JP2011057006A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、副気室部材とウェル部との固定部に万一不具合が生じたとしても、ウェル部からの副気室部材の外れを防止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。
【解決手段】本発明は、リム１１のウェル部外周面１１ｉ上に、タイヤ２０の気柱共鳴音を低減する副気室部材１３を備える車両用ホイール１０であって、前記副気室部材１３を前記ウェル部外周面１１ｉに固定した後、ゴム製の被覆部材１４で前記副気室部材１３を外側から被覆し、この被覆部材１４をリム幅方向Ｙにおける前記副気室部材１３の両側でリム外周面１１ｄに固定したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの気柱共鳴音を低減する副気室部材を備えた車両用ホイールに関する。

一般に、タイヤ空気室内で生じる気柱共鳴（空洞共鳴）が車両のロードノイズの要因となることが知られている。この気柱共鳴は、車両の走行時に路面からタイヤのトレッド部に伝わる振動がタイヤ空気室内で共鳴する現象である。
従来、タイヤの気柱共鳴音を低減する副気室部材をリムのウェル部に嵌め込んで取り付けた車両用ホイールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用ホイールは、板状に延出した副気室部材の縁部がバネ弾性を有しており、縁部の延出先端がウェル部に形成された溝に嵌め込まれた際に、縁部の延出方向への反発力によって副気室部材がウェル部に係止されるようになっている。

特開２００９−０７４５９５号公報

しかしながら、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）においては、縁部のバネ弾性によって副気室部材がウェル部に確実に固定されてはいるものの、副気室部材が万一外れた場合を想定したフェールセーフが施されていない。
したがって、副気室部材とウェル部との固定部に万一不具合が生じたとしても、ウェル部からの副気室部材の外れを防止することができる車両用ホイールが望まれている。

そこで、本発明の課題は、副気室部材とウェル部との固定部に万一不具合が生じたとしても、ウェル部からの副気室部材の外れを防止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。

前記課題を解決した本発明は、リムのウェル部外周面上に、タイヤの気柱共鳴音を低減する副気室部材を備える車両用ホイールであって、前記副気室部材を前記ウェル部外周面に固定した後、ゴム製の被覆部材で前記副気室部材を外側から被覆し、この被覆部材をリム幅方向における前記副気室部材の両側でリム外周面に固定したことを特徴とする。
この車両用ホイールは、副気室部材とウェル部外周面との固定部に不具合が生じても、副気室部材を外側から被覆する被覆部材により、ウェル部外周面から副気室部材が外れるのを防止する。
また、この車両用ホイールは、被覆部材がタイヤ空気室からリムへの熱伝達を抑制することにより、タイヤ空気室内の温度低下を防止して、タイヤのトレッド部の温度を高く維持する。これにより、車両用ホイールは、タイヤの転がり抵抗を低減して燃費を向上させる。
また、この車両用ホイールは、被覆部材で副気室部材を保護するので、タイヤ脱着作業中の副気室部材の損傷を防止する。

本発明においては、前記被覆部材は断熱ゴムで形成されている構成とするのがよい。
この車両用ホイールは、タイヤ空気室からリムへの熱伝達を、より一層抑制して、タイヤの転がり抵抗の低減による燃費向上効果を、より一層高める。

また、本発明においては、リムの前記ウェル部外周面にゴム材を固定し、このゴム材に前記副気室部材を固定する構成とするのがよい。
この車両用ホイールは、副気室部材とリムとの熱膨張率が異なっても、それらの間に介在するゴム材が熱膨張率の差を吸収するため、副気室部材のリム外周面への固定を、より確実にする。

また、本発明においては、前記副気室部材は前記ウェル部外周面に形成した凹み部に収容され、前記副気室部材の上部と前記凹み部に隣接する前記ウェル部外周面とが連続する面を形成する構成とするのがよい。
この車両用ホイールは、副気室部材の上部と、凹み部に隣接するウェル部外周面とが連続する面を形成するので、被覆部材の装着固定を容易にする。また、この車両用ホイールは、副気室部材のホイール径方向の外側への突出がなくなるので、タイヤ脱着作業中の副気室部材の損傷を確実に防止する。

また、本発明においては、前記ウェル部外周面上に複数の前記副気室部材を周方向に間隔を存して固定し、前記各副気室部材をリム幅方向の断面が周方向の全長に亘って同一になるように形成すると共に、前記副気室部材のリム幅方向の断面と同じ断面を有するスペーサを、隣接する前記副気室部材の間で前記ウェル部外周面上に固定して、前記副気室部材のリム幅方向の断面をホイール全周に亘って連続させ、前記被覆部材で前記副気室部材と前記スペーサとを外側から被覆し、前記被覆部材をリム幅方向における前記副気室部材及び前記スペーサの両側で前記リム外周面に固定した構成とするのがよい。
この車両用ホイールは、複数の副気室部材及びスペーサがホイール全周に亘って隙間なく連続するので、被覆部材の装着固定を容易にする。

