともに、軽量であることから軽合金を主成分とすることが好ましく、具体的には、アルミニウム合金やマグネシウム合金を主成分とすることが好ましい。

本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、キャビティ１１のリムに相当する部位に配設する中子１３の数は特に制限はないが、上述したように二つ以上であることが好ましく、この場合には、それぞれの中子１３がリム２の周方向における円環形状のそれぞれ一部となるように保持して配設することが好ましい。このように構成することによって、得られる車両用ホイール１（図１参照）の安定性を向上させることができる。

また、それぞれの中子１３をリム２の周方向における円環形状のそれぞれ一部となるように保持して配設する場合には、キャビティ１１に配設する中子１３の数を、三つ以上とすることが好ましく、四つ以上とすることがさらに好ましく、五つ以上とすることが特に好ましい。このように構成することによって、粉砕した中子１３を容易に取り出すことができるとともに、得られた車両用ホイール１（図１参照）において、中子１３によって形成された気室３が走行中の振動を抑制し、安定した走行が可能となる。

また、鋳造によって得られた鋳造品１２に対しては、バリ取り等の仕上げ処理、溶体化処理や時効化処理等の熱処理、歪取り、ショットブラスト等を行ってもよい。

次に、このようにして得られた鋳造品１２から保持手段１５を構成するそれぞれの保持部材１４の保持部分を引き抜いて、鋳造品１２の表面からその内部に埋設されたそれぞれの中子１３まで貫通する貫通孔１６を形成する。そして、この貫通孔１６から、鋳造品１２に埋設された中子１３を粉砕して取り出して、図４に示すような、それぞれの中子１３（図３参照）の形状に対応した少なくとも二つの中空状の気室３が形成された貫通孔付き中空鋳造品１９を得る。

図３に示すように、鋳造が終了した段階では、得られた鋳造品１２には保持部材の保持部分が埋設されている。この鋳造品１２から保持部材１４の保持部分を引き抜くことにより、埋設された保持部材１４の形状に対応した貫通孔１６が得られる。本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、一つの中子１３を二つ以上の棒状の保持部材１４で保持しているため、一つの中子１３に対して貫通孔１６が二つ以上形成されることとなる。

このようにして貫通孔１６を形成した後、鋳造品１２に埋設された中子１３を粉砕し、この貫通孔１６を経由させて取り出す。中子１３を粉砕する方法としては、例えば、バイブレータ等の振動によって粉砕する方法を挙げることができる。また、粉砕した中子１３を取り出す方法としては、例えば、二つ以上形成された貫通孔１６のうち、一方の貫通孔１６から高圧の空気等を導入して他方の貫通孔１６から強制的に排出する方法等を挙げることができる。このようして得られた貫通孔付き中空鋳造品１９の表面を、例えば、機械加工することにより、リム２（図１（ａ）参照）の内部に中空状の気室３（図１（ａ）参照）が形成された車両用ホイール１（図１（ａ）参照）を製造することができる。

なお、本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、必要に応じて、図５に示すように、得られた貫通孔付き中空鋳造品１９の貫通孔１６を封止して、それぞれの気室３が密閉された密閉中空鋳造品２０を得てもよい。このように、貫通孔付き中空鋳造品１９の貫通孔１６を封止する場合には、貫通孔１６の形状に対応した孔埋部材２３を配設して封止することが好ましい。孔埋部材２３としては、例えば、金属製の孔埋部材２３、弾性等を有するゴム製の孔埋部材２３、樹脂製の孔埋部材２３等を好適に用いることができる。

また、本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、図２に示すような、車両用ホイール１の形状におけるリム２のタイヤ装着側の表面４から、密閉した気室３に連通する連通孔５を、得られた密閉中空鋳造品の一つの気室３に対して一つ以上穿設してもよい。このように構成することによって、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような、リム２の内部に、中空状の少なくとも二つの気室３を有するとともに、リム２のタイヤ装着側の表面４とそれぞれの気室３とを連通する連通孔５が一つの気室３に対して一つ以上穿設された車両用ホイール１を簡便かつ高精度に製造することができる。

