JP2008120242A - 車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気柱共鳴音を低減する車両用ホイールにおける、重量削減および量産性向上を図ることができる車両用ホイール、車両用ホイールの鋳造用金型および車両用ホイールの製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】副気室ＳＣを備える車両用ホイール１であって、副気室ＳＣは、タイヤ空気室ＭＣ側に開口するようにリム３のディスク側のビードシート部３Ａの径方向内側に形成される凹部３１と、この凹部３１を閉塞する蓋部材３２と、から形成され、蓋部材３２には、副気室ＳＣとタイヤ空気室ＭＣとを連通する連通孔３２ａが設けられているように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気室内の気柱共鳴（空洞共鳴）に伴う騒音を低減する車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法に関するものである。

一般に、タイヤの空気室（以下、「タイヤ空気室」という。）内で生じる気柱共鳴が、自動車のロードノイズの要因となることが知られている。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。

従来、この気柱共鳴に伴う騒音を低減するため、特許文献１に記載された車両用ホイールが知られている。この車両用ホイールでは、リムの周方向に沿って蓋部材を配置するとともに、蓋部材の内側に隔壁を設けて、リムと蓋部材との間に複数の副気室を周方向に形成している。また、タイヤ空気室と各副気室とは、蓋部材に形成した連通孔で連通している。この車両用ホイールによれば、連通孔と副気室とがヘルムホルツ・レゾネータを構成し、タイヤ空気室内の気柱共鳴音を低減することができる。
国際公開第０３／０２９０２８号公報

しかしながら、従来の車両用ホイールは現実的な構造ではなかった。すなわち、通常のホイールに、隔壁を備えた蓋部材という複雑な板組みの後付け部材を、気密性を保ちつつ、溶接、接着、嵌め込み、締結により結合させる必要があり、気密性の確保や、製造工数や製造コストの増大を考慮すると、量産化に不適であるという問題があった。

また、バネ下重量の軽量化は車両の運動性能に大きく影響を与え、バネ上重量の軽量化の１０倍以上の効果を与えることが知られていることから、バネ下部品である車両用ホイールの軽量化は特に注目されている。

そこで、本発明は、気柱共鳴音を低減する車両用ホイールにおける、重量削減および量産性向上を図ることができる車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、副気室を備える車両用ホイールであって、前記副気室は、タイヤ空気室側に開口するようにリムのディスク側ビードシート部の径方向内側に形成される凹部と、この凹部を閉塞する蓋部材と、から形成され、前記蓋部材には、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ビードシート部の径方向内側を利用（肉抜き）して副気室を形成するため、従来よりも重量を削減することができる。また、副気室は、従来技術のように隔壁を備えた蓋部材という複雑な板組みの部材をリムに取り付けて形成されるわけではなく、単なる蓋部材で凹部を閉塞するだけで形成される。すなわち、蓋部材とリムとの結合に際し、構造的に容易に気密性を確保できるため、従来技術のように高精度な結合方法を用いる必要がない。これにより、従来技術において生じていた製造工数や製造コストの増大を抑えることができ、量産性を向上させることができる。
なお、「タイヤ空気室」とは、タイヤとリムの間に形成される環状空間のことである。

