JP2012224136A

JP2012224136A - 車両用ホイール

Info

Publication number: JP2012224136A
Application number: JP2011091637A
Authority: JP
Inventors: jin Kuno; 仁久野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-18
Also published as: JP5689350B2

Abstract

【課題】車両の走行時の空気抵抗を低減することができると共に、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度の高い車両用ホイールを提供する。
【解決手段】本発明は、タイヤが装着されるリム部２３と、アクスルハブに連結されるハブ連結部２２と、前記ハブ連結部２２及び前記リム部２３を相互に接続する接続部２６と、を備え、前記接続部２６が周方向に間隔をおいて複数設けられ、隣合う前記接続部２６同士の間に開口２７が形成されている車両用ホイール２１であって、前記接続部２６には、この接続部２６から車両内側に向かって突出する突出部２８を備え、この突出部２８は、車両の前進時における前記接続部２６の回転方向Ｒの後方の端縁２６ａに沿うように形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

走行時の車両には、車体の周囲に空気の流れが生じ、この空気の流れが車体の空気抵抗、車両の操作性、走行安定性等に影響を及ぼす。特に、車両の燃費にかかわる空気抵抗については、昨今の省エネルギーや低環境負荷の更なる要請から、従来よりも増してその低減が望まれる。

車両用ホイールの技術分野においては、走行時の空気抵抗の低減を目的として、スポーク間の開口部を部分的に塞ぐように円板状の遮蔽部をハブ周りに配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車両用ホイールを装着した車両においては、その走行時に、スポーク間の開口部のうち、遮蔽部で塞がれていない部分から、車体の下部に流れ込んだ走行風を車体の外側方向に逃がすことで車体の揚力を低減する。その一方で、この車両用ホイールでは、スポーク間の開口部を塞ぐ遮蔽部により車両用ホイールの側面でスムーズな走行風の流れを形成することで空気抵抗を低減する。

特開２０１０−１５８９９３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）では、スポーク間の開口部を塞ぐように遮蔽部が取り付けられているので、側面視でこの遮蔽部が目立ってしまう。そのため、この車両用ホイールは、レイアウト性ないしはデザイン性の制約が大きい。
したがって、車両用ホイールにおいては、車両の走行時の空気抵抗を低減することができると共に、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度の高いものが望まれている。

そこで、本発明の課題は、車両の走行時の空気抵抗を低減することができると共に、レイアウト性ないしはデザイン性の制約が小さくその自由度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にある。

前記課題を解決した本発明は、タイヤが装着されるリム部と、アクスルハブに連結されるハブ連結部と、前記ハブ連結部及び前記リム部を相互に接続する接続部と、を備え、前記接続部が周方向に間隔をおいて複数設けられ、隣合う前記接続部同士の間に開口が形成されている車両用ホイールであって、前記接続部には、この接続部から車両内側に向かって突出する突出部を備え、この突出部は、車両の前進時における前記接続部の回転方向の後方の端縁に沿うように形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決した本発明は、タイヤが装着されるリム部と、アクスルハブに連結されるハブ連結部と、前記ハブ連結部及び前記リム部を相互に接続する接続部と、を備え、前記接続部が周方向に間隔をおいて複数設けられ、隣合う前記接続部同士の間に開口が形成されている車両用ホイールであって、前記接続部には、この接続部から車両内側に向かって突出する突出部を備え、この突出部は、車両の前進時における前記接続部の回転方向の後方の端縁寄りで前記ハブ連結部と前記リム部との間で延びるように形成されていることを特徴とする。

一般に、車両が前進走行すると、車両用ホイールの車両外側の側面に沿って流れる走行風は、その前側から後側に向かって流れる際に、後側に向かうほど当該側面から離れる、いわゆる剥離域を形成する。この剥離域は、この車両用ホイールの後方で車体等との間に負圧域を形成することによって車両の空気抵抗を増加させる要因となる。

