JP2009248870A - Vehicle wheel - Google Patents
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Abstract
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に関するものである。 The present invention relates to a vehicle wheel that reduces noise associated with air column resonance (cavity resonance) in a tire air chamber.
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。 In general, it is known that air column resonance generated in a tire air chamber (hereinafter referred to as “tire air chamber”) causes road noise of an automobile. Air column resonance is a phenomenon in which random vibration transmitted from the road surface to the tire vibrates the air in the tire air chamber, and as a result, a resonance phenomenon occurs near the air column resonance frequency of the tire air chamber and a resonance sound is generated. .
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は、リムの周方向に沿って複数の副気室を有している。更に詳しく説明すると、この車両用ホイールでは、ホイール周方向に延びるようにウェル部に立設された環状の縦壁と、ビードシート部側に向かうウェル部の立ち上り側壁との間に形成される環状の空間部分が蓋部材で塞がれている。そして、蓋部材とウェル部と縦壁とで区画されることとなるこの空間部分がホイール周方向に所定の間隔をあけて配置された複数の隔壁で仕切られることで各副気室が形成されている。また、タイヤ空気室と各副気室とは、蓋部材に形成され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。
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、ウェル部から立ち上がるように縦壁を形成したホイールに、複数の隔壁と蓋部材とを、気密性を保ちつつ、溶接、接着、嵌め込み、締結により高精度で結合させる必要があり、気密性の確保、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。 However, the conventional vehicle wheel is not a realistic structure. That is, it is necessary to join a plurality of partition walls and lid members to a wheel formed with a vertical wall so as to stand up from the well portion with high accuracy by welding, bonding, fitting and fastening while maintaining airtightness. In consideration of ensuring the manufacturing cost and the increase in manufacturing man-hours and manufacturing costs, there is a problem that it is not suitable for mass production.
そこで、本発明は、量産性を向上させることができる車両用ホイールを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the wheel for vehicles which can improve mass-productivity.
前記課題を解決した本発明は、タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第1の縦壁面と、前記第1の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第2の縦壁面と、を備え、前記副気室部材は、樹脂で形成され、前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通する連通孔と、からなる本体部と、前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とに延出して、前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、を有し、前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第1の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第1の突出部同士の内側からこれらの第1の突出部のそれぞれに当接するように一対の第2の突出部が形成されており、前記第1の突出部に対する前記第2の突出部の当接面は、前記第1の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第1の突出部をスライドさせる傾斜面となっていることを特徴とする。 The present invention that has solved the above problems is a vehicle wheel in which a sub air chamber member is fixed on the outer peripheral surface of a well portion in a tire air chamber, and rises from the outer peripheral surface of the well portion to the outer side in the wheel radial direction, A first vertical wall surface formed so as to extend in the wheel circumferential direction of the outer peripheral surface, and a second vertical wall surface formed in the well portion so as to face the first vertical wall surface. The air chamber member is formed of resin, and includes a bottom plate on the outer peripheral surface side of the well portion, an upper plate that forms a sub air chamber between the bottom plate, and a communication that communicates the sub air chamber and the tire air chamber. A main body portion comprising a hole, the bottom plate and the upper plate are coupled, and the first vertical wall surface extends from the main body portion to the first vertical wall surface and the second vertical wall surface. And an edge portion locked to a groove portion formed in each of the second vertical wall surface, A pair of first protrusions are formed apart from each other in the wheel width direction on the outer peripheral surface side of the well portion of the auxiliary air chamber member, and the outer peripheral surface of the well portion includes these A pair of second protrusions are formed so as to contact each of these first protrusions from the inside of the first protrusions, and the second protrusions with respect to the first protrusions. The contact surface is an inclined surface that slides the first protrusion so as to move the auxiliary air chamber member away from the outer peripheral surface of the well portion when the interval between the first protrusions is narrowed. It is characterized by.
また、前記課題を解決した本発明は、タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第1の縦壁面と、 前記第1の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第2の縦壁面と、を備え、 前記副気室部材は、樹脂で形成され、前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通する連通孔と、からなる本体部と、前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とに延出して、前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、を有し、前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第1の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第1の突出部同士の内側からこれらの第1の突出部のそれぞれに当接するように一対の第2の突出部が形成されており、前記第2の突出部に対する前記第1の突出部の当接面は、前記第1の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第2の突出部に対してスライドする傾斜面となっていることを特徴とする。 Further, the present invention that has solved the above problem is a vehicle wheel in which a sub air chamber member is fixed on an outer peripheral surface of a well portion in a tire air chamber, and rises outward from the outer peripheral surface of the well portion in the wheel radial direction. A first vertical wall surface formed so as to extend in the wheel circumferential direction of the outer peripheral surface, and a second vertical wall surface formed in the well portion so as to face the first vertical wall surface, The sub air chamber member is formed of resin, and communicates the sub air chamber and the tire air chamber with a bottom plate on the outer peripheral surface side of the well portion, an upper plate that forms a sub air chamber between the bottom plate, and the sub air chamber. And connecting the bottom plate and the upper plate, and extending from the main body portion to the first vertical wall surface and the second vertical wall surface, Locked in grooves formed in the vertical wall surface and the second vertical wall surface, respectively. A pair of first protrusions that are spaced apart from each other in the wheel width direction on the outer peripheral surface side of the well portion of the auxiliary air chamber member, and the outer peripheral surface of the well portion Are formed with a pair of second protrusions so as to abut against each of the first protrusions from the inside of the first protrusions, and the second protrusions with respect to the second protrusions. The abutment surface of the first protrusion slides with respect to the second protrusion so as to keep the auxiliary air chamber member away from the outer peripheral surface of the well portion when the interval between the first protrusions is narrowed. It is characterized by an inclined surface.