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であって、前記凹部の底部は、所定幅の補強用リブを周方向に沿って複数有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、凹部の底部に補強用リブを有するため、ビードシート部の径方向内側に凹部を形成したことによるリムの強度不足を補うことができる。なお、凹部における開口部から補強用リブまでの深さは、少なくとも連通孔の径以上とし、特に５ｍｍ〜底部までの深さの間に設定されることが好ましい。また、補強用リブの幅および数は、リム強度が充分に確保されるよう任意に設定される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の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車両外側に対応した形状を有する第１金型と、前記第１金型に直交する方向に並んで設けられる第１可動型と第２可動型とから構成され、前記第１可動型と前記第２可動型が組み合わされることで、前記リムの径方向外側に対応した形状を有する第２金型と、前記リムの径方向内側に対応した形状を有する第３金型と、を備える鋳造用金型を用いて前記車両用ホイールの鋳造成形を行ない、前記車両用ホイールを前記鋳造用金型から脱型する際、前記凹部に対応して前記第１可動型に設けられる凹部形成部が前記リムに干渉しないように、前記第１可動型を移動させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、第２金型が第１可動型と第２可動型とから構成され、第１可動型に設けられる凹部形成部がリムに干渉しないように、第１可動型が移動可能に構成されている。これによれば、鋳造成形後の車両用ホイールを容易に脱型することができる。
すなわち、第２金型が１つの金型で構成される一般的な金型であると、鋳造成形後、前記金型をリムの周面に直交する方向に移動させようとした場合、凹部形成部がディスク側ビードシート部に干渉するため、鋳造成形された車両用ホイールを脱型することができなくなる。これに対し、本発明では、第２金型を２つの金型（第１可動型と第２可動型）で構成し、これらを互いに独立した移動が可能となる構成とした。これによれば、脱型の際、第２可動型を先に移動させておくことで、第１可動型の可動範囲および可動方向を広く確保することができるため、凹部形成部とディスク側ビードシート部とが干渉しないように第１可動型を移動可能に構成することができ、車両用ホイールを容易に脱型することができる。なお、中子を用いて凹部を形成することも可能であるが、本発明によれば、中子を用いず、１つの鋳造用金型で容易に製造することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の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ディスクおよび前記リムの幅方向ディスク側を鋳造成形する工程と、前記鋳造成形により得られた成形品をスピニング成形して、前記ディスク側と反対側のビードシート部を含む前記リムの幅方向残部を形成する工程と、を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、車両用ホイールのディスクおよびリムの幅方向ディスク側を鋳造成形した後、得られた成形品のリムの幅方向残部をスピニング成形する。これにより、ディスク側ビードシート部の径方向内側に凹部を有する車両用ホイールを容易に、かつ、中子を用いずに製造することができる。
すなわち、この車両用ホイールを鋳造成形のみで製造しようとした場合、リムの径方向外側を形成する一般的なリム可動型は、鋳造成形後のリムのビードシート部などに干渉し、リムの幅方向には移動することができず、車両用ホイールの脱型は容易ではない。これに対し、本発明では、鋳造成形する工程とスピニング成形する工程という２つの製造工程で構成し、鋳造成形する工程において、ディスクおよびリムの幅方向ディスク側を鋳造成形する部分とした。これによれば、前記リム可動型がリムの幅方向に移動可能になるため、鋳造成形品の脱型を容易にすることができる。なお、中子を用いて凹部を形成することも可能であるが、本発明によれば、中子を用いず、容易に製造することができる。

本発明に係る車両用ホイールによれば、気柱共鳴音を低減する車両用ホイールにおいて、ビードシート部の径方向内側を利用（肉抜き）して副気室を形成するため、従来技術よりも重量を削減することができる。また、従来技術において生じていた製造工数や製造コストの増大を抑えることができ、量産性を向上させることができる。

本発明に係る車両用ホイールの製造方法によれば、凹部を有する車両用ホイールを、中子を用いずに容易に製造することができる。

以下、本発明に係る車両用ホイールの実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、実施形態に係る車両用ホイールにタイヤが組み付けられた状態（要部のみ）を示す断面斜視図である。図１に示す車両用ホイール１は、タイヤＴが装着されて車両用車輪Ｗを構成するものであり、タイヤＴとの間に環状の密閉空間であるタイヤ空気室ＭＣを形成するようになっている。

［車両用ホイール１］
図１に示すように、車両用ホイール１は、ディスク２と、このディスク２の外周側に設けられ、タイヤＴが装着されるリム３とを有する。この車両用ホイール１は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の材料からなり、後記するように鋳造成形により一体的に形成される。

ディスク２は、図示しないハブに連結するために設けられるものであり、車両外側に配置される面が意匠面Ｍとなっている。

リム３は、幅方向の両端部に形成されるビードシート部３Ａ，３Ａ’と、ビードシート部３Ａ，３Ａ’から径方向外側に向けて形成されたリムフランジ部３Ｂ，３Ｂ’とを有している。このビードシート部３Ａ，３Ａ’およびリムフランジ部３Ｂ，３Ｂ’のうち、ディスク２側（車両外側）に位置するビードシート部３Ａ（以下、適宜「ディスク側ビードシート部３Ａ」という。）およびリムフランジ部３Ｂは、ラウンドリム形状Ｍａを呈している。すなわち、本実施形態に係るビードシート部３Ａからリムフランジ部３Ｂに至る部分の車両外側形状は、全体としてなだらかな曲面形状に形成されている。これにより車両外側の美観を確保することができる。なお、このようなラウンドリム形状を採用すると、リムフランジ部およびビードシート部が肉厚となって重量増加となるが、本実施形態ではその肉厚部分を利用して副気室ＳＣを形成するため、軽量化を図ることができる。