これに対して、本発明の車両用ホイールは、車両の前進走行時に接続部が回転すると、接続部の表側及び裏側のそれぞれに気流を形成する。そして、接続部の裏側に形成される気流は、突出部によって車両内側方向に指向すると共に、接続部の表側に形成される気流は、突出部によって開口を介して接続部の裏側に導かれる。

その結果、本発明の車両用ホイールによれば、車両用ホイールの側面から遠ざかるように流れようとする走行風を車両用ホイールの側面に引き寄せることができる。したがって、この車両用ホイールによれば、剥離域の形成を抑制することができるので、車両の空気抵抗を低減することができる。

また、この車両用ホイールにおいては、突出部が接続部から車両内側に向かって突出する。つまり、突出部は接続部の裏側に形成される。したがって、この車両用ホイールによれば、車両の走行時の空気抵抗の低減を目的とした従来のホイール（例えば、特許文献１参照）の遮蔽部と異なって、側面視で前記開口を介してこの突出部が目立ってしまうことがない。したがって、本発明に係る車両用ホイールによれば、レイアウト性ないしはデザイン性の制約が小さく、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度を向上させることができる。

このような車両用ホイールにおいては、前記突出部は、ホイール軸線方向に対して平行となるように突出しているか、又は前記接続部の回転方向の前方の端縁側に向かって傾倒するように突出していることが望ましい。

この車両用ホイールによれば、側面視で開口を介して突出部が更に見え難くなるので、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度を更に向上させることができる。

本発明によれば、車両の走行時の空気抵抗を低減することができると共に、レイアウト性ないしはデザイン性の制約が小さくその自由度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ができる。

本発明の実施形態に係る車両用ホイールの斜視図であり、リム部を部分的に切り欠いてスポークの裏側の様子を表す図である。（ａ）は、図１のII−II断面図であり、突出部の形成位置の説明図である。（ｂ）は、（ａ）に示す突出部の変形例を説明するための、図１のII−II断面に対応する断面図である。タイヤが組み付けられると共に車両に装着された図１の車両用ホイールの水平断面図であって、タイヤの赤道線から車両外側の様子を部分的に拡大して模式的に示す図である。本発明の他の実施形態に係る車両用ホイールにおける接続部及び突出部の断面図であり、図１のII−II断面に対応する図である。（ａ）から（ｃ）は、本発明の他の実施形態に係る車両用ホイールの裏面を部分的に示す部分裏面図であり、接続部の裏面における突出部の配置を示す図である。

次に、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。
以下の説明において、車両用ホイールの表裏は、車両に装着した際に車両外側に面する側を表とすると共に、車両内側に面する側を裏とし、図１に表裏の方向を矢印で示している。
なお、本実施形態では、車両の右側の前又は後に配置される車両用ホイール（以下、単に「ホイール」と称する）について説明するが、車両の左側の前又は後に配置されるホイールは、車両の中心線（前後方向に延びる軸線）に対して右側の前又は後のホイールと対称となっている以外は略同様の構成となっているので、以下ではその詳細な説明は省略する。

図１に示すように、本実施形態に係るホイール２１は、図示しないタイヤが組み付けられるリム部２３と、図示しないアクスルハブ（ホイールハブともいう）に連結されるハブ連結部２２と、ハブ連結部２２及びリム部２３を相互に接続する接続部２６と、を備えている。

リム部２３は、略円筒形状を呈しており、リム部２３の外周面は、トロイド状のタイヤ（図示省略）の内側面との間に、所定圧で空気が充填されるタイヤ空気室（図示省略）を形成する。
ちなみに、リム部２３の外側（図１の表側）には、リム部２３と一体となるように接続部２６が形成されている。この接続部２６は、ハブ連結部２２とも一体となるように形成されている。

このような円筒形状のリム部２３には、タイヤのビード部（図示省略）が装着されるビードシート部２５，２５が形成されている。そして、これらのビードシート部２５，２５からは、断面視でＬ字状にホイール２１の幅方向（図１の表裏方向）の外側に迫り出したリムフランジ２４，２４が形成されている。
そして、図１に示すように、このリムフランジ２４は、裏側で円形の開口部２４ａを形成している。この開口部２４ａを介して円筒形状のリム部２３内に配置されることとなる前記したアクスルハブ（図示省略）は、次に説明するハブ連結部２２と連結されることとなる。