このような車両用ホイールによれば、従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)のようにホイールに複数の隔壁や蓋部材を順次に組み付けて気密性を考慮しながら高精度にこれらを結合させて副気室を形成していくものと異なって、予め副気室を有する副気室部材をウェル部に設けた第1の縦壁面と第2の縦壁面との間に嵌め込むだけで製造される。 According to such a vehicle wheel, as in a conventional vehicle wheel (for example, see Patent Document 1), a plurality of partition walls and a lid member are sequentially assembled to the wheel, and these are highly accurately considered in consideration of airtightness. Unlike the case where the sub air chamber is formed by combining them, the sub air chamber member having the sub air chamber is previously fitted between the first vertical wall surface and the second vertical wall surface provided in the well portion. Manufactured by.
本発明の車両用ホイールによれば、予め副気室を有する副気室部材をウェル部に設けた第1の縦壁面と第2の縦壁面との間に嵌め込むだけで製造されるので、従来の車両用ホイールと比較して、製造工数や製造コストを削減することができると共に、量産性を向上させることができる。 According to the vehicle wheel of the present invention, since the auxiliary air chamber member having the auxiliary air chamber is manufactured by simply fitting between the first vertical wall surface and the second vertical wall surface provided in the well portion, Compared with the conventional vehicle wheel, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost, and to improve the mass productivity.
以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係る車両用ホイールは、ウェル部に副気室部材(ヘルムホルツ・レゾネータ)を嵌め込んで固定したことを主な特徴としている。ここでは、先ず車両用ホイールの全体構成について説明した後に、副気室部材の構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The vehicle wheel according to the present embodiment is mainly characterized in that a sub air chamber member (Helmholtz resonator) is fitted and fixed in the well portion. Here, after first describing the overall configuration of the vehicle wheel, the configuration of the auxiliary air chamber member will be described.
《車両用ホイールの全体構成》
ここで参照する図面において、図1は、本実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。図2は、図1の車両用ホイールにタイヤを装着した車輪の要部正面断面図である。図3(a)は、図2中に示したウェル部を部分的に拡大した図、図3(b)は、(a)中の第1の縦壁面側に配置された第2の突出部の部分拡大図である。
<< Overall configuration of vehicle wheel >>
In the drawings referred to here, FIG. 1 is a perspective view of a vehicle wheel according to the present embodiment. FIG. 2 is a front sectional view of a main part of a wheel in which a tire is mounted on the vehicle wheel of FIG. FIG. 3A is a partially enlarged view of the well portion shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a second protrusion disposed on the first vertical wall surface side in FIG. FIG.
図1に示すように、本実施形態に係る車両用ホイール10は、リム11と、このリム11を図示しないハブに連結するためのディスク12と、リム11のウェル部11cの外周面に固定された副気室部材13とで主に構成されている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、リム11は、ホイール幅方向Yの両端部に形成されるビードシート部11a,11aと、このビードシート部11a,11aからホイール径方向Zの外側(図2の紙面上側、以下同じ)に向かってL字状に屈曲したリムフランジ部11b,11bと、ビードシート部11a,11a同士の間の部分がホイール径方向Zの内側(図2の紙面下側、以下同じ)に向かって凹んだウェル部11cとを有する。
As shown in FIG. 2, the
ビードシート部11aには、タイヤ20のビード部21aが装着される。これにより、リム11の外周面とタイヤ20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MCが形成される。
The
ウェル部11cは、タイヤ20をリム11に組み付けるリム組時に、タイヤ20のビード部21a,21aを落とし込むために設けられている。
このウェル部11cの外周面には、リム11の周方向に延びるように環状の縦壁14が立設されている。
この縦壁14は、図3(a)に示すように、ウェル部11cの外周面11dからホイール径方向Zの外側(図3(a)の紙面上側、以下同じ)に立ち上がる第1の縦壁面15を形成するように外周面11dに立設されている。