また、本発明においては、前記スペーサの前記被覆部材側の面に凹みを形成する共に、この凹みに合わせて前記被覆部材に開口を形成し、前記副気室部材から突出して前記副気室部材の内部とタイヤ空気室とを連通する連通部をこの凹みに配置した構成とするのがよい。
この車両用ホイールは、副気室部材から突出する連通部の収容箇所として、スペーサを有効活用すると共に、突出する連通部を有する複数の副気室部材を、スペーサを介してホイール全周に亘って連続させる。しかも、この車両用ホイールは、その連通部がスペーサにより囲まれるので、タイヤ脱着作業中の連通部の損傷を防止する。

本発明の車両用ホイールによれば、副気室部材とウェル部外周面との固定部に不具合が生じたとしても、ウェル部外周面からの副気室部材の外れを防止することができる。

（ａ）は実施形態に係る車両用ホイールの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面においてリムを部分的に示す部分断面図である。なお、（ａ）には副気室部材及びスペーサを点線で示し、（ｂ）には空気圧検出装置を点線で示し、リム組みしたタイヤを二点鎖線で示している。 ウェル部外周面上に配置した副気室部材、スペーサ及び被覆部材の様子を示す断面図であり、ホイール回転軸に直交する図１（ｂ）のリム断面IIに対応する図である。 （ａ）は実施形態に係る車両用ホイールを構成する副気室部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のIIIｃ−IIIｃ断面図、（ｄ）は（ｂ）に示す連通部の変形例を示す部分断面図である。 （ａ）は実施形態に係る車両用ホイールを構成するスペーサの斜視図、（ｂ）は実施形態に係る車両用ホイールを構成するスペーサの平面図、（ｃ）は（ａ）のIV−IV断面図、（ｄ）はスペーサの変形例を示す斜視図である。 ウェル部外周面上にゴム材を介して副気室部材及びスペーサが固定されている様子を示す部分拡大斜視図である。 実施形態に係る車両用ホイールに対してタイヤの脱着作業及び空気圧検出装置の取付作業を行う際の、タイヤチェンジャー（レバー）の移動軌跡と空気圧検出装置の移動軌跡とを示す概念図である。 （ａ）は、副気室部材を収容する凹み部が形成されたウェル部を有する車両用ホイールの部分断面図、（ｂ）は、（ａ）の凹み部内に配置される副気室部材の斜視図である。 凹み部が形成されたウェル部を有する車両用ホイールにおいて、ウェル部に副気室部材及びスペーサを固定した様子を示す部分拡大斜視図である。 他の実施形態に係る車両用ホイールの断面図であって、副気室部材の配置の変形例を示す図である。

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。
《車両用ホイールの全体構成》
図１（ａ）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をハブ（図示省略）に連結するためのディスク１２とを備えている。

リム１１は、図１（ｂ）に示すように、その幅方向Ｙ（以下に、リム幅方向Ｙということがある）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１（ｂ）の紙面下側）に向かって凹んだウェル部１１ｃとを有している。そして、各ビードシート部１１ａ，１１ａの内側端には、ホイール径方向Ｚの外側に隆起するハンプ部１１ｅ，１１ｅが形成されている。

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１１ｄ（以下、「リム外周面１１ｄ」ということがある）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。

ウェル部１１ｃは、タイヤ２０をリム１１に組み付けるリム組み時に、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。ちなみに、本実施形態でのウェル部１１ｃは、リム幅方向Ｙに亘って略同径となる円筒形状に形成されている。

ディスク１２は、図１（ｂ）に示すように、ウェル部１１ｃのリム幅方向Ｙの外側（図１（ｂ）の紙面右側）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。
このようなリム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、スチール等から形成されるものであってもよい。

図１（ａ）及び（ｂ）中の符号１７は、タイヤ２０の空気圧検出装置である。この空気圧検出装置１７は、タイヤ空気室ＭＣに空気を注入するタイヤバルブ１７ａと一体的に形成されており、タイヤバルブ１７ａ部分が後記する取付孔１１ｇ（図６参照）にグロメット（図示省略）を介して挿嵌されて固定されている。なお、空気圧検出装置１７は、その内部に図示しない圧力センサ、温度センサ、バッテリ、ＣＰＵ、送受信アンテナ等を備えて構成されている。

本実施形態に係る車両用ホイール１０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、副気室部材１３、スペーサ１５及び被覆部材１４を更に備えている。

《副気室部材の構成》
副気室部材１３は、ヘルムホルツ・レゾネータとして機能してタイヤ空気室ＭＣ内の気柱共鳴音（空洞共鳴音）を低減するように構成されている。
副気室部材１３は、図２に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｉ（以下、ウェル部外周面１１ｉということがある）上で所定の間隔を存してホイール周方向Ｘに並ぶように複数配置されている。なお、図２中、符号１６は、ウェル部１１ｃと副気室部材１３との間に介在するゴム材である。このゴム材１６については後で詳しく説明する。
本実施形態での副気室部材１３は、図２に示すように、ホイール周方向Ｘに等間隔に４つ配置されている。つまり、ホイール回転軸Ａｘを挟んで対向する一対の副気室部材１３，１３が２組配置されている。