本実施形態でのハブ連結部２２は、円盤形状を呈しており、その中心軸がホイール２１の軸線Ａｘと同軸となるように配置されている。そして、ハブ連結部２２は、円筒形状のリム部２３の、前記した開口部２４ａと反対側の端面側（図１の表側）に配置されている。

このようなハブ連結部２２には、軸線Ａｘと同軸となるように円形の中央孔２２ａが形成されている。この中央孔２２ａ内には、アクスル（図示省略）の端部とこの端部に螺合するハブナット（図示省略）とが配置されることとなる。ちなみに、このハブナットは、アクスルと、このアクスルとセレーション結合するアクスルハブ（図示省略）とを締結している。

このようなハブ連結部２２の中央孔２２ａの周囲には、中央孔２２ａと同心円上に、５つのボルト挿通孔２２ｂが等間隔に形成されている。
５つのボルト挿通孔２２ｂには、前記したアクスルハブ（図示省略）側から延出する５つのスタッドボルト（図示省略）が挿通されると共に、各スタッドボルトの先端にナット（図示省略）がハブ連結部２２の表側から螺合する。このことで、ホイール２１は、車両（アクスルハブ）に取り付けられることとなる。

本実施形態での接続部２６は、ハブ連結部２２の周囲からリム部２３に対して等間隔で放射状に延出する複数（本実施形態では１０本）のスポークで形成されている。前記したように、この接続部２６（スポーク）によりハブ連結部２２及びリム部２３が相互に接続されている。そして、このように周方向に並んで複数形成される各接続部２６間には、平面視で略Ｖ字状の開口２７が形成されている。
なお、図１中、符号Ｒは、このホイール２１を装着した車両の前進走行時における当該ホイール２１の回転方向を示している。

次に参照する図２（ａ）は、図１のII−II断面図である。
本実施形態での接続部２６（スポーク）の断面は、図２（ａ）に示すように、表裏方向の厚さよりも、接続部２６の回転方向Ｒの長さが長い矩形を呈している。

このような接続部２６には、図１及び図２（ａ）に示すように、前記回転方向Ｒの後方の端縁２６ａに沿うように車両内側（図１及び図２（ａ）に示す裏側）に向かって突出する突出部２８が形成されている。本実施形態での突出部２８は、接続部２６の裏面に立設されたリブ（凸条）で構成されており、図１に示すように、接続部２６の裏面上で、ハブ連結部２２とリム部２３との間で延びている。ちなみに、この突出部２８は、接続部２６の長さ方向（ホイール２１の径方向）の全長に亘って形成されていても、あるいはその長さ方向の一部に形成されていてもよいが、全長に亘って形成されているものが望ましい。

このような本実施形態での突出部２８の突出方向は、ホイール２１の軸線Ａｘの方向（ホイール軸線方向）に対して平行な方向となっている。

また、図２（ａ）に示す突出部２８は、接続部２６の端縁２６ａに沿うように形成されているが、本発明における突出部２８は、接続部２６の回転方向Ｒの後方の端縁２６ａ寄りでハブ連結部２２とリム部２３との間で延びるように形成されていればよい。次に参照する図２（ｂ）は、図２（ａ）の突出部の変形例を説明するための断面図である。

図２（ｂ）に示すように、突出部２８は、接続部２６の幅方向（図２（ｂ）の紙面の左右方向）の中央部Ｃよりも端縁２６ａ側（図１の接続部２６の回転方向Ｒの後方）でハブ連結部２２（図１参照）とリム部２３（図１参照）との間で延びるように形成することができる。

また、本発明での突出部２８は、接続部２６の長さ方向の全長に亘って接続部２６の端縁２６ａ寄りに形成されている必要はなく、少なくとも接続部２６の長さ方向の一部で接続部２６の端縁２６ａ寄りに形成されていればよい。この突出部２８の別の態様については、他の実施形態として後に詳しく説明する。