また、ウェル部11cのホイール幅方向Yの内側(図3(a)の紙面右側、以下同じ)に形成される側面部11eには、第1の縦壁面15と対向するように第2の縦壁面16が設けられている。なお、本実施形態での縦壁14は、リム11を鋳造する際にウェル部11cと一体に成形される。
The well
An annular
As shown in FIG. 3A, the
In addition, the
そして、これらの第1の縦壁面15及び第2の縦壁面16には、それぞれ溝部17が形成されている。これらの溝部17,17は、ウェル部11cの外周面11dの周方向に沿って形成されて環状の溝となっている。これらの溝部17,17には、後記する副気室部材13の縁部13eの先端部が嵌め込まれている。更に具体的に説明すると、縁部13eの先端部は、ウェル部11cの外周面11dと対向するように溝部17,17内に形成された係止面17aに係止されることとなる。なお、本実施形態での溝部17,17は、縦壁14及び側面部11eのそれぞれに機械加工を施して形成される。
A
また、ウェル部11cの外周面11dには、一対の第2の突出部32a,32bがホイール幅方向Yに互いに離れて形成されている。この第2の突出部32a,32bは、後記するように、副気室部材13の第1の突出部31a,31b同士の内側から第1の突出部31a,31bのそれぞれに当接するようになっている。
A pair of
本実施形態での第2の突出部32a,32bのそれぞれは、ウェル部11cの外周面11d上で縦壁14及び側面部11eと平行に延びて環状に形成されており、断面視で三角形状を呈している。そして、第2の突出部32aには、第1の縦壁面15と向き合う傾斜面33aが形成され、第2の突出部32bには、第2の縦壁面16と向き合う傾斜面33bが形成されている。これらの傾斜面33a,33bは、副気室部材13の第1の突出部31a,31bの当接面となっている。これらの傾斜面33a,33bは、後記するように、第1の突出部31a,31b同士の間隔が狭まると、副気室部材13をウェル部11cの外周面11dから遠ざけるように第1の突出部31a,31bをスライドさせるようになっている。
Each of the second projecting
傾斜面33a,33bは、第1の突出部31a,31bがスライドする際に、第1の突出部31a,31bが当接する傾斜面33a,33bにおける当接箇所から溝部17,17の係止面17aまでの距離が、縁部13e,13eの先端部と、第1の突出部31a,31bとの距離に略等しくなるように、その傾斜角度が設定されることが望ましい。傾斜面33aを例にとって更に詳しく説明すると、図3(b)に示すように、ウェル部11cの外周面11dに対する傾斜面33aの傾斜角度θは、スライドの前後で縁部13eの先端部が係止される溝部17の係止面17aと、第1の突出部31aが当接する傾斜面33aにおける当接箇所との距離L1,L2が縁部13eの先端部と第1の突出部31aとの距離に常に略等しくなるように設定されることが望ましい。
When the
ディスク12は、図2に示すように、ウェル部11cのホイール幅方向Yの外側(図2の紙面左側)からホイール径方向Zの内側に連続して形成されている。リム11とディスク12とは、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽量高強度材料等から製造される。なお、これらの材料は限定されるものではなく、スチール(鋼)等から形成されるものであっても良い。また、車両用ホイール10は、スポークホイールであっても良い。
As shown in FIG. 2, the
《副気室部材の構成》
次に、副気室部材13について説明する。ここで参照する図面において、図4は、副気室部材の配置位置を示す車両用ホイールの側面断面図である。図5(a)は、副気室部材を上板側から見た全体斜視図、図5(b)は、副気室部材を底板側から見た全体斜視図である。図6(a)は、副気室部材の回止め部を図3(a)のVIa方向から見た斜視図、図6(b)は、図5(a)のVIb−VIb断面図である。
《Configuration of auxiliary air chamber member》
Next, the auxiliary
図4に示すように、本実施形態に係る車両用ホイール10では、副気室部材13がウェル部11cのホイール周方向Xに沿って等間隔に4つ配置されている。つまり、ホイール中心軸Axを挟んで対向する一対の副気室部材13が2組配置されている。なお、図4中、符号SCは、副気室部材13の内部に形成された後記する副気室を示す。
副気室部材13は、図5(a)及び(b)に示すように、ホイール周方向Xに長い部材であって、本体部13aと、回止め部18と、縁部13eとを備えている。そして、副気室部材13は、長手方向に沿って湾曲しており、図4に示すように、ウェル部11cの外周面11dに沿うように配置されている。
As shown in FIG. 4, in the
As shown in FIGS. 5A and 5B, the auxiliary
(本体部)
前記した本体部13aは、図3(a)に示すように、底板25aと、この底板25a上に配置される上板25bとを備えている。なお、本実施形態での底板25a及び上板25bのそれぞれは、同じ厚さとなっているが、これらの厚さは相互に異なっていてもよい。
底板25aは、後記するように、第1の縦壁面15側及び第2の縦壁面16側に延出する縁部13eと一体になってウェル部11cの外周面11d側に凸となる湾曲面を形成している。
(Main body)
As shown in FIG. 3A, the
As will be described later, the
上板25bは、ウェル部11cの外周面11d側に沿うように配置された底板25a上でホイール径方向Zの外側に凸となるように湾曲して膨らみを形成している。
本体部13aは、このような底板25aと上板25bとの間に次に説明する副気室SCを形成している。
The
The
本実施形態での副気室SCは、図3(a)に示すように、ホイール径方向Zに薄い扁平形状となっている。ちなみに、本実施形態での副気室部材13では、図2に示すように、リム中心からの最大径D1が、リム中心からのビードシート部11aの径D2よりも小さく設定されている。
The auxiliary air chamber SC in the present embodiment has a thin flat shape in the wheel radial direction Z as shown in FIG. Incidentally, in the auxiliary
副気室SCの容積は、50〜250cc程度が好ましい。副気室SCの容積をこの範囲内に設定することで、副気室部材13は、消音効果を充分に発揮しつつ、その重量の増大を抑制して車両用ホイール10の軽量化を図ることができる。また、ホイール周方向の副気室部材13の長さは、リム11の周長と同じ長さを最大として、車両用ホイール10の重量の調整やウェル部11cに対する組付け容易性を考慮して適宜に設定することができる。
The volume of the auxiliary air chamber SC is preferably about 50 to 250 cc. By setting the volume of the sub air chamber SC within this range, the sub