副気室部材１３は、図３（ａ）に示すように、本体部１３ａと、連通部１３ｂとを備えている。

本体部１３ａは、図２及び図３（ａ）に示すように、ホイール周方向Ｘに沿って湾曲しており、その曲率は、ウェル部外周面１１ｉ（図２参照）におけるホイール周方向Ｘの曲率と略同じに設定され、望ましくはウェル部外周面１１ｉ上に張り付けた後記するゴム材１６（図２参照）の曲率と略同じに設定されている。

本体部１３ａは、図３（ａ）から（ｃ）に示すように、上板２５ｂと、底板２５ａと、ホイール周方向Ｘの両端にそれぞれ配置される前板２５ｃ及び後板２５ｄとで構成されている。
図３（ｃ）に示すように、底板２５ａは、リム幅方向Ｙに平坦となっており、上板２５ｂは、ホイール径方向Ｚの外側（図３（ｃ）の紙面上側）に凸となるように弓なりに湾曲している。そして、弓なりで中高となる本体部１３ａは、リム幅方向Ｙの両端に向かうほど勾配が徐々になだらかになるように形成されてその両端部が薄くなっている。つまり、本実施形態での本体部１３ａは、図１（ｂ）に示すように、ウェル部１１ｃ上で扁平形状を呈している。
本体部１３ａのリム幅方向Ｙの幅Ｗは、図１（ｂ）に示すように、ウェル部１１ｃのリム幅方向Ｙの両側に、少なくともタイヤ２０のビード部２１ａ，２１ａを落とし込む余地部分Ｒを確保できる範囲で設定することが望ましい。

このような本体部１３ａの内部には、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、副気室ＳＣが形成されている。
副気室ＳＣの容積は、５０〜２５０ｃｃ程度が望ましく、１００ｃｃ前後が最も望ましい。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、車両用ホイール１０（図１（ａ）参照）の軽量化を図ることができる。
ちなみに、本実施形態に係る副気室部材１３によれば、副気室ＳＣの容積が１００ｃｃ前後のものをタイヤ空気室ＭＣ内に４つ配置した場合に、２２０Ｈｚの気柱共鳴音を１３ｄＢ程度低減できることを本発明者らはシミュレーション試験を行って確認している。
ホイール周方向Ｘの副気室部材１３（図２参照）の長さは、車両用ホイール１０の重量の調整やウェル部１１ｃ（図２参照）に対する組み付けの容易性を考慮して適宜に設定することができる。

このような本体部１３ａは、図３（ａ）から（ｃ）に示すように、リム幅方向Ｙの断面、つまり副気室ＳＣの断面を含めた総断面がホイール周方向Ｘの全長に亘って同一になるように形成されている。ここでいう本体部１３ａのリム幅方向Ｙにおける総断面は、特許請求の範囲にいう「副気室部材のリム幅方向の断面」に相当する。

連通部１３ｂは、図３（ｂ）に示す副気室ＳＣと、図１（ｂ）に示すタイヤ空気室ＭＣとを連通させる管状部材である。この連通部１３ｂは、図３（ｂ）に示すように、本体部１３ａの前板２５ｃの略中央部から本体部１３ａの長手方向に突出するように形成されており、その先端の開口が上方（ホイール径方向Ｚの外側）を向くように屈曲している。ちなみに、本実施形態での連通部１３ｂの開口形状は、図３（ａ）に示すように、楕円形であるが円形や多角形であってもよい。
連通部１３ｂの内径は、断面が円形の場合には、５ｍｍ以上が望ましい。また、円形以外の断面形状の連通部１３ｂは、その断面積で同じ断面積の円形に換算して直径５ｍｍ以上のものが望ましい。

連通部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。

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）：連通部１３ｂの長さ
Ｓ（ｍ^２）：連通部１３ｂの開口部断面積
α：補正係数

なお、前記共鳴周波数ｆ_０は、タイヤ空気室ＭＣ（図１（ｂ）参照）の共鳴周波数に合わせられる。この際、ウェル部外周面１１ｉ（図２参照）に複数配置される副気室部材１３の共鳴周波数ｆ_０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、図２に示すウェル部外周面１１ｉに４つの副気室部材１３，１３，１３，１３が等間隔に配置される車両用ホイール１０においては、タイヤ空気室ＭＣ（図１（ｂ）参照）の共鳴周波数に２つの共鳴周波数（ｆ_１及びｆ_２）が認められる場合に、４つの副気室部材１３，１３，１３，１３の共鳴周波数ｆ_０を（ｆ_１＋ｆ_２）／２に設定することができる。また、ホイール回転軸Ａｘを挟んで対向する一対の副気室部材１３，１３の共鳴周波数ｆ_０をｆ_１に設定し、他の一対の副気室部材１３，１３の共鳴周波数ｆ_０をｆ_２に設定することもできる。更に４つの副気室部材１３，１３，１３，１３の全ての共鳴周波数ｆ_０をｆ_１及びｆ_２のいずれか一方に設定することもできる。

