JP2019217988A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ヘルムホルツレゾネータの取付用周溝をリムに切削形成しなくても従来の構造を利用してヘルムホルツレゾネータをリムに取り付けることができる車両用ホイールを提供する。【解決手段】本発明の車両用ホイール１は、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとが接合されて形成されたリム１１と、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材１０と、を備え、前記副気室部材１０は、前記インナリム１４ａと前記アウタリム１４ｂとの間に挟持される支持部材２０を介して前記リム１１に取り付けられていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

従来、ホイールにおけるウェル部の外周面上に配置されるヘルムホルツレゾネータであって、ホイール幅方向に突出したその両縁部がリムの周溝に係止されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このヘルムホルツレゾネータは、ウェル部の外周面に向けて押し付けられるとその両縁部が弾性変形することで周溝に容易に嵌り込む。このようなヘルムホルツレゾネータによれば、ホイールに対する取り付けを容易に行うことができる。

特開２０１２−４５９７１号公報

ところが、このような従来のホイール（例えば、特許文献１参照）は、ヘルムホルツレゾネータの取付用周溝をリムに切削形成しなければならない。そのためこのホイールは、製造工程が煩雑になる課題があった。

本発明の課題は、ヘルムホルツレゾネータの取付用周溝をリムに切削形成しなくても従来の構造を利用してヘルムホルツレゾネータをリムに取り付け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の車両用ホイールは、インナリムとアウタリムとが接合されて形成されたリムと、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材と、を備え、前記副気室部材は、前記インナリムと前記アウタリムとの間に挟持される支持部材を介して前記リムに取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、

本発明の実施形態に係る車両用ホイールの部分斜視図である。 図１のII−II断面図である。 副気室部材の本体部の全体斜視図である。 図３のIV−IV断面図である。 変形例に係る車両用ホイールの構成説明図である。

次に、本発明の実施形態に係る車両用ホイールついて、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面において、「Ｘ」は、ホイール周方向、「Ｙ」は、ホイール幅方向、「Ｚ」は、ホイール径方向、をそれぞれ示している。
以下では、まず車両用ホイールの全体構成について説明した後に、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材について説明する。

＜車両用ホイールの全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る車両用ホイール１の部分斜視図である。図２は、図１のII−II断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る車両用ホイール１は、インナリム１４ａと、アウタリム１４ｂと、ディスク１２とが、複数のピアスボルト１７ａにてホイール幅方向Ｙに一体に締結された３ピースホイールである。
車両用ホイール１は、例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽金属からなるものを想定している。

インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとで形成されるリム１１は、ホイール幅方向Ｙの両端部にそれぞれ形成されるビードシート１６同士の間で、ホイール径方向のホイール軸側に向かって窪んだウェル部１１ｃを有している。この窪みの底面で規定されるウェル部１１ｃの外周面１１ｄは、ホイール幅方向Ｙにわたってホイール軸を中心に略同径になっている。
また、リム１１は、ホイール幅方向Ｙの両側で、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄからビードシート１６側に向けて立ち上る一対の立ち上り部１５を有している。
図１中、符号１０は、後に詳しく説明する副気室部材であり、支持部材２０を介してリム１１に取り付けられている。

図２に示すように、本実施形態での車両用ホイール１は、車幅方向の外側（図２の紙面右側）から内側（図２の紙面左側）に向けて、ディスク１２、アウタリム１４ｂ、副気室部材１０の支持部材２０、及びインナリム１４ａの順番に重ね合わせられてピアスボルト１７ａ及びナット１７ｂにて締結されている。

ディスク１２は、リム１１を、図示しないハブに連結するようになっている。
アウタリム１４ｂは、リム１１の外側半体のウェル部１１ｃを形成し、インナリム１４ａは、リム１１の内側半体のウェル部１１ｃを形成している。
アウタリム１４ｂとインナリム１４ａのそれぞれは、互いの合せ目からホイール径方向Ｚの内側に向けて屈曲して延びる接合フランジ１９，１９を有している。
これらの接合フランジ１９，１９は、次に説明する副気室部材１０の支持部材２０を挟持している。

＜副気室部材＞
図１に示すように、副気室部材１０は、ホイール周方向Ｘに環状に延びる支持部材２０と、この支持部材２０を介してリム１１に取り付けられる本体部１３と、を備えている。
また、支持部材２０は、図２に示すように、ホイール幅方向Ｙに薄い板体で形成されている。
支持部材２０は、前記のように、接合フランジ１９，１９にてアウタリム１４ｂとインナリム１４ａとに挟持される挟持部２１と、この挟持部２１からウェル部１１ｃ側に向けて延出する延出部２２とを有している。
この延出部２２には、本体部１３の取付孔２２ａが設けられている。

本実施形態での支持部材２０は、アウタリム１４ｂとインナリム１４ａとの間を気密に封止するシール材をも兼ねており、樹脂からなるものを想定している。ただし、支持部材２０の材料は、樹脂に限定されるものではなく、金属で形成することもできる。
なお、図２中、符号３３は、本体部１３の後記するブリッジである。

