JP2009051304A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】リム着脱の作業効率を大幅に向上させることができ、また、リム着脱作業において気室破損の危険性を大幅に低減することができる車両用ホイールを提供する。
【解決手段】車両用ホイールには、リム１１に設けられたウエル部１３に、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室１２が、周方向に間隔を開けながら複数個配置されている。気室１２の形状を、ビードブレーカーの差し入れによるリム幅方向のビード変化量相当分を除去した形状として、タイヤビード部を落とし込むためのスペースを周方向に渡ってウエル部１３に確保している。このため、ホイールの周方向に沿って、どの位置からビードブレーカーが差し入れられても、タイヤビード部が気室を干渉することがない。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤを取り付ける車両用ホイールに関し、特にタイヤの空洞共鳴音を低減することができる車両用ホイールに関する。

車両の走行により発生するロードノイズを低減するために、リムの外周面に複数個の気室を形成して、タイヤの空洞共鳴音を低減させる車両用ホイールが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１０は、リム上に気室を備える従来の車両用ホイールの部分斜視図である。リム上には、リム１１の外周面に沿って複数個の気室（ヘルムホルツ共鳴吸音器）１２が形成されており、また、リム１１には凹状のウエル部１３が形成されている。
特開２００４−３０６７６０号公報

上述したホイールでは、タイヤの空洞共鳴音を低減させるという効果を最大限に発揮させるためには、気室の容積をある程度以上大きくする必要があるが、この気室の容積が大きいと、タイヤ交換の際のリム解き時に、気室や結合部を破損する可能性が高くなる。
リム解きを行う場合、内圧低下後の最初の作業であるビードブレーカーによるビード落とし作業があるが、この時に、図１１に示すように、ビードブレーカー１４が気室１２に接触し、もしくはビードブレーカー１４に押されてタイヤビード部１５が気室１２に接触することにより気室１２や結合部を破損させてしまうことがある。最悪の場合では、リム着脱作業中にホイールと気室の結合部に欠陥が生じ、これが原因で走行中に気室が外れ、タイヤホイールが破損したり、外れた気室が異音を発生したりすることも考えられる。
したがって、気室や結合部を破損しないように慎重にリムの着脱作業を行わなければならないため、リムの着脱作業の面から見ると、この気室は、リム着脱の作業効率を低下させる要因になる。
また、逆に、気室が丈夫である場合においても、ビード落としの際に、タイヤビード部１５が気室１２に接触してタイヤビード部が破損することがあるため、リムの着脱作業を慎重に行わなければならなず、リム着脱の作業効率を低下させる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、リム着脱の作業効率を大幅に向上させることができ、また、リム着脱作業において気室破損、タイヤビード部破損の危険性を大幅に低減することができる車両用ホイールを提供することにある。

本発明は、リムに設けられたウエル部に、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室を、周方向に複数個配置した車両用ホイールであって、前記気室の形状を、ビードブレーカーの差し入れによるリム幅方向のビード変化量相当分を除去した形状として、タイヤビード部を落とし込むためのスペースを周方向に渡って前記ウエル部に確保したことを特徴とする。

前記気室は、前記気室のリム幅方向の両側面の立ち上がり部が、前記リムのリム幅方向の両端から、リム幅の３分の１より内側に位置することが好ましい。また、前記リムのリム幅方向の断面形状において、車両内側および車両外側のそれぞれの、フランジ部およびハンプ部の表面上の点に接する直線が、前記リムに設けられたウエル部と接する位置をそれぞれ車両内側干渉限界点および車両外側干渉限界点とし、車両内側干渉限界点と車両外側干渉限界点との間に前記気室のリム幅方向の両側面の立ち上がり部が位置することが好ましい。

また、本発明は、リムに設けられたウエル部に、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室を、周方向に複数個配置した車両用ホイールであって、前記気室のビードブレーカーが差し入れられる側が、該ビードブレーカーが差し入れられたときに、タイヤビード部が横滑りして前記気室の上に乗り上がることができるように所定の傾斜角で周方向に渡って切り欠かれていることを特徴とする。