本実施形態での連通部１３ｂは、上方（ホイール径方向Ｚの外側）を向くように屈曲しているが、図３（ｄ）に示すように、本体部１３ａの前板２５ｃから真直ぐに前方（ホイール周方向Ｘ）に延出したものであってもよい。また、図示しないが、連通部１３ｂは、屈曲せずに前板２５ｃから斜め上方に傾斜しで延出したものであってもよい。

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、ＡＢＳやナイロンが特に望ましい。

《スペーサの構成》
スペーサ１５は、図２に示すように、ウェル部外周面１１ｉ上に等間隔に配置された副気室部材１３同士の間に配置されている。そして、スペーサ１５のホイール周方向Ｘの長さは、副気室部材１３の本体部１３ａ同士の間隔と略等しくなるように設定されている。
スペーサ１５は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホイール周方向Ｘの一端側に凹み１５ａを有する中実のブロック体で形成されている。なお、スペーサ１５は、中空であってもよい。

スペーサ１５は、凹み１５ａの断面を含めた、つまり凹み１５ａが存在しないとした場合のリム幅方向Ｙの総断面が、ホイール周方向Ｘの全長に亘って同一になるように形成されている。そして、スペーサ１５のリム幅方向Ｙの総断面は、図４（ｃ）に示すように、ホイール径方向Ｚの内側（図４（ｃ）の紙面下側）がリム幅方向Ｙに沿って平坦であって、ホイール径方向Ｚの外側（図４（ｃ）の紙面上側）が凸となるように弓なりに湾曲している。更に詳しく説明すると、図４（ｃ）に示すスペーサ１５の総断面は、前記した副気室部材１３の総断面（図３（ｃ）参照）と同じ形状となるように形成されている。

凹み１５ａは、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、スペーサ１５の高さ方向（ホイール径方向Ｚ）に貫通するように平面視で略Ｕ字状に切り欠かれて形成されている。
この凹み１５ａは、後記するように、スペーサ１５を副気室部材１３同士の間に配置した際に（図５参照）、副気室部材１３の長手方向に突出する連通部１３ｂを収容すると共に連通部１３ｂの開口をタイヤ空気室ＭＣ（図１（ｂ）参照）に臨ませるものである。つまり、凹み１５ａは、スペーサ１５のホイール周方向Ｘの一端側であって、このスペーサ１５を覆うこととなる後記する被覆部材１４（図１（ａ）参照）側の面に形成されていればその形状に特に制限はない。したがって、凹み１５ａは、前記したようにスペーサ１５の高さ方向に貫通するように形成されていなくてもよく、例えば、図４（ｄ）に示すように、ホイール径方向Ｚの内側が有底のものであってもよい。
以上のようなスペーサ１５は、樹脂、合成ゴム等で形成することができる。

《被覆部材の構成》
被覆部材１４は、ゴム製であって、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、リム１１の外周面の全周に沿って配置される環状帯である。被覆部材１４は、ウェル部外周面１１ｉ上に固定された副気室部材１３及びスペーサ１５を覆うように配置されると共に、ウェル部１１ｃにおけるビード部２１ａ，２１ａを落とし込む余地部分Ｒ、及びこの余地部分Ｒからハンプ部１１ｅに掛けて形成される立ち上がり部１１ｆに亘って配置されている。

副気室部材１３及びスペーサ１５、並びにウェル部１１ｃの余地部分Ｒを覆う被覆部材１４の厚さは、略均一となるように適宜に設定することができ、望ましくは５ｍｍ以下、更に望ましくは３ｍｍ程度に設定することができる。そして、立ち上がり部１１ｆを覆う被覆部材１４の厚さは、ハンプ部１１ｅに向かうほど（リム幅方向Ｙの端部に向かうほど）、漸減しており、ハンプ部１１ｅに臨む被覆部材１４の端縁の厚さが最も薄くなるように設定されている。ちなみに、本実施形態におけるこの端縁の厚さは、０．５ｍｍに設定されている。

このような被覆部材１４は、接着剤（図示省略）を介してリム外周面１１ｄに取り付けられている。つまり、リム１１の立ち上がり部１１ｆ、ウェル部１１ｃ（余地部分Ｒ）、副気室部材１３及びスペーサ１５のそれぞれと、被覆部材１４との間には接着剤（図示省略）が介在している。この接着剤としては、例えばエポキシ樹脂系のものを好適に使用することができる。