(回止め部)
前記した回止め部18は、図1に示す車両用ホイール10が回転した際に副気室部材13の回り止めをより確実に行うものである。
この回止め部18は、図5(a)に示すように、ホイール周方向X(車両用ホイール10(図1参照)の回転方向)と交差する方向に本体部13aから突出している。
更に詳しく説明すると、この回止め部18は、図6(a)に示すように、本体部13aの上板25bを部分的に平坦に形成した根元部18aから縦壁14側に延びている。
(Non-rotating part)
The above-described
As shown in FIG. 5A, the
More specifically, as shown in FIG. 6 (a), the
そして、回止め部18の先端部は、縦壁14に形成された切欠き部14aに嵌り込んでいる。なお、本実施形態での切欠き部14aは、リム11(図1参照)を鋳造する際に縦壁14と同時に形成されるか、又は縦壁14に機械加工を施して形成される。ちなみに、本実施形態での副気室部材13では、回止め部18と縁部13eとの間、及び根元部18aと縁部13eとの間に隙間G,Gが形成されている。これらの隙間G,Gは、切欠き部14aに回止め部18を嵌め込む際に嵌り易くするものである。また、隙間G,Gは、車両用ホイール10(図1参照)の回転時に遠心力が本体部13aに作用した際に、本体部13aと縦壁14との間で縁部13eを撓み易くしている。その結果、この副気室部材13は、隙間G,Gがないものと比較して、回止め部18と縁部13eとの間や、根元部18aと縁部13eとの間に疲労亀裂が生じることを確実に防止することができる。
And the front-end | tip part of the rotation stop
本実施形態での回止め部18は、管部材で形成されており、図6(b)に示すように、管部材の内側には、副気室SCとタイヤ空気室MC(図2参照)とを繋ぐ連通孔13bが形成されている。
The
連通孔13bの断面形状は、特に制限はなく、本実施形態では楕円形(図6(a)参照)となっているが、円形、多角形等のいずれであってもよい。連通孔13bの直径は、断面が円形の場合には、5mm以上が好ましい。また、円形以外の断面形状の連通孔13bは、その断面積で同じ断面積の円形に換算して直径5mm以上のものが好ましい。
The cross-sectional shape of the
連通孔13bの長さは、次の(式1)で示されるヘルムホルツ・レゾネータの共鳴周波数を求める式を満たすように設定される。
The length of the
f0=C/2π×√(S/V(L+α×√S))・・・(式1)
f0(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(m3):副気室SCの容積
L(m):連通孔13bの長さ
S(m2):連通孔13bの開口部断面積
α:補正係数
なお、前記共鳴周波数f0は、タイヤ空気室MCの共鳴周波数に合わせられる。この際、図4に示す4つの副気室部材13の共鳴周波数f0は、全て同じに設定してもよいし、違えてもよい。具体的には、タイヤ空気室MC(図2参照)の共鳴周波数に2つの共鳴周波数(f1,f2)が認められる場合に、4つの副気室部材13の共鳴周波数f0を(f1+f2)/2に設定することができる。また、リム中心を挟んで対向する一対の副気室部材13の共鳴周波数f0をf1に設定し、他の一対の副気室部材13の共鳴周波数f0をf2に設定することもできる。更に4つの副気室部材13の全ての共鳴周波数f0をf1、f2のいずれか一方に設定しても良い。
f 0 = C / 2π × √ (S / V (L + α × √S)) (Expression 1)
f 0 (Hz): resonance frequency C (m / s): sound velocity inside the sub-air chamber SC (= sound velocity inside the tire air chamber MC)
V (m 3 ): Volume of the sub-air chamber SC L (m): Length of the
(縁部)
前記した縁部13eは、図5(a)に示すように、本体部13aからその周囲に延出する板状体で形成されている。更に詳しく説明すると、縁部13eは、図3(a)に示すように、底板25aと上板25bとを結合している。そして、縁部13eは、本体部13aからホイール幅方向Yに延出してその先端部が第1の縦壁面15及び第2の縦壁面16の溝部17(図3(a)参照)に嵌り込んでその係止面17aに係止されている。
なお、本体部13aからホイール幅方向Yに延出する縁部13eは、特許請求の範囲にいう「縁部」に相当する。
(Edge)
As shown in FIG. 5A, the
In addition, the
第1の縦壁面15及び第2の縦壁面16側に延出する縁部13eは、前記したように、湾曲する底板25aと一体になってウェル部11cの外周面11d側に凸となる湾曲面を形成している(図3(a)参照)。
このような本実施形態での縁部13eの厚さは、底板25a及び上板25bの厚さと同じ厚さに設定されている。なお、本実施形態での縁部13eは、その厚さや樹脂材料を適宜に選択することでバネ弾性を有している。
As described above, the
In this embodiment, the thickness of the
そして、このような副気室部材13においては、図3(a)に示すように、そのウェル部11cの外周面11d側に一対の第1の突出部31a,31bが形成されている。この第1の突出部31a,31bは、縁部13eと本体部13aとの結合部近傍で副気室部材13のウェル部11cの外周面11d側に形成されている。つまり、第1の突出部31a,31bは、本体部13aを挟んでホイール幅方向Yに互いに離れて形成されている。そして、本実施形態での第1の突出部31a,31bのそれぞれは、副気室部材13のホイール幅方向Yの中心Cを挟んで等距離の位置に配置されている。この第1の突出部31a,31bは、断面視で略半円形状を呈しており、前記したように、第2の突出部32a,32bの傾斜面33a,33bにそれぞれ当接している。
ちなみに、本実施形態での第1の突出部31a,31bは、図5(b)に示すように、副気室部材13の長手方向(ホイール周方向X)に沿って延びる一対のレール状に形成されている。
And in such a sub
Incidentally, the
以上のような副気室部材13は、樹脂で形成されており、その軽量化や量産性の向上、製造コストの削減、副気室SCの気密性の確保等を考慮すると、軽量で高剛性のブロー成形可能な樹脂が望ましい。中でも、繰り返しの曲げ疲労にも強いポリプロピレンが特に望ましい。
The auxiliary
次に、本実施形態に係る車両用ホイール10の作用効果について説明する。