ちなみに、一般にビードシート部およびリムフランジ部は、軽量化のため、車両外側と車両内側の面が対応した形状に形成されており、車両外側（意匠面Ｍ）には車両内側の形状がそのまま現れている。このため美観を損なうことがある。

ビードシート部３Ａ，３Ａ’には、タイヤＴのビード部Ｔｂ，Ｔｂ’が組み付けられ、リムフランジ部３Ｂ，３Ｂ’によってビード部Ｔｂが側方（幅方向外側）に外れないようになっている。また、ビードシート部３Ａ，３Ａ’の幅方向内側には、ビードシート部３Ａ，３Ａ’から少し山状に盛り上がった形状のハンプ部３Ｃ，３Ｃ’が形成され、タイヤＴを装着した後に、タイヤＴのビード部Ｔｂ、Ｔｂ’がその幅方向内側に落ち込むことを防止している。そして、ハンプ部３Ｃ，３Ｃ’の間には、凹状のウェル部３Ｄが設けられ、タイヤＴを組む際に、そのビード部Ｔｂ，Ｔｂ’を落とし込めるようになっている。

また、ディスク側ビードシート部３Ａの径方向内側（下部）には、タイヤ空気室ＭＣ側に開口する凹部３１が形成されるとともに、この凹部３１を閉塞する（覆う）蓋部材３２が取り付けられている。

図２は、車両用ホイールを車両内側から見た断面側面図である。また、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
図２に示すように、凹部３１は、周方向に所定の間隔を置いて計４個形成され、隣り合う凹部３１，３１の間には隔壁３３が形成されている。

蓋部材３２は、例えば金属の板材等から形成されており、凹部３１の開口部に対応した側面視円弧状の形状を呈している。蓋部材３２は、その両端部３２ｂ，３２ｂが溶接等の各種固定手段により前記した隔壁３３に固定されることで、前記した凹部３１を閉塞するようになっている（図３（ａ），（ｂ）参照）。これにより、図３（ａ），（ｂ）に示すように、凹部３１と蓋部材３２との間に副気室ＳＣが形成される。また、蓋部材３２は、図３（ａ）に示すように、その中央部にバーリング加工によって所定の長さおよび開口部断面積で形成された連通孔３２ａを有している。なお、気密性を高めるため、蓋部材３２と凹部３１の外周部の間にシール材を介在させてもよい。

前記した副気室ＳＣと連通孔３２ａは、ヘルムホルツ・レゾネータを構成し、車両の走行時に生じる気柱共鳴音を低減する役割をなしている。次の（式１）は、このレゾネータの共鳴周波数を求める式である。

ｆ_０＝Ｃ／２π×√（Ｓ／Ｖ（Ｌ＋α×√Ｓ））・・・（式１）
ｆ_０（Ｈｚ）：共鳴周波数
Ｃ（ｍ／ｓ）：副気室ＳＣ内部の音速（＝タイヤ空気室ＭＣ内部の音速）
Ｖ（ｍ^３）：副気室ＳＣの容積
Ｌ（ｍ）：連通孔３２ａの長さ
Ｓ（ｍ^２）：連通孔３２ａの開口部断面積
α：補正係数

この（式１）で求められる共鳴周波数ｆ_０をタイヤ空気室ＭＣの共鳴周波数に合わせることで、タイヤ空気室ＭＣ内で発生する気柱共鳴音を低減することができる。なお、この共鳴周波数ｆ_０を合わせるため、連通孔３２ａの長さＬ、連通孔３２ａの開口部断面積Ｓ、副気室ＳＣの容積Ｖを適宜設定している。なお、本実施形態では、副気室ＳＣが周方向に所定の間隔を置いて計４個形成されている。このようにリム３の周方向に複数の副気室ＳＣを形成することで、吸音特性を安定させることができる。