なお、本実施形態での被覆部材１４は、リム１１に取り付ける前の形状が、立ち上がり部１１ｆ、並びに副気室部材１３及びスペーサ１５が固定された状態のウェル部１１ｃ上のプロファイルを模った形状となるように成形されている。しかしながら、本発明における被覆部材１４は、前記したプロファイルの径よりも縮径したニアシェイプの環状帯であってもよい。このニアシェイプの環状帯は、その伸縮性によって副気室部材１３及びスペーサ１５が固定されたリム１１に密着固定することができる。
そして、リム１１に取り付ける前の被覆部材１４の形状は、本発明の課題の解決を阻害しないかぎり、幅方向に同一径の通常の円筒形状であってもよい。

本実施形態での被覆部材１４は、前記したように、接着剤によって、リム幅方向Ｙにおける副気室部材１３の両側及びスペーサ１５の両側で、特許請求の範囲にいう「リムの外周面」に相当するウェル部１１ｃの前記余地部分Ｒ及び立ち上がり部１１ｆに固定される。そして、前記したように、プロファイルの径よりも縮径したニアシェイプの被覆部材１４は、それ自体の緊迫力（収縮力）によってもリム１１に固定される。また、副気室部材１３及びスペーサ１５を覆うように配置された被覆部材１４は、副気室部材１３及びスペーサ１５を介してもリム１１（ウェル部１１ｃ）に固定されることとなる。

以上のような被覆部材１４は、図１（ａ）及び図２に示すように、スペーサ１５の凹み１５ａ（図２参照）に対応する位置に、開口１４ａが形成されている。この開口１４ａは、副気室部材１３の連通部１３ｂ（図３（ａ）参照）をタイヤ空気室ＭＣ（図１（ｂ）参照）に臨ませるものであって、スペーサ１５の凹み１５ａ（図４（ｂ）参照）の平面形状と同じ平面形状となるように形成されている。

被覆部材１４の材質は、本実施形態ではゴムであればよい。
ゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられ、中でも断熱ゴムであるブチルゴム（ＩＩＲ）及びエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）は、後記するようにタイヤ２０（図１（ｂ）参照）の転がり抵抗をより低減することができるので望ましい。なお、ゴム成分に、通常ゴム業界で使用されている配合剤、例えばカーボンブラック等の補強剤、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤等を適宜配合することができるのは勿論のことである。

また、ゴム成分は、断熱性充填剤を含むものや発泡ゴムが更に望ましい。断熱性充填剤としては、例えば、硼珪酸Ｎａよりなるスコッチライトグラスバブルスシリーズ（３Ｍ社製）；シリカ、アルミナを主成分とするCenoSpheres（Ashtek社製）、セノライト（巴工業社製）；シラスバルーン、ウィンライト（アクシーズケミカル社製）等の無機中空粒子が望ましい。

発泡ゴムとしては、未加硫ゴム成分中に含ませた発泡剤を加硫時に発泡させて独立気泡又は半連続気泡を形成したものが挙げられる。中でも独立気泡を有する発泡ゴムが断熱性に優れ、前記したように、タイヤ２０（図１（ｂ）参照）の転がり抵抗を、より低減することができるので望ましい。

発泡剤としては、例えば、Ｎ,Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＮＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、ニトロソスルホニルアゾ化合物、Ｎ,Ｎ’−ジメチル−Ｎ,Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、ｐ,ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられる。
なお、ゴム成分に対する前記した断熱性充填剤及び発泡剤のそれぞれの配合量は、通常ゴム業界で行われている範囲内で適宜に設定することができる。

《車両用ホイールの製造方法》
本実施形態に係る車両用ホイール１０は、ウェル部１１ｃの外周面にゴム材１６（図１（ｂ）参照）を固定する工程と、このゴム材１６上に副気室部材１３及びスペーサ１５を固定する工程と、ウェル部１１ｃ上で副気室部材１３及びスペーサ１５を覆うように被覆部材１４を配置し、この被覆部材１４をリム外周面１１ｅ（図１（ｂ）参照）に固定する工程を経て製造することができる。

ゴム材１６を固定する工程では、まずウェル部１１ｃの表面に脱脂処理が施される。脱脂処理としては、例えばアルカリ成分と界面活性剤とを併用したアルカリ脱脂処理を好適に採用することができる。次いで、ウェル部１１ｃに接着剤（図示省略）を塗布し、これにゴム材１６が張り付けられる。
接着剤としては、例えばエポキシ樹脂系のものを好適に使用することができる。
ゴム材１６は、ウェル部１１ｃの外周面と副気室部材１３との間に介在させることで、副気室部材１３とウェル部１１ｃ（リム１１）との熱膨張率の差を吸収するものである。つまり、ゴム材１６は、ウェル部１１ｃ（リム１１）に対する副気室部材１３の固定力を高めている。
本実施形態でのゴム材１６は、図１（ｂ）に示すように、副気室部材１３のリム幅方向Ｙにおける幅と略同じ幅であって、ウェル部１１ｃの径よりも僅かに短径の環状帯で構成されている。このゴム材１６は、接着剤を塗布したウェル部外周面１１ｉに嵌装されて固定される。ゴム材１６の厚さは、熱膨張率の差を吸収できる範囲で適宜に設定することができる。ちなみに、本実施形態では０．５ｍｍに設定されている。

