JP2018001874A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】自動車のローダウン調整や積載重量の増加により車輪がネガティブキャンバー状態になっても、タイヤの接地面積を確保してタイヤの偏摩耗を抑制し、操縦安定性、直進性、安全性等を確保する。
【解決手段】車両用ホイール１００は、ホイールディスク部１０２とリム部１０３を備える。リム部１０３は、タイヤ取付け部１０６と、アウターフランジ１０７と、インナーフランジ１０８を備える。タイヤ取付け部１０６のアウターフランジ１０７側の径を、インナーフランジ１０８側の径よりも大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

自動車の車輪は、車軸（４輪自動車であれば、左右の前輪どうし又は左右の後輪どうしをつなぐ軸）に連結された車両用ホイールの周りにタイヤが装着されて構成される。車両用ホイールのうち、中央のハブ部において例えばボルト及びナットにより車軸に連結及び固定される部分がホイールディスク部であり、ホイールディスク部の外周端部においてホイールディスク部と接合されると共に外周にタイヤが取り付けられる部分がリム部である。

車両用ホイールは一般に、ホイールディスク部とリム部の接合の形態等により、３種類に分類される。第１の種類はホイールディスク部とリム部が鋳造により一体に形成されたもの（通称ワンピース）で、いわゆる純正品に多く見られる。第２の種類はホイールディスク部とリム部を溶接により接合するもの（通称ツーピース）で、オフセット（リム幅の中心線とディスク面の間の距離）の調整やディスク面のデザインの自由度が高く、車両の外観を重視するユーザ層に好まれる。第３の種類はリム部がインナーリムとアウターリムに分かれ、その間にはさんだホイールディスク部に対してボルトを用いて締結され接合されるもの（通称スリーピース）で、各パーツを異なる素材から選んだりして機能性とデザイン性を高められることからマニア的なユーザ層に好まれる。

リム部は、周囲にタイヤを取り付けることができるタイヤ取付け部、タイヤ取付け部の車両の外側寄りの端部が車両に対して外向きで車軸から離れる向きに延伸されて形成されたアウターフランジ、及びタイヤ取付け部の車両の内側寄りの端部が車両に対して内向きで車軸から離れる向きに延伸されて形成されたインナーフランジを有する。従来の車両用ホイールは、タイヤ取付け部のアウターフランジ側の径とインナーフランジ側の径が等長に形成されている。

ところで一部の自動車のユーザは、外観上の好みや操縦性能向上の目的から、車両の最も低い箇所（一部の指定された部品を除く。）の地上高が９ｃｍ以上の条件で、車高を下げるように調整する（一般に、ローダウンという。）ことがある。ローダウンの調整や積載重量の増加によって車高が下がると、車輪のキャンバー角がネガティブになる（車両を前方正面から見たときタイヤが車両の内側向きに傾き、左右の両輪が八の字状をなすことを指す。）ことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、上述した従来の車両用ホイールにタイヤを取り付けてネガティブキャンバーの状態で車両を走行させ続けると、タイヤの表面のうち車両の内側寄りほど摩耗が進むいわゆる偏摩耗の状態を生じ、操縦安定性や直進性ひいては安全性を損なう原因となることがある。

上記の特許文献１によれば、車両の操縦安定性の向上を図りつつ、不整地走行時の車両の直進性の低下やタイヤの偏摩耗を防ぐことを目的として、左右一対のトレーリングアームを車幅方向に配されたトーションビームにより連結して構成された車両のトーションビーム式サスペンションにおいて、トレーリングアームにハブキャリアの下端を車両前後方向の軸を中心として回動可能に支持させるとともに、同ハブキャリアの上端をコントロールロッドによってトーションビームの車幅方向略中央部に連結することが記載されている。