図３は、本体部１３の全体斜視図である。図４は、図３のIV−IV断面図である。なお、図３及び図４中、副気室部材１０の支持部材２０は、作図の便宜上、仮想線（二点鎖線）で示している。
図３に示すように、副気室部材１０の本体部１３は、一方向に長い部材であって、管体１８と、かしめ突起２３と、を備えている。本実施形態での本体部１３は、例えば、ポリプロピレン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂からなるブロー成形品、射出成形品などを想定している。

本体部１３は、その長手方向に湾曲している。つまり、本体部１３は、支持部材２０を介してウェル部１１ｃ（図１参照）の外周面１１ｄ（図１参照）に取り付けられる際に、ホイール周方向Ｘに沿うようになっている。
本体部１３は、内側が中空になっている。この中空部（図示省略）は、後記の副気室ＳＣ（図４参照）を形成している。
図３中、符号３３は、ブリッジである。

図２に示すように、本体部１３は、長手方向（図３のホイール周方向Ｘ）に直交する断面視で、底板２５ｂと、上板２５ａと、側板２５ｃと、傾斜板２５ｄとで形成されるホイール幅方向Ｙに長い直角台形を呈している。

底板２５ｂは、ホイール幅方向Ｙに沿って略平坦になるように延びる板体で形成されている。このような底板２５ｂは、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に外周面１１ｄと略同じ曲率で湾曲するように形成されている。
上板２５ａは、底板２５ｂと所定の間隔をあけて平行に延びる板体で形成されている。

側板２５ｃは、支持部材２０側で底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの端部から略垂直に立ち上がり、支持部材２０と平行に延びる板体で形成されている。
傾斜板２５ｄは、側板２５ｃと向き合うとともに立ち上り部１５に沿って延びる板体で形成されている。
このような上板２５ａと底板２５ｂと側板２５ｃと傾斜板２５ｄとは、本体部１３の内側に副気室ＳＣを囲繞形成している。

また、本体部１３は、図３に示すように、ホイール周方向Ｘに複数個のブリッジ３３が等間隔で１列に並ぶように形成されている。
ブリッジ３３は、図４に示すように、上側結合部３３ａと、下側結合部３３ｂとが、上板２５ａと底板２５ｂとの間の略中央の位置で接合されて形成されている。
なお、上側結合部３３ａは、上板２５ａが底板２５ｂ側に向かって部分的に窪むように形成されたものである。また、下側結合部３３ｂは、底板２５ｂが上板２５ａ側に向かって部分的に窪むように形成されたものである。

このようなブリッジ３３は、略円柱状を呈しており、上板２５ａと底板２５ｂとを部分的に連結している。そして、ブリッジ３３は、本体部１３の上下方向のそれぞれの対応する位置に、平面視で円形の開口を形成している。
なお、図４中、符号２５ｃは、側板であり、符号２５ｄは、傾斜板である。また、符号２３は、後記するかしめ突起であり、符号２３ａは、かしめ突起になる前の仮想線（二点鎖線）で示す樹脂素材である。

次に、管体１８（図１参照）について説明する。
図１に示すように、管体１８は、本体部１３におけるホイール幅方向Ｙの一側に偏位した位置で、本体部１３からホイール周方向Ｘに突出するように形成されている。本実施形態での管体１８は、支持部材２０に隣接して配置されている。

このような管体１８の内側には、図３に示すように、連通孔１８ａが形成されている。
連通孔１８ａは、図２に示すように、本体部１３の内側に形成される副気室ＳＣと、ウェル部１１ｃ上でタイヤ（図示省略）との間に形成されるタイヤ空気室９と、を連通させている。

次に、かしめ突起２３（図２参照）について説明する。
図２に示すように、かしめ突起２３は、本体部１３側から支持部材２０の取付孔２２ａを介して支持部材２０を挟んだ反対側に延び出した本体部１３の樹脂素材が、取付孔２２ａよりも拡径して形成されたものである。
図３に示すように、かしめ突起２３は、本体部１３の側板２５ｃからホイール幅方向Ｙに突出している。本実施形態でのかしめ突起２３は、ホイール周方向に３つ並んで形成されている。

このようなかしめ突起２３は、図４に示すように、本体部１３から突出する円柱状の樹脂素材２３ａが支持部材２０の取付孔２２ａに挿通された後、その先端部が超音波振動によってかしめられたものである。
なお、図示は省略するが、この支持部材２０の周方向には、かしめ接合によって４つの本体部１３が等間隔に取り付けられる。