本実施形態における車両用ホイール10は、従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)のようにリムに複数の隔壁や蓋部材を順次に組み付けて気密性を考慮しながら高精度にこれらを結合させて副気室を形成していくものと異なって、予め副気室SCを有する副気室部材13をリム11(ウェル部11c)に嵌め込むだけで製造される。したがって、車両用ホイール10は、前記した特許文献1のような従来の車両用ホイールと比較して、製造工数や製造コストを削減することができ、量産性を向上させることができる。また、車両用ホイール10は、従来の車両用ホイールと異なって、副気室SCの気密性の確保に対する特別な配慮も不要であるため、消音性能の品質を安定させることができる。
そして、副気室部材13が樹脂で形成されているので、車両用ホイール10は従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)と比較して、より軽量化を図ることができる。また、副気室部材13がブロー成形等で形成することができるので、車両用ホイール10は従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)と比較して、より量産性に優れる。
Next, the effect of the
The
Since the auxiliary
また、この車両用ホイール10では、図2に示すように、リム中心からの最大径D1が、リム中心からのビードシート部11aの径D2よりも小さく設定されているので、タイヤ20のリム組時に、レバー等の工具やタイヤ20(ビード部21a等)が副気室部材13と接触する恐れが低減される。その結果、タイヤ20の組付け性能が向上する。
また、この車両用ホイール10では、図3(a)に示すように、副気室SCがホイール径方向Zに薄い扁平形状となっているので、リム中心から副気室部材13の最大径D1を小さくしながらも、副気室SCの所定の容積を確保することができる。
Moreover, in this
Further, in the
また、本実施形態に係る車両用ホイール10は、前記したように、副気室部材13をウェル部11cに固定する際に、縁部13eを第1の縦壁面15と第2の縦壁面16のそれぞれに設けられた溝部17に嵌め込むことで固定する。このとき、縁部13eは、前記したバネ弾性を有しているので、副気室部材13は、第1の縦壁面15と第2の縦壁面16の間に簡単にかつ強固に固定される。
Further, as described above, when the auxiliary
また、本実施形態における車両用ホイール10は、副気室部材13をリム11に嵌め込む前に副気室部材13単独で共鳴周波数の確認及び修正が可能なので不良品を削減することができる。
Further, the
また、本実施形態に係る車両用ホイール10は、前記したように、図3(a)に示す副気室部材13の底板25a及び縁部13eがウェル部11c側に凸となるように湾曲している。そして、車両用ホイール10の回転時の遠心力が副気室部材13に作用すると、底板25a及び縁部13eは逆にホイール径方向Zの外側に凸となるように反転しようとする。ここで参照する図7は、遠心力が作用した本実施形態での副気室部材の挙動を示す概念図である。図8(a)は、本実施形態に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図、図8(b)は、図8(a)中の第1の縦壁面付近の様子を示す部分拡大図、図8(c)は、比較例に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図である。なお、図8(b)中の二点鎖線は、収縮前の副気室部材の位置を示している。
Further, as described above, the
本実施形態での副気室部材13は、図7に示すように、遠心力F1が作用する前の副気室部材13における底板25a及び縁部13eのスパンW1よりも、遠心力F1が作用した点線で示すそのスパンW2は長くなる。
As shown in FIG. 7, the sub
一方、図3(a)に示すように、副気室部材13の縁部13eは、第1の縦壁面15及び第2の縦壁面16に形成された溝部17,17に嵌め込まれているので、遠心力F1(図7参照)が副気室部材13に作用した際に、第1の縦壁面15と第2の縦壁面16とに対する押圧力を増大させる。その結果、副気室部材13は、より一層確実にウェル部11c側に固定される。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the
また、本実施形態での副気室部材13は、前記したように、上板25bが底板25a上で膨らみをもつように湾曲している。その結果、この副気室部材13を備えた車両用ホイール10では、気柱共鳴の周期に合わせてタイヤ空気室MC(図2参照)の圧力が増減を繰り返した際に、例えば上板25bが平坦なものと比較して、副気室SCの容積の変動が効果的に抑制される。したがって、この車両用ホイール10は、ヘルムホルツ・レゾネータとしての所期の消音性能を安定して発揮することができる。
そして、この副気室部材13は、副気室SCの容積の変動を効果的に抑制することができるので、上板25bが平坦なものよりも上板25bの厚さを低減することができる。その結果、この副気室部材13を備えた車両用ホイール10は、上板25bが平坦なものよりも軽量化を図ることができる。
Further, as described above, the auxiliary
And since this sub
また、本実施形態での副気室部材13は、前記したように樹脂で形成されている。したがって、副気室部材13は、樹脂に劣化が生じたり、第1の縦壁面15と第2の縦壁面16とによる締め代で発生する残留応力でへたりが生じたりする場合がある。
そして、副気室部材13は、樹脂の劣化やへたり等が生じると、ホイール幅方向Y(図3(a)参照)の長さが縮まることとなる。
Further, the auxiliary
And the sub
本実施形態での車両用ホイール10は、図8(a)に示すように、副気室部材13が第1の縦壁面15と第2の縦壁面16との間で縮んだとしても、溝部17から副気室部材13(縁部13e)が脱離することを防止することができる。このことを次の比較例に係る車両用ホイールと対比しながら更に詳しく説明する。
Even if the auxiliary
図8(c)に示すように、比較例に係る車両用ホイール10´は、図8(a)に示す本実施形態に係る車両用ホイール10と異なって、副気室部材13に第1の突出部31a,31bを有しておらず、ウェル部11cの外周面11dに第2の突出部32a,32bを有していない。この車両用ホイール10´では、副気室部材13が長さL3ぶん縮んでその中心がC´からCに変位すると、溝部17から縁部13eが外れる。その結果、副気室部材13は、ウェル部11cから脱離することとなる。
As illustrated in FIG. 8C, the
これに対して、図8(a)に示す本実施形態に係る車両用ホイール10では、副気室部材13が縮んで第1の突出部31a,31b同士の間が狭まると、図8(b)に示すように、二点鎖線で示す第1の突出部31aが第2の突出部32aの傾斜面33aを昇るようにスライドする。そして、拡大して図示しないが、図8(a)に示す第1の突出部31bは、第2の突出部32bの傾斜面33bを昇るようにスライドする。その結果、副気室部材13はウェル部11cの外周面11dから離れる方向に変位する。この際、副気室部材13が縮んでも副気室部材13の中心C(図8(a)参照)は変位しない。