特開２０１４−８００７０号公報

特許文献１に記載された発明は、サスペンションの方式及び構成に関わる自動車の設計製造段階の技術であって、カーディーラーや整備工場における、又はユーザ自身によるチューニングの段階で適用可能な対策を提示するものとはいえない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、チューニングの段階でのローダウンの調整や積載重量の増大によって車高が下がりネガティブキャンバーを生じても、タイヤの偏摩耗を抑制できるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の車両用ホイールは、自動車車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と接合可能に構成されると共に、周囲にタイヤを取り付けることができるタイヤ取付け部、前記タイヤ取付け部の前記車両の外側寄りの端部が前記車両に対して外向きで前記車軸から離れる向きに延伸されて形成されたアウターフランジ及び前記タイヤ取付け部の前記車両の内側寄りの端部が前記車両に対して内向きで前記車軸から離れる向きに延伸されて形成されたインナーフランジとを有し、かつ、前記タイヤ取付け部は前記アウターフランジ側の径が前記インナーフランジ側の径よりも大きくてなるリム部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、車両用ホイールに取り付けたタイヤのアウターフランジ側がインナーフランジ側より拡径されるため、チューニングの段階でネガティブキャンバーの状態を生じたとしてもタイヤの接地面積を確保することができるので、タイヤの偏摩耗を抑制することができる。

図１は実施例に係る車両用ホイールの構成を表す断面図である。 図２Ａは実施例に係る車両用ホイールにタイヤを取り付けて自動車の車輪を構成した状態を自動車の前方又は後方から見て表す模式図である。図２Ｂは従来の車両用ホイールにタイヤを取り付けて自動車の車輪を構成した状態を自動車の前方又は後方から見て表す模式図である。 図３は従来の車両用ホイールの構成を表す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施例に係る車両用ホイール１００の構成を表す図である。図中に符号１０１を付して表した一点鎖線は、車両用ホイール１００が図示しない車両に取り付けられた場合の車軸の軸心に相当する。図１は、上記の軸心を含む断面において車両用ホイール１００の構成を表す断面図である。図１においては、右側が車両の外側、左側が車両の内側に対応する。

車両用ホイール１００は、ホイールディスク部１０２とリム部１０３（図１の上部に破線の楕円で囲んで示す。）を備える。図１は、車両用ホイール１００の断面図が軸心１０１の両側で線対称であるように上記の断面の向きを選んだと仮定して表したものであるから、ホイールディスク部１０２とリム部１０３を含む各構成が軸心１０１の両側にそれぞれ表されている（図１の下部ではリム部１０３を示す楕円の図示を省略した。）。ホイールディスク部１０２は、図１に端部を破線で表したハブ部１０４において、上記の図示しない車軸に連結されることができる。

リム部１０３は、ホイールディスク部１０２の外周端部１０５（図中に点線で示す。）において、ホイールディスク部１０２に接合されている。接合の方法は、上述したように一体形成、溶接又はボルト締結（ボルトは不図示。）のいずれかである。ホイールディスク部１０２は、ハブ部１０４から外周端部１０５に伸びる複数のスポーク部を有してなり、上述した図１の断面はハブ部１０４の両側のスポーク部を通ると仮定している。

リム部１０３は、周囲にタイヤを取り付けることができるタイヤ取付け部１０６と、アウターフランジ１０７と、インナーフランジ１０８を有する（図１の下部に、タイヤ取付け部１０６の範囲を両向き矢印付き破線で、アウターフランジ１０７及びインナーフランジ１０８の範囲を破線の楕円で、それぞれ示す。）。

アウターフランジ１０７は、タイヤ取付け部１０６の車両の外側寄り（図１では右側）の端部が、車両に対して外向きで図示しない車軸から離れる向き（図１で上向き及び下向き）に延伸されて形成されている。インナーフランジ１０８は、タイヤ取付け部１０６の車両の内側寄り（図１では左側）の端部が、車両に対して内向きで図示しない車軸から離れる向きに延伸されて形成されている。

図１に表したように、タイヤ取付け部１０６のアウターフランジ１０７側の径をＬ_１とする。また、タイヤ取付け部１０６のインナーフランジ１０８側の径をＬ_２とする。図１に示すように、Ｌ_１＞Ｌ_２である。この大小関係を、図３に示す従来の車両用ホイールと比較する。