このゴム材１６としては、特に制限はなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等を好適に使用することができる。
そして、ゴム材１６を張り付けた接着剤を乾燥させることでこの工程は終了する。
なお、ウェル部外周面１１ｉには、前記したように、副気室部材１３及びスペーサ１５の両側に、ビード部２１ａ，２１ａ（図１（ｂ）参照）を落とし込む余地部分Ｒが確保される。

次に、副気室部材１３及びスペーサ１５を固定する工程では、図５に示すように、ゴム材１６上に前記した接着剤（図示省略）を塗布し、これに副気室部材１３及びスペーサ１５を配置して圧着する。この圧着には、タイヤ成型機のブラダーを好適に使用することができる。そして、接着剤を乾燥させることでこの工程は終了する。

このようにウェル部外周面１１ｉ上に固定された副気室部材１３及びスペーサ１５は、副気室部材１３の本体部１３ａの総断面とスペーサ１５の総断面とが同じ形状となっていると共に、本体部１３ａからホイール周方向Ｘに延出する連通部１３ｂがスペーサ１５の凹み１５ａに収納されるので、それぞれの副気室部材１３及びスペーサ１５は、ホイール全周に亘って連続することとなる。

また、副気室部材１３の本体部１３ａは、前記したように、リム幅方向Ｙの両端に向かうほど勾配が徐々になだらかになってその両端部が薄くなっているので、ウェル部１１ｃの余地部分Ｒ（図１（ｂ）参照）から本体部１３ａの両端部に掛けての立ち上がりが緩やかになっている。また、前記したように、本体部１３ａのリム幅方向Ｙの総断面と同じ総断面を有するスペーサ１５についてもその立ち上がりが緩やかになっている。

次に、被覆部材１４を固定する工程では、前記した接着剤を、少なくともリム１１の立ち上がり部１１ｆ、ウェル部１１ｃ（余地部分Ｒ）、副気室部材１３及びスペーサ１５上に塗布し、これに被覆部材１４（図１（ａ）参照）を圧着する。この圧着には、前記したブラダーを好適に使用することができる。そして、接着剤を乾燥させることでこの工程は終了する。

このような工程を経て製造された車両用ホイール１０は、前記したように、ウェル部外周面１１ｉに固定した副気室部材１３及びスペーサ１５を外側から被覆部材１４（図１（ａ）参照）で被覆し、この被覆部材１４を副気室部材１３の両側及びスペーサ１５の両側で、リム１１の外周面に固定したものとなる。

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によれば、例えばウェル部外周面１１ｉに対する副気室部材１３の接着力が低下した場合のように、副気室部材１３とウェル部１１ｃとの固定部に不具合が生じたとしても、副気室部材１３を外側から被覆する被覆部材１４により、ウェル部外周面１１ｉから副気室部材１３が外れるのを防止することができる。
また、副気室部材１３及びスペーサ１５が、接着剤と被覆部材１４によってウェル部外周面１１ｉに固定されているので、この車両用ホイール１０によれば、高速回転する際の耐久性が一段と向上する。

また、車両用ホイール１０によれば、被覆部材１４がタイヤ空気室ＭＣからリム１１への熱伝達を抑制するので、タイヤ空気室ＭＣ内の温度低下が防止されて、タイヤ２０のトレッド部の温度も高く維持される。これにより、タイヤ２０の転がり抵抗が低減し、燃費が向上する。特に、被覆部材１４が断熱ゴムで形成されている車両用ホイール１０においては、タイヤ空気室ＭＣからリム１１への熱伝達が一層抑制されるので、タイヤ２０の転がり抵抗の低減による燃費向上効果も一層高められる。
ちなみに、ブチルゴムを使用した発泡ゴムからなる被覆部材１４（厚さ２ｍｍ）を使用した車両用ホイール１０は、被覆部材１４を有しない車両用ホイールと比較して、車両走行時のタイヤ空気室ＭＣの温度が２〜３℃向上し、ＬＡ−４モード（米国自動車燃費試験市街地走行モード）で燃費が約１％向上することを本発明者らはシミュレーション試験で確認している。

また、車両用ホイール１０は、ウェル部外周面１１ｉにゴム材１６を固定し、このゴム材１６に副気室部材１３及びスペーサ１５を固定している。その結果、この車両用ホイール１０によれば、例えば樹脂製の副気室部材１３と金属製のリム１１のように、相互に熱膨張率が異なっていても、介在するゴム材１６が熱膨張率の差を吸収するため、副気室部材１３のリム１１に対する固定が、より確実になる。