［車両用ホイール１の製造方法］
次に、本実施形態に係る車両用ホイール１の製造方法について説明する。以下、車両用ホイール１の製造方法として、２つの製造方法（第１の製造方法、第２の製造方法）を説明する。

（第１の製造方法）
図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の製造方法について説明する模式図である。なお、図４（ａ），（ｂ）は、金型のリムの幅方向における模式断面図である。また、製造される車両用ホイールは、上下方向（図４では左右方向）略対称に形成されるものであるため、図４（ａ），（ｂ）に示す金型および図４（ｃ）に示す車両用ホイールは、上下方向の半分（図４では右半分）を省略する。第１の製造方法は、鋳造成形による製造方法である。

まず、第１の製造方法において用いる金型について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１の製造方法において用いる金型５（鋳造用金型）は、固定下型５０（第１金型）と、第１可動リム型５１（第１可動型）と、第２可動リム型５２（第２可動型）と、可動上型５３（第３金型）とから構成されている。

固定下型５０は、主にディスク２とリム３（図１参照）の車両外側に対応した形状を有する金型である。第１可動リム型５１および第２可動リム型５２は、固定下型５０に直交する方向に並んで設けられる可動型であり、組み合わされることで、リム３の径方向外側に対応した形状を有する。より具体的には、第１可動リム型５１は、リム３のリムフランジ部３Ｂ、ビードシート部３Ａ、ハンプ部３Ｃ、ウェル部３Ｄの一部に対応した金型であり、車両用ホイール１の凹部３１に対応した凹部形成部５１ａを有している。また、第２可動リム型５２は、リム３のウェル部３Ｄの残部、ハンプ部３Ｃ’、ビードシート部３Ａ’、リムフランジ部３Ｂ’に対応した金型である。第１可動リム型５１と第２可動リム型５２の境は、リム３のウェル部３Ｄにあるように形成されている。この第１可動リム型５１は、固定下型５０の斜め上方の位置（待機位置）と所定位置（図４（ｂ）の位置）との間で、固定下型５０に対して斜め方向に可動するように構成され、また、第２可動リム型５２は、固定下型５０の側方の位置（待機位置）と所定位置（図４（ｂ）の位置）との間で、固定下型５０に対して平行（水平方向）に可動するように構成されている。

可動上型５３は、リム３の径方向内側に対応する形状を有する金型であり、湯口５３ａを有している。可動上型５３は、固定下型５０の上方の位置（待機位置）と所定位置（図４（ｂ）の位置）との間で、固定下型５０に対して直交する方向（上下方向）に可動するように構成されている。なお、第１可動リム型５１と第２可動リム型５２の各待機位置は、互いに干渉しない位置に設定されている。なお、金型５において、固定下型５０と可動上型５３はそれぞれ１つの金型であるが、第１可動リム型５１と第２可動リム型５２はリム３の周方向に沿ってそれぞれ４つに分割されて構成されている。

第１の製造方法では、まず、図４（ａ）に示すように、待機位置にある各可動型を順に所定位置にスライド移動させて、図４（ｂ）に示すように、金型５を組み合わせる。すなわち、図４（ａ）に示すように、第１可動リム型５１を固定下型５０に向けて斜め下方にスライド移動させた後、第２可動リム型５２を固定下型５０と平行にスライド移動させて所定位置に配置する。また、可動上型５３を固定下型５０に向けて下降させて所定位置に配置する。これにより、図４（ｂ）に示すように、固定下型５０、第１可動リム型５１、第２可動リム型５２、可動上型５３が組み合わされ、金型５の内側に車両用ホイール１のキャビティＣ１が形成される。

その後、電気炉等で８００℃に熱して溶かしたアルミニウム合金を、可動上型５３の一端にある湯口５３ａからキャビティＣ１に注ぎ込む。そして、アルミニウム合金が冷えたところで脱型する。脱型の手順は、前記した金型５の組み合わせ手順と逆である。すなわち、可動上型５３を上昇させて待機位置に退避させる。また、第２可動リム型５２を固定下型５０と平行にスライド移動させるとともに、第１可動リム型５１を斜め上方にスライド移動させて待機位置に退避させる。これにより、第１可動リム型５１の凹部形成部５１ａが車両用ホイール１のディスク側ビードシート部３Ａに干渉することなく脱型でき、図４（ｃ）に示す車両用ホイール１が成形される。そして、連通孔３２ａを有する蓋部材３２を、凹部３１を閉塞するように取り付けてビス止めする。これにより、車両用ホイール１が完成する。