図３は、従来の車両用ホイール３００の構成を表した図（図１と同様の断面図）である。図３における各部分及び各構成は、図１に表したものと対応している。すなわち、図示しない車軸の軸心を符号３０１で表すほか、ホイールディスク部を３０２、リム部を３０３、ハブ部を３０４、タイヤ取付け部を３０６、アウターフランジを３０７、インナーフランジを３０８でそれぞれ表す。

図３において、タイヤ取付け部３０６のアウターフランジ３０７側の径を（図１と同じ符号を用いて）Ｌ_１とする。また、タイヤ取付け部３０６のインナーフランジ３０８側の径を（図１と同じ符号を用いて）Ｌ_２とする。図３に示すように、Ｌ_１＝Ｌ_２である。

図２Ａは、実施例に係る車両用ホイール１００のタイヤ取付け部１０６にタイヤを取り付けて自動車の車輪を構成した状態を、自動車の前方又は後方から見て表す模式図である。車両用ホイール１００に取付けられたタイヤに、符号２０１及び２０２を付して表している。タイヤ２０１及び２０２は相互に車軸で連結されると共に、模式的に表した懸架手段を介してそれぞれ車体に連結されている。

タイヤ２０１及びタイヤ２０２は、タイヤ取付け部１０６のアウターフランジ１０７側の径がインナーフランジ１０８側の径より大きい車両用ホイール１００に取付けられているから、車両の外側へ向かって拡径するように変形されている。

図２Ｂは、図３に示した従来の車両用ホイール３００のタイヤ取付け部３０６にタイヤを取り付けて自動車の車輪を構成した状態を、自動車の前方又は後方から見て表す模式図である。車両用ホイール３００に取付けられたタイヤに、符号２０３及び２０４を付して表している。タイヤ２０３及び２０４は相互に車軸で連結されると共に、模式的に表した懸架手段を介してそれぞれ車体に連結されている。

図２Ａに示したタイヤ２０１及びタイヤ２０２並びに図２Ｂに示したタイヤ２０３及びタイヤ２０４が、ローダウン調整や積載重量の増加によって図示したようにネガティブキャンバーの状態にあるとする。この場合、路面に対するタイヤの接触範囲は図２Ａの方が図２Ｂよりも広く、図２Ａの構成の方がタイヤの偏摩耗を防ぐのに適している。したがって、図２Ａの構成の方が図２Ｂの構成よりも、操縦安定性、直進性、安全性等の面で優れている。

タイヤ取付け部１０６のアウターフランジ１０７側の径Ｌ_１とインナーフランジ１０８側の径Ｌ_２の比は、経験的に、前者が後者の１．０１倍以上であって１．０７倍以下であることが好ましい。以上説明した実施例によれば、ローダウン調整等により法定の範囲内で自動車の車高を下げた場合においてタイヤの偏摩耗を抑制し、操縦安定性、直進性、安全性等を確保することができるという効果が得られる。

以上の実施の形態は例示であり、本発明の要旨の範囲内で適宜変形することができる。例えば、リム部やディスクホイール部の形状は、図示したものとまったく同一である必要はない。

１００、３００ 車両用ホイール
１０１、３０１ 軸心
１０２、３０２ ディスクホイール部
１０３、３０３ リム部
１０４、３０４ ハブ部
１０５ 接合部
１０６、３０６ タイヤ取付け部
１０７、３０７ アウターフリンジ
１０８、３０８ インナーフリンジ
２０１、２０２、２０３、２０４ タイヤ

Claims (2)

1. 自動車車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、
   前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と接合可能に構成されると共に、周囲にタイヤを取り付けることができるタイヤ取付け部、前記タイヤ取付け部の前記車両の外側寄りの端部が前記車両に対して外向きで前記車軸から離れる向きに延伸されて形成されたアウターフランジ及び前記タイヤ取付け部の前記車両の内側寄りの端部が前記車両に対して内向きで前記車軸から離れる向きに延伸されて形成されたインナーフランジとを有し、かつ、前記タイヤ取付け部は前記アウターフランジ側の径が前記インナーフランジ側の径よりも大きくてなるリム部と
   を備えたことを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記タイヤ取付け部は、前記アウターフランジ側の径が前記インナーフランジ側の径の１．０１倍以上であって１．０７倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。