また、車両用ホイール１０は、リム幅方向Ｙの副気室部材１３の総断面をホイール周方向Ｘの全長に亘って同一になるように形成すると共に、副気室部材１３の総断面と同じ総断面のスペーサ１５を副気室部材１３同士の間に配置している。その結果、この車両用ホイール１０によれば、副気室部材１３及びスペーサ１５のリム幅方向Ｙの総断面が、ホイール全周に亘って連続するので、被覆部材１４の装着及び密着固定が容易になる。

また、車両用ホイール１０においては、副気室部材１３の本体部１３ａ及びスペーサ１５は、リム幅方向Ｙの両端に向かうほど勾配が徐々になだらかになるように形成されてその両端部が薄くなった扁平形状を呈している。その結果、車両用ホイール１０によれば、被覆部材１４の装着及び密着固定が容易になる。

また、前記したように、副気室部材１３の本体部１３ａ及びスペーサ１５が扁平形状を呈しているので、この車両用ホイール１０によれば、タイヤチェンジャーによるタイヤ脱着作業や、リム１１への空気圧検出装置１７の取付作業を行う際に、副気室部材１３及びスペーサ１５が干渉しない。ここで参照する図６は、本実施形態に係る車両用ホイールに対してタイヤ及び空気圧検出装置の脱着を行う際の、タイヤチェンジャー（レバー）の移動軌跡と空気圧検出装置の移動軌跡とを示す概念図である。
図６に示すように、車両用ホイール１０に対するタイヤ脱着工程において、タイヤ２０のビード部２１ａをウェル部１１ｃの前記した余地部分Ｒに落とす際に、タイヤチェンジャー（レバー）の先端の移動軌跡Ｌ１は、扁平形状の副気室部材１３の上方に位置することとなる。
また、図６に示すように、車両用ホイール１０に対する空気圧検出装置１７の取付工程において、空気圧検出装置１７のタイヤバルブ１７ａ部分をリム１１に形成された取付孔１１ｇに挿嵌して固定する際に、空気圧検出装置１７の移動軌跡Ｌ２は、扁平形状の副気室部材１３の上方に位置することとなる。

また、車両用ホイール１０によれば、副気室部材１３が被覆部材１４で保護されるため、タイヤ脱着作業中の副気室部材１３の損傷を防止することができる。

また、車両用ホイール１０によれば、図１（ｂ）に示すハンプ部１１ｅに臨む被覆部材１４の端縁の厚さが薄くなっているので、タイヤ２０のビード部２１ａをウェル部１１ｃ（余地部分Ｒ）に落とし込む際に、ビード部２１ａが被覆部材１４の端縁に引っ掛かることを防止することができる。これにより、タイヤ脱着作業性が向上すると共に、被覆部材１４の剥がれや破損を防止することができる。

また、車両用ホイール１０は、スペーサ１５の凹み１５ａに副気室部材１３の連通部１３ｂを配置しているので、この車両用ホイール１０によれば、副気室部材１３から突出する連通部１３ｂの収容箇所として、スペーサ１５を有効活用することができる。また、凹み１５ａに収容された連通部１３ｂはスペーサ１５で囲まれるので、車両用ホイール１０によれば、タイヤ脱着作業中の連通部１３ｂの損傷を防止することができる。

また、この車両用ホイール１０では、副気室部材１３同士の間にスペーサ１５を配置するので、ウェル部１１ｃ上に複数の副気室部材１３を配置する際の位置決めを容易に行うことができる。また、例えばウェル部外周面１１ｉに対する副気室部材１３の接着力が低下した場合のように、副気室部材１３とウェル部１１ｃとの固定部に不具合が生じたとしても、副気室部材１３同士の間にスペーサ１５を配置するので、副気室部材１３同士の間隔を維持して位置ズレを確実に防止することができる。

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。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。

前記実施形態では、ウェル部１１ｃがリム幅方向Ｙに亘って略同径となる円筒形状に形成されているが、本発明はホイール周方向Ｘに沿って少なくとも副気室部材１３を収容する凹み部が形成されたウェル部１１ｃを有するものであってもよい。ここで参照する図７（ａ）は、副気室部材を収容する凹み部が形成されたウェル部を有する車両用ホイールの部分断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の凹み部内に配置される副気室部材の斜視図である。図８は、ウェル部に副気室部材及びスペーサを固定した様子を示す部分拡大斜視図である。

図７（ａ）に示すように、この車両用ホイール１０は、ウェル部１１ｃの外周面（ウェル部外周面１１ｉ）に凹み部１１ｈが形成されており、この凹み部１１ｈに副気室部材１３が収容されている。
そして、副気室部材１３は、図７（ｂ）に示すように、リム幅方向Ｙの本体部１３ａの総断面が、図７（ａ）に示すリム幅方向Ｙの凹み部１１ｈの総断面と略同じになるように形成されているほかは、前記実施形態での副気室部材１３と同様に形成されている。
図７（ａ）中、符号Ｙはリム幅方向であり、符号Ｚはホイール径方向である。図７（ｂ）中、符号Ｘはホイール周方向であり、符号Ｙはリム幅方向である。