以上のようなホイール２１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を使用した公知の鋳造法、鍛造法等により製造することができる。また、前記したリム部２３、ハブ連結部２２、接続部２６及び突出部２８は、一体となってホイール２１を形成しているが、ホイール２１は、ワンピース構造、ツーピース構造及びスリーピース構造のいずれであってもよい。

次に、本実施形態に係るホイール２１の作用効果について説明する。
参照する図３は、タイヤが組み付けられると共に車両に装着された図１の車両用ホイールの水平断面図であって、タイヤの赤道線から車両外側の様子を部分的に拡大して模式的に示す図である。なお、図３中のホイール２１は、車両（図示省略）の前方右側に配置されたものを示している。

一般に、車両（図示省略）が前進走行すると、図３に示すように、ホイール２１の車両外側（図３の紙面上側）の側面に沿って流れる走行風Ｗ２（図３中、破線で示す）は、その前側から後側に向かって流れる際に、後側に向かうほど側面から離れる、いわゆる剥離域Ｐを形成する。この剥離域Ｐは、このホイール２１の後方で車体等との間に負圧域を形成することによって車両の空気抵抗を高める要因となる。なお、図３中、符号Ｔはタイヤである。

これに対して、図１に示す本実施形態に係るホイール２１は、車両（図示省略）の前進走行時に接続部２６が回転方向Ｒに回転すると、図２に示すように、接続部２６の裏側及び表側のそれぞれに気流Ｓ１及び気流Ｓ２を形成する。そして、接続部２６の裏側に形成される気流Ｓ１は、突出部２８によって車両内側方向（図２の紙面上側に向かう方向）に指向すると共に、接続部２６の表側に形成される気流Ｓ２は、突出部２８によって開口２７を介して接続部２６の裏側に導かれる。

その結果、本実施形態に係るホイール２１においては、図３の実線の矢印で示すように、走行風Ｗ１はホイール２１の側面に引き寄せられるように流れる。したがって、このホイール２１によれば、剥離域Ｐの形成を抑制することができるので、車両（図示省略）の空気抵抗を低減することができる。

また、本実施形態に係るホイール２１においては、図１に示すように、突出部２８が接続部２６の裏側に形成されるので、車両の走行時の空気抵抗の低減を目的とした従来のホイール（例えば、特許文献１参照）の遮蔽部と異なって、側面視で開口２７を介してこの突出部２８が目立ってしまうことがない。したがって、本実施形態に係るホイール２１によれば、レイアウト性ないしはデザイン性の制約が小さく、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度を向上させることができる。

以上、本発明の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。
前記実施形態では、突出部２８の突出方向が、ホイール２１の軸線Ａｘ（図２（ａ）及び（ｂ）参照）の方向（ホイール軸線方向）に対して平行な方向となっているが、本発明はこれに限定されるものではない。次に参照する図４は、本発明の他の実施形態に係る車両用ホイールにおける接続部及び突出部の断面図であり、図１のII−II断面に対応する図である。

図４に示すように、突出部２８は、接続部２６の回転方向Ｒの後方の端縁２６ａに沿うように形成されていると共に、回転方向Ｒの前方の端縁２６ｂ側に向かって傾倒するように突出している。

このような突出部２８を有するホイール２１（図１参照）によれば、図４に示すように、突出部２８が接続部２６側に傾斜しているので、側面視、つまり図１の表側からホイール２１を見た場合に、開口２７を介して突出部２８が更に見え難くなって、レイアウト性ないしはデザイン性の自由度を更に向上させることができる。

また、前記実施形態では、全ての接続部２６にそれぞれ突出部２８を備えるものを想定しているが、本発明は、例えば、ホイール２１の周方向に並ぶ複数の接続部２６（スポーク）のうち、一本置き、ないしは複数本置き（例えば２本置き）で接続部２６に突出部２８を備えるものであってもよい。