本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、上述した連通孔５を穿設する場合には、連通孔５を、リム２の幅方向の略中心部位に穿設することが好ましく、また、気室３のリムの周方向における略中心部位と連通するように穿設することが好ましい。このように構成することによって、得られる車両用ホイール１（図１（ａ）参照）の安定性を向上させることができる。また、図３に示した、鋳造品１２から保持手段１５を構成するそれぞれの保持部材１４の保持部分を引き抜いて形成した貫通孔１６を、この連通孔５（図２参照）として用いることもできるし、また、図示は省略するが、この貫通孔１６（図３参照）に対して予め所定の形状の孔を穿設した別の部材を挿入し、この別の部材に穿設しておいた孔を連通孔５（図２参照）として用いることもできる。

なお、図３に示す中子１３の大きさや、図２に示す連通孔５の断面の大きさやその長さ等については、特に制限はなく、製造する車両用ホイール１において適宜選択して決定することができるが、上述した中子１３（図３参照）の大きさや、連通孔５の断面の大きさやその長さ、また、実際にタイヤを装着した際の、タイヤとリム２の表面との間の空間（主気室）の大きさを調整することにより、車両用ホイール１（図１（ａ）参照）に共鳴吸収の効果を付与することができる。

本実施の形態の車両用ホイールの製造方法においては、図４に示した貫通孔１６を封止して密閉中空鋳造品を得、得られた密閉中空鋳造品に連通孔５（図２参照）を穿設する場合には、連通孔５（図２参照）を穿設する前に、この密閉中空鋳造品の表面を、略最終製品としての車両用ホイール１（図１（ａ）参照）の形状となるように機械加工を行うことが好ましい。具体的には、例えば、密閉中空鋳造品の表面を加工する削り加工、ボルト孔空加工、バルブ孔空加工等を挙げることができる。また、車両用ホイール１（図１（ａ）参照）に塗装を行う場合に関しても、同様に密閉中空鋳造品に連通孔５（図２参照）を穿設する前に行うことが好ましい。このように構成することによって、加工屑や塗料が連通孔５（図２参照）から気室３内へ侵入するのを有効に防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態の車両用ホイールの製造方法によれば、タイヤを装着するリムの内部に中空状の気室が形成された車両用ホイールを簡便かつ高精度に製造することできる。

本発明の車両用ホイールの製造方法は、所定形状の中子を、キャビティのリムに相当する部位に配設し、この中子を配設したキャビティに溶融又は半溶融金属を充填して鋳造することにより、リムの内部に中空状の気室が形成された車両用ホイールを簡便かつ高精度に製造することができる。また、本発明の車両用ホイールは、中空状の気室が形成されたリムの機械的強度に優れ、車両の安定した走行を実現させることができる。

図１（ａ）は、本発明（第一の発明）の車両用ホイールの一の実施の形態を模式的に示す平面図であって、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車両用ホイールを、車両用ホイールの回転軸を含む平面で切断した断面図である。 図１（ｂ）に示す車両用ホイールのリムの周辺部分を拡大した拡大断面図である。 本発明（第一の発明）の車両用ホイールを製造する際の鋳造の工程を模式的に示す説明図である。 本発明（第二の発明）の車両用ホイールの製造方法の一の実施の形態によって得られた貫通孔付き中空鋳造品の一部を拡大した拡大断面図である。 本発明（第二の発明）の車両用ホイールの製造方法の一の実施の形態における貫通孔付き中空鋳造品の貫通孔を封止する工程を示す断面図である。

符号の説明

１…車両用ホイール、２…リム、３…気室、４…タイヤ装着側の表面、５…連通孔、６…ディスク、１１…キャビティ、１２…鋳造品、１３…中子、１４…保持部材、１５…保持手段、１６…貫通孔、１８…金型、１９…貫通孔付き中空鋳造品、２０…密閉中空鋳造品、２３…孔埋部材。

Claims (14)