一方、図8(a)に示すように、副気室部材13が縮むことで、縁部13e,13eの両先端部は中心Cに向かって変位する。しかしながら、この副気室部材13は、ウェル部11cの外周面11dから離れる方向に変位すると、図7に示すように、副気室部材13の幅は、前記したスパンW1から前記したスパンW2へと長くなるので、副気室部材13が縮むことによって縁部13e,13eの両端部に生じる中心Cに向かう変位は打ち消される。その結果、図8(a)に示す車両用ホイール10は、溝部17から縁部13eの先端部が外れることを回避することができるので、ウェル部11cから副気室部材13が脱離することを防止することができる。
On the other hand, in the
On the other hand, as shown in FIG. 8A, both the front end portions of the
また、この車両用ホイール10では、ホイール周方向Xと交差する方向に突出した回止め部18が、縦壁14の切欠き部14aに嵌め込まれているので、車両用ホイール10が回転した際の副気室部材13の回り止めが確実に行われる。
そして、回止め部18の内側には、連通孔13bが形成されているので、回止め部18と別途に連通孔13bを形成するための部材を設けなくてもよく、車両用ホイール10は、その構造が簡素化されて更なる軽量化を図ることができる。
Moreover, in this
And since the
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。なお、以下に説明する他の実施形態に係る車両用ホイールにおいて、前記実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 As mentioned above, although this embodiment was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with a various form. Note that, in a vehicle wheel according to another embodiment described below, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
前記実施形態では、ウェル部11cに設けた第2の突出部32a,32bに傾斜面33a,33bを形成したが、本発明は副気室部材13に設けた第1の突出部31a,31bに傾斜面33a,33bを形成したものであってもよい。ここで参照する図9(a)及び(b)は、変形例に係る第1の突出部及び第2の突出部を示す模式図である。なお、ここでは第1の突出部31aと第1の突出部31bとが左右対称の構造であると共に、第2の突出部32aと第2の突出部32bとが左右対称の構造であるので、第1の縦壁面15側に配置された第1の突出部31a及び第2の突出部32aについてのみ説明し、第1の突出部31b及び第2の突出部32bについての説明は省略する。
In the above embodiment, the
図9(a)に示す変形例に係る車両用ホイール10では、副気室部材13に形成された第1の突出部31aに傾斜面33aが形成されており、この傾斜面33aにウェル部11cの外周面11dに形成された第2の突出部32aが当接している。第2の突出部32aは、断面視で半円形状を呈している。この車両用ホイール10では、前記したように、副気室部材13が収縮した際に、傾斜面33aが第2の突出部32aに対してスライドすることで、副気室部材13がウェル部11cの外周面11dから遠ざけられる。その結果、前記実施形態と同様に、副気室部材13が溝部17から脱離することが防止される。なお、図9(a)中の符号17aは、係止面である。
In the
図9(b)に示す変形例に係る車両用ホイール10では、第1の突出部31aの傾斜面33aに、傾斜面を有する第2の突出部32aが当接している。つまり、この車両用ホイール10では、第1の突出部31aと第2の突出部32aとが傾斜面同士で当接し合っている。この車両用ホイール10では、前記したように、副気室部材13が収縮した際に、傾斜面33aが第2の突出部32aに対してスライドすることで、副気室部材13がウェル部11cの外周面11dから遠ざけられる。その結果、前記実施形態と同様に、副気室部材13が溝部17から脱離することが防止される。なお、図9(b)中の符号17aは、係止面である。
In the
また、前記実施形態では、第1の突出部31a,31bがレール状に形成され(図5(b)参照)、第2の突出部32a,32bが第1の縦壁面15と第2の縦壁面16とに平行に延びるように形成されているが、本発明は第1の突出部31a,31bと第2の突出部32a,32bとが前記したように当接するものであれば、第1の突出部31a,31b、及び第2の突出部32a,32bのそれぞれは、当接し合う突起同士で形成されたものであってもよく、第1の突出部31a,31b、及び第2の突出部32a,32bのいずれか一方のみが突起であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、前記実施形態では、傾斜面33a,33bが平面であることを想定しているが、本発明は傾斜面33a,33bが曲面を有するように形成されたものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although
前記実施形態では、第2の縦壁面16をウェル部11cの側面部11eに設けた車両用ホイール10について説明したが、本発明はウェル部11cの他の立上り部に第2の縦壁面16を形成するものであってもよい。ここで参照する図10は、他の実施形態に係る車両用ホイールに使用するリムの断面図である。
In the above-described embodiment, the
図10に示すように、この車両用ホイール10に使用されるリム11のウェル部11cは、小径部23aと、この小径部23aに段差部11fを介して連続する大径部23bを有している。ちなみに、このリム11では、大径部23bの外側にウェル部11cの側面部11eを介してビードシート部11aが形成されている。つまり、ここでの他の実施形態では、前記実施形態で副気室部材13(図3(a)参照)の一方の縁部13eが嵌め込まれる側面部11eよりも更にホイール径方向の内側の段差部11fに縁部13eが嵌め込まれることとなる。
したがって、ここでの他の実施形態に係る車両用ホイール10では、副気室部材13を固定するウェル部11cの外周面11dが、前記実施形態に係る車両用ホイール10と比較して、更にホイール径方向の内側に形成されることとなる。
その結果、この他の実施形態に係る車両用ホイール10は、ウェル部11cの外周面11dの周長が短くなるので、更に軽量化を図ることができる。そして、この車両用ホイール10では、前記実施形態での車両用ホイール10と比較して、副気室部材13が、ビードシート部11aから離れるように、更にホイール径方向の内側にシフトすることとなるので、タイヤ20の組み付け性能が更に向上する。
As shown in FIG. 10, the
Therefore, in the