そして、スペーサ１５は、図８に示すように、リム幅方向Ｙの総断面が、副気室部材１３の本体部１３ａの総断面と略同じになるように形成されている。

このような車両用ホイール１０は、図８に示すように、凹み部１１ｈに収容された本体部１３ａ及びスペーサ１５の上部と、凹み部１１ｈに隣接するウェル部外周面１１ｉとが連続する面を形成して面一となる。図８中、符号１１ｃはウェル部であり、符号１１ｆは立ち上がり部であり、符号１３ａは副気室部材１３の本体部であり、符号１３ｂは副気室部材１３の連通部１３ｂであり、符号１５ａはスペーサ１５の凹みである。

したがって、この車両用ホイール１０によれば、副気室部材１３（本体部１３ａ）の上部と、凹み部１１ｈに隣接するウェル部外周面１１ｉとが連続する面を形成するので、被覆部材１４（図７（ａ）参照）の装着及び密着固定が容易になる。

また、この車両用ホイール１０によれば、副気室部材１３のホイール径方向Ｚ（図７（ａ）参照）の外側への突出がなくなるので、タイヤ脱着作業中の副気室部材１３の損傷を確実に防止できる。
また、副気室部材１３の連通部１３ｂ（図８参照）は、凹み部１１ｈ内でホイール周方向Ｘに本体部１３ａから突出させることができるので、タイヤ脱着作業中の連通部１３ｂの損傷を確実に防止できる。
ちなみに、この車両用ホイール１０は、図８に示すように、副気室部材１３同士の間にスペーサ１５を配置しているが、本発明はこれに限定されず、副気室部材１３のみを収容する形状に凹み部１１ｈを形成すると共に、スペーサ１５は省略してもよい。この車両用ホイール１０では、副気室部材１３同士の間に介在することとなるウェル部１１ｃ、つまりウェル部１１ｃを構成する金属部分そのものがスペーサ１５として機能することとなる。

また、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９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９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。
そして、スペーサ１５は、副気室部材１３同士の間隔に合わせてホイール周方向Ｘに長くなっている他は、前記実施形態でのスペーサ１５と同様に構成されている。
なお、図９中、符号１４ａは被覆部材１４の開口であり、符号Ａｘはホイール回転軸である。

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、ホイール回転軸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。

１０ 車両用ホイール
１１ リム
１１ａ ビードシート部
１１ｂ リムフランジ部
１１ｃ ウェル部
１１ｄ リム外周面
１１ｅ ハンプ部
１１ｆ 立ち上がり部
１１ｇ 取付孔
１１ｈ 凹み部
１１ｉ ウェル部外周面
１２ ディスク
１３ 副気室部材
１３ａ 本体部
１３ｂ 連通部
１４ 被覆部材
１４ａ 開口
１５ スペーサ
１６ ゴム材
１７ 空気圧検出装置
１７ａ タイヤバルブ
２０ タイヤ
２１ａ ビード部
２５ｂ 上板
２５ａ 底板
２５ｃ 前板
２５ｄ 後板
ＭＣ タイヤ空気室
ＳＣ 副気室
Ｘ ホイール周方向
Ｙ リム幅方向
Ｚ ホイール径方向

Claims (6)

1. リムのウェル部外周面上に、タイヤの気柱共鳴音を低減する副気室部材を備える車両用ホイールであって、
   前記副気室部材を前記ウェル部外周面に固定した後、ゴム製の被覆部材で前記副気室部材を外側から被覆し、この被覆部材をリム幅方向における前記副気室部材の両側でリム外周面に固定したことを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記被覆部材は断熱ゴムで形成されてい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. リムの前記ウェル部外周面にゴム材を固定し、このゴム材に前記副気室部材を固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ホイール
4. 前記副気室部材は前記ウェル部外周面に形成した凹み部に収容され、前記副気室部材の上部と前記凹み部に隣接する前記ウェル部外周面とが連続する面を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
5. 前記ウェル部外周面上に複数の前記副気室部材を周方向に間隔を存して固定し、前記各副気室部材をリム幅方向の断面が周方向の全長に亘って同一になるように形成すると共に、前記副気室部材のリム幅方向の断面と同じ断面を有するスペーサを、隣接する前記副気室部材の間で前記ウェル部外周面上に固定して、前記副気室部材のリム幅方向の断面をホイール全周に亘って連続させ、前記被覆部材で前記副気室部材と前記スペーサとを外側から被覆し、前記被覆部材をリム幅方向における前記副気室部材及び前記スペーサの両側で前記リム外周面に固定したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
6. 前記スペーサの前記被覆部材側の面に凹みを形成する共に、この凹みに合わせて前記被覆部材に開口を形成し、前記副気室部材から突出して前記副気室部材の内部とタイヤ空気室とを連通する連通部をこの凹みに配置したことを特徴とする請求項５に記載の車両用ホイール。

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