第１の製造方法で用いる第１可動リム型５１と第２可動リム型５２は、従来の車両用ホイールの金型としては一体に構成されるものであったが、本実施形態では２つの可動型として別個に構成したのは、鋳造される車両用ホイール１を脱型しやすくするためである。
すなわち、第１可動リム型５１と第２可動リム型５２とが１つの金型で構成される一般的な金型であると、鋳造成形後、前記金型をリム３の周面に直交する方向に移動させようとした場合、凹部形成部５１ａがリム３のビードシート部３Ａに干渉するため、鋳造成形された車両用ホイール１を脱型することができなくなる。これに対し、本実施形態では、第１可動リム型５１と第２可動リム型５２という２つの金型で構成しているため、脱型の際、第２可動リム型５２を先に移動させておくことで、第１可動リム型５１の可動範囲および可動方向を広く確保することができる。これにより、凹部形成部５１ａとリム３のビードシート部３Ａとが干渉しないように第１可動リム型５１を移動可能に構成することができ、車両用ホイール１を容易に脱型することができる。なお、中子を用いて凹部を形成することも可能であるが、この第１の製造方法によれば、中子を用いず、１つの金型５で容易に車両用ホイール１を製造することができる。

なお、前記した製造方法では、第１可動リム型５１を固定下型５０に対して斜め方向に可動させるように構成したが、第１可動リム型５１の可動方向はこれに限定されるものではない。図５（ａ）〜（ｃ）は、第１の製造方法の変形例について説明する模式図である。

例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、金型５Ａにおいて、第１可動リム型５１Ａを上下方向および水平方向の二方向に可動させるように構成してもよい。この際、リム３のウェル部３Ｄの立ち上がり部分に干渉することなく、第１可動リム型５１Ａを上下方向に移動可能にするため、第１可動リム型５１Ａは、前記した第１の製造方法における第１可動リム型５１よりも高さが低く形成されている。また、第２可動リム型５２Ａは、第１可動リム型５１Ａの高さが低くなった分、高さが高く形成されている。

そして、図５（ａ）に示すように、第１可動リム型５１Ａ、第２可動リム型５２Ａ、可動上型５３を順に設置位置にスライド移動させて、図５（ｂ）に示すように、金型５Ａを組み合わせる。その後、第１の製造方法と同様に、アルミニウム合金の溶湯を、可動上型５３の一端にある湯口５３ａからキャビティＣ１に注ぎ込み、アルミニウム合金が冷えたところで脱型する。脱型の手順は、前記した金型５Ａの組み合せ手順と逆であり、特に、第１可動リム型５１Ａについては、上昇させた後、固定下型５０と平行にスライド移動させて待機位置に退避させる。これにより、第１可動リム型５１Ａの凹部形成部５１ａが車両用ホイール１のビードシート部３Ａに干渉することなく脱型でき、図５（ｃ）に示す車両用ホイール１が完成する。

（第２の製造方法）
図６（ａ）〜（ｄ）は、第２の製造方法について説明する模式図である。第２の製造方法は、第１の製造方法のような鋳造成形のみの製造方法ではなく、鋳造成形（図６（ａ），（ｂ））とスピニング成形（図６（ｃ），（ｄ））による製造方法である。

第２の製造方法では、第１工程としてディスク２およびリム３（図６（ｂ）参照）の幅方向ディスク側をウェル部３Ｄの一部分まで鋳造成形し、第２工程としてリム３の幅方向残部をスピニング成形する。

まず、第１工程の鋳造成形について説明する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、本工程で用いる金型６は、ディスク２およびリム３（図３参照）の幅方向ディスク側をウェル部３Ｄの一部分まで成形する金型であり、固定下型６０と、可動リム型６１と、可動上型６２とから構成されている。固定下型６０は、車両用ホイール１のディスク２およびリム３の車両外側に対応した形状を有する。また、可動リム型６１は、車両用ホイール１のリム３の径方向外側の一部に対応した形状を有し、車両用ホイール１の凹部３１に対応した凹部形成部６１ａが形成されている。さらに、可動上型６２は、リム３の径方向内側の一部に対応した形状を有する。