As a result, in the
前記実施形態では、副気室部材13がウェル部11cの周面に沿って等間隔に4つ配置されているが、本発明は副気室部材13の数が5以上、又は3以下であってもよい。ここで参照する図11(a)及び(b)は、他の実施形態に係る車両用ホイールの側面断面図であって、副気室部材の配置の変形例を示す図である。
図11(a)に示す車両用ホイール10は、副気室部材13をウェル部11cの周面に沿って等間隔に2つ配置している。
図11(b)に示す車両用ホイール10は、副気室部材13をウェル部11cの周面に沿って等間隔に3つ配置している。
In the embodiment, four auxiliary
In the
In the
以上のように、車両用ホイール10は、副気室部材13の数に特に制限はないが、消音効率を考慮すると4つ以上(2対以上)の副気室部材13のそれぞれを、ホイール中心軸Axを挟んで対向させて配置したものが望ましい。そして、車両用ホイール10の軽量化や量産性の向上を考慮すると2つから4つの副気室部材13をウェル部11cの周面に沿って等間隔に配置したものが望ましい。
As described above, the
また、前記実施形態では、連通孔13bが副気室部材13の長手方向の中程に形成されているが、本発明はタイヤ20のリム組みに悪影響を及ぼさない限り、連通孔13bを形成する位置に特に制限はない。ここで参照する図12(a)及び(b)は、連通孔を形成する位置を示す副気室部材の平面図である。
In the embodiment, the
図12(a)に示す副気室部材13は、その長手方向の一端側に、連通孔13bを内側に有する管部材が配置されている。この管部材は、前記した回り止めを兼ねており、縦壁14(図6(a)参照)に形成した切欠き部14a(図6(a)参照)に嵌め込まれる。そして、管部材は、ホイール周方向Xと交差する方向に向かって本体部13aから突出している。なお、図12(a)中、符号13eは、縁部である。
In the auxiliary
図12(b)に示す副気室部材13は、その長手方向の一端側でホイール周方向Xに向かって本体部13aから突出するように、連通孔13bを内側に有する管部材が配置されている。そして、この副気室部材13は、前記した周り止めとしての回止め部18を前記した管部材とは別に備えている。この回止め部18は、副気室部材13の長手方向の中程で、ホイール周方向Xと交差する方向に向かって縁部13eから突出している。この回止め部18は、縦壁14(図6(a)参照)に形成した切欠き部14a(図6(a)参照)に嵌め込まれることとなる。
The sub
10 車両用ホイール
11c ウェル部
11d ウェル部の外周面
13e 縁部
13 副気室部材
15 第1の縦壁面
16 第2の縦壁面
17 溝部
13a 本体部
25a 底板
25b 上板
X ホイール周方向
Y ホイール幅方向
Z ホイール径方向
MC タイヤ空気室
SC 副気室
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第1の縦壁面と、
前記第1の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第2の縦壁面と、
を備え、
前記副気室部材は、
樹脂で形成され、
前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通する連通孔と、からなる本体部と、
前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とに延出して、前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、
を有し、
前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第1の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第1の突出部同士の内側からこれらの第1の突出部のそれぞれに当接するように一対の第2の突出部が形成されており、
前記第1の突出部に対する前記第2の突出部の当接面は、前記第1の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第1の突出部をスライドさせる傾斜面となっていることを特徴とする車両用ホイール。 A vehicle wheel in which the auxiliary air chamber member is fixed on the outer peripheral surface of the well portion in the tire air chamber,
A first vertical wall surface formed so as to rise from the outer circumferential surface of the well portion to the outside in the wheel radial direction and extend in the wheel circumferential direction of the outer circumferential surface;
A second vertical wall surface formed in the well portion so as to face the first vertical wall surface;
With
The auxiliary air chamber member is
Formed of resin,
A main body comprising a bottom plate on the outer peripheral surface side of the well portion, an upper plate forming a sub air chamber between the bottom plate, and a communication hole communicating the sub air chamber and the tire air chamber;
The bottom plate and the upper plate are coupled to each other, and extended from the main body portion to the first vertical wall surface and the second vertical wall surface, and the first vertical wall surface and the second vertical wall surface An edge locked to a groove formed in each,
Have