1. タイヤを装着するためのリムを備え、前記リムの内部に中空状の気室を有する車両用ホイールであって、
   前記気室を有する前記リムが、一体的に鋳造されたものである車両用ホイール。
2. 前記リムが、前記気室を二つ以上有する請求項１に記載の車両用ホイール。
3. 少なくとも一つの前記気室に、前記気室と前記リムのタイヤ装着側の表面とを連通する連通孔が一つ以上穿設され、前記気室と前記連通孔とによって共鳴吸収が可能な請求項１又は２に記載の車両用ホイール。
4. 前記気室が、前記リムの周方向における円環形状の一部となるように形成された請求項１〜３のいずれかに記載の車両用ホイール。
5. 前記連通孔が、前記気室の、前記リムの幅方向における略中心部位と連通するように穿設された請求項３又は４に記載の車両用ホイール。
6. 前記連通孔が、前記気室の、前記リムの周方向における略中心部位と連通するように穿設された請求項３〜５のいずれかに記載の車両用ホイール。
7. 前記気室と前記連通孔とが、下記式（１）の関係を満たすように構成された請求項３〜６のいずれかに記載の車両用ホイール。
   

   

   （但し、Ｖは前記気室の総体積（ｃｍ³）、Ｓは前記連通孔の総断面積（ｃｍ²）、Ｌは前記連通孔の長さ（ｃｍ）、Ｎは一つの前記気室に穿設する前記連通孔の数（個）、及びＣは音速（ｃｍ／ｓｅｃ）を示す）
8. 前記リムの内部の前記気室の総体積が、前記リムに装着したタイヤと前記リムのタイヤ装着側の表面とによって形成された主気室の体積に対して２〜２５％に相当する請求項１〜７のいずれかに記載の車両用ホイール。
9. タイヤを装着するためのリムを備え、前記リムの内部に中空状の気室を有する車両用ホイールを製造する車両用ホイールの製造方法であって、
   前記車両用ホイールの形状に形成されたキャビティの前記リムに相当する部位に所定形状の中子を配設し、前記中子を配設した前記キャビティに溶融又は半溶融金属を充填して鋳造することにより、前記リムの内部に中空状の前記気室が形成された車両用ホイールを製造する車両用ホイールの製造方法。
10. 前記キャビティに、前記キャビティの表面から延びる少なくとも一つの保持部材を有する保持手段を配設し、
    前記中子を、前記保持手段の前記保持部材によって保持した状態で、前記キャビティの前記リムに相当する部位に配設し、前記中子を配設した前記キャビティに前記溶融又は半溶融金属を充填する請求項９に記載の車両用ホイールの製造方法。
11. 少なくとも二つの前記中子を、前記保持手段の前記保持部材によって、一つの前記中子に対して二以上の箇所で保持した状態で前記キャビティの前記リムに相当する部位に配設し、それぞれの前記中子を配設した前記キャビティに前記溶融又は半溶融金属を充填して、その内部に前記中子と前記保持部材の保持部分とが埋設された鋳造品を得、
    得られた前記鋳造品から、前記保持手段を構成するそれぞれの前記保持部材の前記保持部分を引き抜いて、前記鋳造品の表面から前記鋳造品の内部に埋設されたそれぞれの前記中子まで貫通する貫通孔を形成するとともに、形成した前記貫通孔から前記中子を粉砕して取り出して、前記鋳造品の内部にそれぞれの前記中子の形状に対応した少なくとも二つの中空状の前記気室が形成された貫通孔付き中空鋳造品を得、
    得られた前記貫通孔付き中空鋳造品の前記貫通孔を封止して、それぞれの前記気室が密閉された密閉中空鋳造品を得、
    得られた前記密閉中空鋳造品における前記リムのタイヤ装着側の表面と、密閉した前記気室とを連通する連通孔を、一つの前記気室に対して一つ以上穿設して、
    前記リムの内部に少なくとも二つの前記気室を有するとともに、前記リムのタイヤ装着側の表面とそれぞれの前記気室とを連通する連通孔が一つの前記気室に対して一つ以上穿設された車両用ホイールを製造する請求項１０に記載の車両用ホイールの製造方法。
12. 前記中子を前記キャビティに配設する際に、前記中子が前記リムの周方向における円環形状の一部となるように保持して配設する請求項９〜１１のいずれかに記載の車両用ホイールの製造方法。
13. 前記連通孔を、前記リムのタイヤ装着側の表面と、前記気室の、前記リムの幅方向における略中心部位とが連通するように穿設する請求項１１又は１２に記載の車両用ホイールの製造方法。
14. 前記連通孔を、前記リムのタイヤ装着側の表面と、前記気室の、前記リムの周方向における略中心部位とが連通するように穿設する請求項１１〜１３のいずれかに記載の車両用ホイールの製造方法。

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