本発明は、気室によるタイヤの空洞共鳴音の吸音効果を確保しながらも、リム着脱の作業効率を大幅に向上させることができ、また、リム着脱作業において気室破損、タイヤビード部破損の危険性を大幅に低減することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る車両用ホイールの軸直角断面図であり、図２は、車両用ホイールの部分斜視図である。リム１１に設けられたウエル部１３には、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室１２が、周方向に間隔を開けながら複数個配置されている。この実施の形態では、図１に示すように、気室１２が４個周方向に配置されているが、気室の数は２〜４個が好ましい。気室１２の天井部には、気室１２と、ホイールにタイヤを装着することにより形成されるタイヤ空気室とを連通するための連通孔１７が設けられている。この連通孔１７と気室１２とでヘルムホルツ共鳴吸音器が構成され、このヘルムホルツ共鳴吸音器により発生された共鳴周波数で、特定の周波数（タイヤの気柱共鳴周波数）の振動を吸収して、タイヤの空洞共鳴音（気柱共鳴音）を低減させることができる。

気室１２は、ホイール本体と同じ金属の板材（厚さ０．５〜４ｍｍ、特に２ｍｍ程度のアルミニウム板）をプレス成型して天井部が略矩形状の箱状体としたものであり、リム１１に溶接にて固着されている。気室１２は、図３に示すように、ホイール本体と同じ金属の板材（厚さ０．５〜４ｍｍ、特に２ｍｍ程度のアルミニウム板）をプレス成型して天井部が略矩形状となった上蓋１８と、ホイール本体と同じ金属の板材（厚さ０．５〜４ｍｍ、特に１ｍｍ程度のアルミニウム板）の下蓋１９とをシール材２０で密着したものでも良い。また、気室１２は、合成樹脂等の他の材質であっても良い。固着方法は、接着、ネジ止め等の他の方法でも良い。

気室を備えるホイールでは、リム着脱作業のため、リムの一方の側（車両外側）にはウエル部にタイヤビードを落とすためのスペースを設けるが、そのために気室全体をリムの他方の側（車両内側）に寄せたような配置とする場合が多く、その結果、リムの他方の側（車両内側）には小さなスペースしか残らないため、特にリム解き作業中にタイヤビード部が気室に接触することにより気室を破損させてしまうことがある。また、気室が極めて丈夫な場合は、タイヤビード部を破損させてしまうことがある。そこで、本発明では、リムの他方の側（車両内側）にも一方の側（車両外側）と同様のスペースが設けられるように気室容積を最適化し、リム位置からビードブレーカーが進入してもタイヤビード部の接触を避けるような気室の形状とするものである。なお、この時、気室の容積に関しては、タイヤの空洞共鳴音の吸音効果が最大限、かつ効率的に発揮できるように最適化を行い、また、気室の配置についても空洞共鳴音の吸音効果が最大限発揮できるように最適化を行い、かつ質量バランスの最適化を行うことで、ユニフォミティの悪化を招かないホイールが実現できる。

図４は、気室をリムの周方向に展開したときの図である。図４（ａ）は、気室１２を２個備えたときの展開図であり、気室１２は、２回回転対称の位置に配置されている。図４（ｂ）は、気室１２を３個備えたときの展開図であり、気室１２は、３回回転対称の位置に配置されている。図４（ｃ）は、気室１２を４個備えたときの展開図であり、気室１２は、４回回転対称の位置に配置されている。このように、気室１２を回転対称の位置に配置することで、重量バランスの最適化が図られている。

図５は、リム幅方向に沿った気室の断面図である。図５では、気室１２の車両内側の形状を、ビードブレーカー１４の差し入れによるリム幅方向のビード変化量相当分Ｗを除去した形状として、タイヤビード部１５を落とし込むためのスペースを周方向に渡ってウエル部に確保している。ビード変化量相当分Ｗは、１５〜５０ｍｍとする。したがって、ホイールの周方向に沿って、どの位置からビードブレーカー１４が差し入れられても、タイヤビード部１５が気室を干渉することがない。なお、ウエル部に確保するタイヤビード部を落とし込むためのスペースは、リムの一方の側（車両外側）と他方の側（車両内側）とで同じであることが好ましい。

また、気室１２は、図６に示すように、気室１２のリム幅方向２６の両側面の立ち上がり部２５が、リム１１のリム幅方向２６の両端からリム幅の３分の１より内側に位置することが好ましい。