A pair of first protrusions are formed apart from each other in the wheel width direction on the outer peripheral surface side of the well portion of the auxiliary air chamber member, and these first protrusions are formed on the outer peripheral surface of the well portion. A pair of second protrusions are formed so as to abut against each of these first protrusions from the inside of the protrusions,
The contact surface of the second projecting portion with respect to the first projecting portion is configured to move the sub air chamber member away from the outer peripheral surface of the well portion when the interval between the first projecting portions is narrowed. A vehicle wheel characterized in that the vehicle wheel has an inclined surface on which one projecting portion slides.
前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第1の縦壁面と、
前記第1の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第2の縦壁面と、
を備え、
前記副気室部材は、
樹脂で形成され、
前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通する連通孔と、からなる本体部と、
前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とに延出して、前記第1の縦壁面と前記第2の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、
を有し、
前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第1の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第1の突出部同士の内側からこれらの第1の突出部のそれぞれに当接するように一対の第2の突出部が形成されており、
前記第2の突出部に対する前記第1の突出部の当接面は、前記第1の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第2の突出部に対してスライドする傾斜面となっていることを特徴とする車両用ホイール。 A vehicle wheel in which the auxiliary air chamber member is fixed on the outer peripheral surface of the well portion in the tire air chamber,
A first vertical wall surface formed so as to rise from the outer circumferential surface of the well portion to the outside in the wheel radial direction and extend in the wheel circumferential direction of the outer circumferential surface;
A second vertical wall surface formed in the well portion so as to face the first vertical wall surface;
With
The auxiliary air chamber member is
Formed of resin,
A main body comprising a bottom plate on the outer peripheral surface side of the well portion, an upper plate forming a sub air chamber between the bottom plate, and a communication hole communicating the sub air chamber and the tire air chamber;
The bottom plate and the upper plate are coupled to each other, and extended from the main body portion to the first vertical wall surface and the second vertical wall surface, and the first vertical wall surface and the second vertical wall surface An edge locked to a groove formed in each,
Have
A pair of first protrusions are formed apart from each other in the wheel width direction on the outer peripheral surface side of the well portion of the auxiliary air chamber member, and these first protrusions are formed on the outer peripheral surface of the well portion. A pair of second protrusions are formed so as to contact each of these first protrusions from the inside of the protrusions,
The contact surface of the first protrusion with respect to the second protrusion is such that the sub-air chamber member is moved away from the outer peripheral surface of the well portion when the distance between the first protrusions is reduced. A vehicle wheel characterized in that the vehicle wheel has an inclined surface that slides relative to the two protrusions.
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