第１工程では、図６（ａ）に示すように、可動リム型６１を固定下型６０に向けて所定位置まで移動させるとともに、可動上型６２を固定下型６０に向けて所定位置まで下降させて金型６を組み合わせる。これにより、図６（ｂ）に示すように、キャビティＣ２が形成される。

その後、アルミニウム合金の溶湯を、可動上型６２の一端にある湯口６２ａからキャビティＣ２に注ぎ込む。そして、アルミニウム合金が冷えたところで脱型する。脱型の手順は、前記した金型６の組み合わせ手順と逆である。すなわち、可動上型６２を上昇させて待機位置に退避させた後、可動リム型６１を若干斜め方向にスライド移動させる。これにより、車両用ホイール１のディスク２とリム３の幅方向ディスク側とウェル部３Ｄの一部分とが形成される。なお、リム３の先端側（幅方向残部側）は、次工程で圧延されて成形される部分であるため、厚肉に形成されている。また、この第１工程では、リム３の幅方向反対側のビードシート部３Ａ’やリムフランジ部３Ｂ’が形成されていないので、可動リム型５１の可動範囲が広く確保されて、脱型が容易になっている。

次に、第２工程のスピニング成形について説明する。図６（ｃ），（ｄ）に示すように、本工程で用いる金型７０は、リム３の径方向内側に対応した形状の金型である。第２工程では、図６（ｃ）に示すように、得られた鋳造成形品のリム３の径方向内側を、この鋳造成形品とともにディスク軸で回転する金型７０に、加工ローラ７１で押し付ける。そして、図６（ｄ）に示すように、加工ローラ７１を自転させつつ、リム３の幅方向に移動させて、リム３の幅方向残部を形成する。そして、このように成形された車両用ホイール１に、連通孔３２ａを有する蓋部材３２を、凹部３１を閉塞するように取り付けてビス止めする。これにより、車両用ホイール１が完成する。

このような製造方法によれば、第１工程では、リム３の幅方向ディスク側のみを鋳造成形するので、金型７０を、リム３のディスク側ビードシート部３Ａと干渉することなく脱型することができる。従って、第１の製造方法のように、可動リム型を２つに分けずとも、また、中子を用いずとも、車両用ホイール１を製造することができる。

なお、前記した製造方法では第２工程のスピニング成形において、リム３の径方向内側に対応した形状の金型７０を用いて径方向外側から加工ローラ７１で押し付ける態様としたが、スピニング成形の態様はこれに限定されるものではない。図７（ａ），（ｂ）は、第２の製造方法の変形例について説明する模式図である。

例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、リム３の径方向外側に対応した形状の金型７０Ａを用いて径方向内側から加工ローラ７１Ａで押し付ける態様としてもよい。これによっても同様に車両用ホイール１を製造することができる。

以上によれば、本実施形態において以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ビードシート部３Ａの径方向内側を利用（肉抜き）して副気室ＳＣを形成するため、従来よりも重量を削減することができる。また、副気室ＳＣは、蓋部材３２で凹部３１を閉塞するだけで形成される。すなわち、蓋部材３２とリム３との結合に際し、構造的に容易に気密性を確保できるため、従来技術のように高精度な結合方法を用いる必要がない。これにより、従来技術において生じていた製造工数や製造コストの増大を抑えることができ、量産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、従来アルミホイールとしては駄肉であったビードシート部３Ａの径方向内側の肉抜きが可能となるため、車両外側の意匠デザイン（ラウンドリム形状）を損なうことなく車両用ホイール１を軽量化することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。

図８は本実施形態の変形例１に係る凹部を示す図であり、（ａ）はリム幅方向の要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）に示す（車両内側から見た）凹部のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）の凹部のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、肉抜き穴である凹部３１によるリム３の強度不足を補うため、凹部３１の底部３１ａは、所定幅の補強用リブ３１ｂを周方向に沿って複数有するように構成することができる。補強用リブ３１ｂの深さ（隔壁３３の高さ位置から補強用リブ３１ｂの高さ位置の差）は、少なくとも連通孔３２ａ（図１〜図３等参照）の孔径以上とし、５ｍｍ〜底部３１ａの間に設定されることが好ましい。また、補強用リブ３１ｂの幅と個数は、リム３の強度が成立する任意の幅および個数とする。