また、図７に示すように、リム１１のリム幅方向２６の断面形状において、車両内側および車両外側のそれぞれの、フランジ部２３およびハンプ部２４の表面上の点に接する直線が、リム１１のウエル部１３と接する位置をそれぞれ車両内側干渉限界点３０および車両外側干渉限界点３１とし、車両内側干渉限界点３０と車両外側干渉限界点３１との間に気室１２のリム幅方向２６の両側面の立ち上がり部２５が位置することが好ましい。通常、ビードブレーカーの先端は、上述の直線に沿って、押圧されることが多く、これを回避し、気室１２が破損するのを防ぐことができる。また、車両内側と車両外側の直線を、それぞれ車両内側と車両外側のフランジ部２３を中心として車両内側干渉限界点３０および車両外側干渉限界点３１までの距離を半径とする弧を描き、描かれた弧の領域に上蓋１８が干渉しない形状であることも好ましい。

また、図８に示すように、リム１１のリム幅方向２６の断面形状において、気室１２が、車両内側と車両外側のハンプ部２４の上部を結ぶ直線よりも径方向２７に低く設けることが好ましい。タイヤを取り外す際に容易に気室１２の上部に乗り上げることが可能であるからである。

図９は、気室の他の例を示すリム幅方向に沿った気室の断面図である。図４では、気室１２の車両内側が、ビードブレーカー１４が差し入れられたときに、タイヤビード部１５が横滑りして気室１２の上に乗り上がることができるようにたウエル部面に対し所定の傾斜角αで、かつ周方向に渡って切り欠かれている。所定の傾斜角αは２０°〜４５°とする。したがって、ホイールの周方向に沿って、どの位置からビードブレーカー１４が差し入れられても、タイヤビード部１５が気室を干渉することがない。

上述のように本発明は、タイヤビード部を落とし込むためのスペースを周方向に渡ってウエル部に確保し、または気室１２のビードブレーカーが差し入れられる側が、所定の傾斜角で周方向に渡って切り欠かれているので、ホイールの周方向に沿って、どの位置からビードブレーカーが差し入れられても、タイヤビード部が気室を干渉することがない。したがって、気室によるタイヤの空洞共鳴音の吸音効果を確保しながらも、リム着脱の作業効率を大幅に向上させることができ、また、着脱作業において気室破損の危険性を大幅に低減することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用ホイールの斜視図である。 車両用ホイールの部分斜視図である。 気室の一例を示すリム幅方向の断面図である。 気室をリムの周方向に展開したときの図である。 リム幅方向に沿った気室の断面図である。 リム幅方向に沿ったリムおよび気室の断面図である。 リム幅方向に沿ったリムおよび気室の断面図である。 リム幅方向に沿ったリムおよび気室の断面図である。 気室の他の例を示すリム幅方向に沿った気室の断面図である。 従来の車両用ホイールの部分斜視図である。 ビードブレーカーが気室を破損させてしまうときの状態を示す図である。

符号の説明

１１ リム
１２ 気室
１３ ウエル部
１４ ビードブレーカー
１５ タイヤビード部
１７ 連通孔
１８ 上蓋
１９ 下蓋
２０ シール材
２３ フランジ部
２４ ハンプ部
２５ 立ち上がり部
２６ リム幅方向
２７ 径方向
３０ 車両内側干渉限界点
３１ 車両外側干渉限界点

Claims (2)

1. リムに設けられたウエル部に、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室を、周方向に複数個配置した車両用ホイールであって、
   前記気室の形状を、ビードブレーカーの差し入れによるリム幅方向のビード変化量相当分を除去した形状として、タイヤビード部を落とし込むためのスペースを周方向に渡って前記ウエル部に確保したことを特徴とする車両用ホイール。
2. リムに設けられたウエル部に、タイヤの空洞共鳴音を低減させる気室を、周方向に複数個配置した車両用ホイールであって、
   前記気室のビードブレーカーが差し入れられる側が、該ビードブレーカーが差し入れられたときに、タイヤビード部が横滑りして前記気室の上に乗り上がることができるように所定の傾斜角で周方向に渡って切り欠かれていることを特徴とする車両用ホイール。

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