また、前記実施形態では、接続部２６の長さ方向の全長に亘って形成される突出部２８の全てが、接続部２６の端縁２６ａ寄りに形成されているが、前記したように、本発明は少なくとも接続部２６の長さ方向の一部で接続部２６の端縁２６ａ寄りに形成されていればよい。
次に参照する図５（ａ）及び（ｂ）は、接続部２６の裏面における突出部２８の配置を示す部分裏面図である。

図５（ａ）に示すホイール２１の突出部２８は、ハブ連結部２２からリム部２３に向けて延びる接続部２６の長さ方向において、リム部２３側で（リム部２３寄りで）接続部２６の端縁２６ａ寄りとなっている。
このように突出部２８が形成されたホイール２１では、リム部２３寄りで気流Ｓ１（図２参照）の車両内側（図２の示す上側）への指向性が高まる。

図５（ｂ）に示すホイール２１の突出部２８は、ハブ連結部２２からリム部２３に向けて延びる接続部２６の長さ方向において、ハブ連結部２２側で（ハブ連結部２２寄りで）接続部２６の端縁２６ａ寄りとなっている。
このように突出部２８が形成されたホイール２１では、ハブ連結部２２寄りで気流Ｓ１（図２参照）の車両内側（図２の示す上側）への指向性が高まる。
なお、図５（ａ）及び（ｂ）中、符号２７は、開口であり、符号Ｒは、回転方向である。

また、前記実施形態では、接続部２６がスポークであるホイール２１について説明したが、本発明は接続部２６が開口２７を有するディスクであるホイール２１に適用することができる。次に参照する図５（ｃ）は、接続部２６（ディスク）の裏面における突出部２８の配置を示す部分裏面図である。

図５（ｃ）に示すホイール２１は、リム部２３及びハブ連結部２２を相互に接合する接続部２６がディスクで形成され、この接続部２６には、ディスクと同心円上に複数の開口２７が等間隔に形成されている。
そして、突出部２８は、開口２７の回転方向Ｒ側の縁部に沿うように接続部２６の裏面上に立設されるリブで形成されている。ちなみに、この接続部２６（リブ）は、開口２７の周囲の略半分に形成されている。

このようなホイール２１によれば、接続部２６がディスクで形成されているので、ホイール２１の側面における走行風Ｗ１（図３参照）の流れを比較的に安定化させることができる。その結果、このホイール２１によれば、ホイール２１の側面への走行風Ｗ１（図３参照）の引き寄せ効果を、より安定化させることができる。

２１ホイール（車両用ホイール）
２２ハブ連結部
２３リム部
２６接続部
２６ａ端縁（接続部の端縁）
２７開口
２８突出部
Ａｘ軸線（車両用ホイールの軸線）
Ｔタイヤ
Ｒ回転方向（接続部の回転方向）

Claims

タイヤが装着されるリム部と、
アクスルハブに連結されるハブ連結部と、
前記ハブ連結部及び前記リム部を相互に接続する接続部と、を備え、
前記接続部が周方向に間隔をおいて複数設けられ、
隣合う前記接続部同士の間に開口が形成されている車両用ホイールであって、
前記接続部には、この接続部から車両内側に向かって突出する突出部を備え、この突出部は、車両の前進時における前記接続部の回転方向の後方の端縁に沿うように形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
タイヤが装着されるリム部と、
アクスルハブに連結されるハブ連結部と、
前記ハブ連結部及び前記リム部を相互に接続する接続部と、を備え、
前記接続部が周方向に間隔をおいて複数設けられ、
隣合う前記接続部同士の間に開口が形成されている車両用ホイールであって、
前記接続部には、この接続部から車両内側に向かって突出する突出部を備え、この突出部は、車両の前進時における前記接続部の回転方向の後方の端縁寄りで前記ハブ連結部と前記リム部との間で延びるように形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
請求項１又は請求項２に記載の車両用ホイールにおいて、
前記突出部は、ホイール軸線方向に対して平行となるように突出しているか、又は前記接続部の回転方向の前方の端縁側に向かって傾倒するように突出していることを特徴とする車両用ホイール。