図９は本実施形態の変形例２に係る蓋部材の取付構造を示す図であり、（ａ）はリム幅方向の要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の（車両内側から見た）蓋部材の取付構造を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

例えば、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、蓋部材３２の固定時における気密性を向上するため、凹部３１の外周部３１ｃを蓋部材３２が嵌まり込む段付き形状に形成し、この外周部３１ｃに蓋部材３２を嵌め込むように構成することができる。また、蓋部材３２と外周部３１ｃの間にシール材を介在させることにより、より高い気密性を確保することができる。

前記実施形態では、バーリング加工によって形成した連通孔３２ａを蓋部材３２に設ける構成としたが、連通孔３２ａの構造は限定されるものではない。例えば、蓋部材３２とは別体の中空パイプを圧入して連通孔を構成するようにしてもよい。この場合、蓋部材３２を薄板化することができ、軽量化を図ることができる。

前記実施形態では、蓋部材３２は金属から形成されるものとしたが、蓋部材３２の材料は限定されるものではない。例えば、プラスティック、その他の樹脂材料、ゴム材料等一般的な工業製品材料を用いることができる。この場合、より軽量な材料を用いることで、軽量化を向上させることができる。

前記実施形態では、蓋部材３２をリム３に溶接又はビス止めして固定する構成としたが、蓋部材３２の固定方法はこれに限定されるものではない。例えば、圧入、嵌合、カシメ、接着等一般的な工業製品で用いられる固定方法を用いることができる。

前記実施形態では、副気室ＳＣをリム３の周方向に４つ設ける構成としたが、副気室ＳＣの数は限定されるものではない。例えば、３個以下であってもよいし、５個以上であってもよい。なお、現実的に確保できる副気室ＳＣの容量の制約から、２〜４個であることが好ましい。

実施形態に係る車両用ホイールにタイヤが組み付けられた状態（要部のみ）を示す断面斜視図である。 車両用ホイールを車両内側から見た断面側面図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１の製造方法について説明する模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１の製造方法の変形例について説明する模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第２の製造方法について説明する模式図である。 （ａ），（ｂ）は、第２の製造方法の変形例について説明する模式図である。 本実施形態の変形例１に係る凹部を示す図であり、（ａ）はリム幅方向の要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）に示す（車両内側から見た）凹部のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）の凹部のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 本実施形態の変形例２に係る蓋部材の取付構造を示す図であり、（ａ）はリム幅方向の要部拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の（車両内側から見た）蓋部材の取付構造を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

符号の説明

１ 車両用ホイール
２ ディスク
３ リム
３１ 凹部
３２ 蓋部材
３２ａ 連通孔
３Ａ ビードシート部

Claims (4)

1. 副気室を備える車両用ホイールであって、
   前記副気室は、
   タイヤ空気室側に開口するようにリムのディスク側ビードシート部の径方向内側に形成される凹部と、この凹部を閉塞する蓋部材と、から形成され、
   前記蓋部材には、
   前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記凹部の底部は、所定幅の補強用リブを周方向に沿って複数有することを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用ホイールを製造するにあたり、
   前記車両用ホイールの車両外側に対応した形状を有する第１金型と、
   前記第１金型に直交する方向に並んで設けられる第１可動型と第２可動型とから構成され、前記第１可動型と前記第２可動型が組み合わされることで、前記リムの径方向外側に対応した形状を有する第２金型と、
   前記リムの径方向内側に対応した形状を有する第３金型と、
   を備える鋳造用金型を用いて前記車両用ホイールの鋳造成形を行ない、
   前記車両用ホイールを前記鋳造用金型から脱型する際、前記凹部に対応して前記第１可動型に設けられる凹部形成部が前記ディスク側ビードシート部に干渉しないように、前記第１可動型を移動させることを特徴とする車両用ホイールの製造方法。
4. 請求項１または請求項２に記載の車両用ホイールを製造するにあたり、
   前記車両用ホイールのディスクおよび前記リムの幅方向ディスク側を鋳造成形する工程と、
   前記鋳造成形により得られた成形品をスピニング成形して、前記ディスク側と反対側のビードシート部を含む前記リムの幅方向残部を形成する工程と、
   を有することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。

Images