以上のような車両用ホイール１の組立方法としては、図４に示すように、本体部１３が支持部材２０に取り付けられて副気室部材１０の組立体が形成される。
次いで、図２に示すように、アウタリム１４ｂの接合フランジ１９と、インナリム１４ａの接合フランジ１９との間に支持部材２０が挟み込まれ、これらはディスク１２と合わせてピアスボルト１７ａとナット１７ｂにて共締めされる。
副気室部材１０の本体部１３は、支持部材２０を介してリム１１に取り付けられてウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上に配置される。これにより一連の車両用ホイール１の組立方法は完了する。

次に、本実施形態の車両用ホイール１の奏する作用効果について説明する。
本実施形態の車両用ホイール１は、副気室部材１０がインナリム１４ａとアウタリム１４ｂとの間に挟持される支持部材２０を介してリム１１に取り付けられている。
したがって、車両用ホイール１は、従来のホイール（例えば、特許文献１参照）と異なって、ヘルムホルツレゾネータ（副気室部材１０の本体部１３）の取付用周溝をリム１１に切削形成する必要がない。これにより車両用ホイール１は、従来よりもリム１１の製造工程が簡素化し、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の車両用ホイール１においては、支持部材２０が環状板体で形成され、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとの間に挟み込まれて締結される。
このような車両用ホイール１によれば、支持部材２０は、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとの間のシール材を兼ねることができる。

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。
前記実施形態では、副気室部材１０の本体部１３と支持部材２０とがかしめによって接合されている。しかしながら、本体部１３と支持部材２０との接合は、かしめによる接合に限定されずに、接着、溶着、締結、その他の機械的接合など、あらゆる接合を適用することができる。

図５は、変形例に係る車両用ホイール１の構成説明図である。なお、図５において、前記実施形態と同一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を省略する。
図５に示すように、変形例に係る車両用ホイール１は、前記実施形態における支持部材２０（図２参照）に代えて、カバー部２４を有する支持部材２０ａを備えている。この支持部材２０ａは、金属板からなるものを想定している。

この変形例に係る車両用ホイール１における支持部材２０ａは、接合フランジ１９，１９側からホイール径方向Ｚの外側に延びた後、本体部１３側に屈曲することでカバー部２４を形成している。そして、カバー部２４は、本体部１３の上板２５ａの上面に接している。

この車両用ホイール１によれば、ホイール回転時の遠心力Ｆが本体部１３に働いた際に、カバー部２４が遠心力Ｆに抗するように本体部１３をウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上に保持することができる。
また、この車両用ホイール１によれば、かしめ突起２３（図２参照）を省略することができるので、支持部材２０ａに対する本体部１３の取付工程を簡素化することができる。
しかしながら、この変形例に係る車両用ホイール１においては、本体部１３と支持部材２０ａとの直接的な接合を排除するものではない。したがって、本体部１３と支持部材２０ａとは、接着、溶着、かしめ、締結、その他の機械的接合などによって相互に接合することもできる。

前記実施形態では、前記のようにディスク１２が外側に配置されるオーバヘッドタイプの３ピースホイールを想定しているが、本発明はこれに代えて、アンダヘッドタイプ又はサンドイッチタイプに適用することもできる。
また、本発明は、インナリム１４ａ又はアウタリム１４ｂのいずれかがディスク１２と一体になっており、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとの間に支持部材２０を挟持できる構造であれば、２ピースホイールにも適用することができる。
また、前記実施形態では、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとがピアスボルト１７ａ及びナット１７ｂで締結されるものを想定している。しかしながら、本発明はインナリム１４ａとアウタリム１４ｂとの間に支持部材２０を挟持できる構造であれば、インナリム１４ａとアウタリム１４ｂとが溶接にて接合されるものにも適用することができる。

１ 車両用ホイール
９ タイヤ空気室
１０ 副気室部材
１１ リム
１１ｃ ウェル部
１１ｄ 外周面
１２ ディスク
１３ 本体部
１４ａ インナリム
１４ｂ アウタリム
１５ 立ち上り部
１６ ビードシート
１７ａ ピアスボルト
１７ｂ ナット
１８ 管体
１８ａ 連通孔
１９ 接合フランジ
２０ 支持部材
２０ａ 支持部材
２１ 挟持部
２２ 延出部
２２ａ 取付孔
２３ かしめ突起
２３ａ 樹脂素材
２４ カバー部
２５ａ 上板
２５ｂ 底板
２５ｃ 側板
２５ｄ 傾斜板
３３ ブリッジ
３３ａ 上側結合部
３３ｂ 下側結合部
ＳＣ 副気室
Ｘ ホイール周方向
Ｙ ホイール幅方向
Ｚ ホイール径方向

Claims (2)

1. インナリムとアウタリムとが接合されて形成されたリムと、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材と、を備え、
   前記副気室部材は、前記インナリムと前記アウタリムとの間に挟持される支持部材を介して前記リムに取り付けられていることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記支持部材は、前記インナリムと前記アウタリムとの間に配置される環状板体で形成され、
   前記インナリムと、前記支持部材と、前記アウタリムとは、ホイール幅方向にこの順番で締結されて一体になっ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。

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