JP2019514791A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用ホイールに関し、具体的には、４個のプレート結合部が備えられるホイールボディーと、プレート結合部にそれぞれ結合するプレートと、上面にエアーチャンバーブラケットホールが備えられて前記プレートの上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケットと、前記エアーチャンバーブラケットホールを貫通して結合し、ホイールボディーの回転により上下に動く中空円柱状のホールブラケットで構成される。本発明は、射出成形されるエアーチャンバーブラケットにより、設計自由度と樹脂の選択自由度が顕著に増加し、ホイールボディーに結合するエアーチャンバーブラケットによって強度改善の効果を有する。また、本発明は、ホイールの回転速度に比例して可変するホールブラケットを具備してホイールの回転に従って加減されるノイズを効果的に低減することによって、安定した乗り心地とノイズによる搭乗者の不快感を最小化できる。

Description

本発明は車両用ホイールに関するもので、より詳細には、アルミホイールに結合してホイールの回転速度に比例して可変されるホールブラケットを具備して、ノイズ低減効果を有する合成樹脂材のエアーチャンバーを具備する車両用ホイールに関するものである。

一般的に、自動車はタイヤの内周面がホイールに構成されたリムの内部に結合して空気が満たされることによって車体を支持する構成を有する。そして、タイヤは車両の走行時に路面と持続的な摩擦がなされ、これによってタイヤの内部では騒音および振動が発生する。

前記のように発生するノイズのため、車両の搭乗者に不快感を与え、乗り心地が悪くなり問題点がある。特に、ノイズは高速走行時にさらに大きくなるため、これを減少させるためにホイールのリムとタイヤとの間に吸音材を具備するか、リムにパターンなどを追加するなどの多様な技術が公知とされている。しかし、これは耐久性に劣り、ホイールの回転速度に従って発生するノイズを効果的に低減させることができない問題点がある。

そして、タイヤの空気室内で発生するノイズを低減するために、日本登録特許公報第５８１９３４０号では、ブロー成形（Ｂｌｏｗｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）を通じて製作されるエアーチャンバーをホイールに締り嵌めで結合し、前記エアーチャンバー側面に通孔を具備する車両用ホイールを開示しているが、これも同様にブロー成形によるエアーチャンバーの形状の制限と固定されている通孔により、ホイールの回転速度に従って加減されるノイズを効果的に低減できないという問題点がある。

前記のような問題点を解決するために、本願発明では射出成形されるエアーチャンバーブラケットにより、設計自由度が高く、ホイールそのものの強度改善効果を有することはもちろん、ホイールの回転速度に比例して可変するホールブラケットを具備することによってノイズ低減効果を有する車両用ホイールを提供することを目的とする。

目的を達成するための構成としては、４個のプレート結合部が備えられるホイールボディーと、前記プレート結合部にそれぞれ結合するプレートと、上面にエアーチャンバーブラケットホールが備えられ、前記プレートの上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケットと、前記エアーチャンバーブラケットホールを貫通して結合し、ホイールボディーの回転により上下に動く中空円柱状のホールブラケットで構成される車両用ホイールである。

より詳細には、４個のプレート結合部が備えられるホイールボディーと、前記プレート結合部にそれぞれ結合するプレートと、上面にエアーチャンバーブラケットホールと内側の上面にエアーチャンバーブラケットスプリング装着部が備えられ、前記プレートの上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケットと、前記エアーチャンバーブラケットホールを貫通してエアーチャンバーブラケットに内蔵され、ホールブラケットスプリング装着部とエアーチャンバーブラケットスプリング装着部間に結合するスプリングによって上下に移動する中空円柱状のホールブラケットで構成される。

本発明の他の特徴としては、前記ホールブラケットの上側の末端にホールブラケットキャップが結合し、前記チャンバーブラケットの上面にホールブラケットキャップ装着部が備えられる。

本発明のさらに他の特徴としては、前記エアーチャンバーブラケットホールがエアーチャンバーブラケット平坦部に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホールがなす角度がホイール中心で９０゜であるか、前記エアーチャンバーブラケットホールがエアーチャンバーブラケット傾斜部の一側に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホールがなす角度がホイール中心で９０゜である。

前記した通り、本発明に係る車両用ホイールは、射出成形されるエアーチャンバーブラケットにより、設計自由度とレジン選択自由度が顕著に増加し、ホイールボディーに結合するエアーチャンバーブラケットによって強度改善の効果を有し、ホイールの回転速度に比例して可変するホールブラケットを具備してホイールの回転に従って加減されるノイズを効果的に低減することによって、安定した乗り心地とノイズによる搭乗者の不快感を最小化できる効果がある。

本発明に係る車両用ホイールの斜視図。 本発明に係る車両用ホイールの斜視断面図。 本発明に係る車両用ホイールのエアーチャンバーブラケットおよびホールブラケットの上面図。 本発明に係る車両用ホイールのエアーチャンバーブラケットおよびホールブラケットのＡ−Ａ’断面図。 本発明に係る車両用ホイールの（ａ）無回転時および（ｂ）回転時の作動状態図。 本発明に係る車両用ホイールの第１実施例の側面図。 本発明に係る車両用ホイールの第２実施例の側面図。

図１と図２はそれぞれ本発明に係る車両用ホイールの斜視図および斜視断面図、図３は本発明に係る車両用ホイールのエアーチャンバーブラケットおよびホールブラケットの上面図であって、これを参照して本願発明の構成を説明すると下記の通りである。

車両用ホイールにおいて、４個のプレート結合部１１が備えられるホイールボディー１０と、前記プレート結合部１１にそれぞれ結合するプレート２０と、上面にエアーチャンバーブラケットホール３１が備えられて前記プレート２０の上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケット３０と、前記エアーチャンバーブラケットホール３１を貫通して結合し、ホイールボディー１０の回転により上下に動く中空円柱状のホールブラケット４０と、で構成されることを特徴とする車両用ホイールである。

より詳細に説明すると、前記ホイールボディー１０とプレート２０の材質はアルミニウムであり、前記エアーチャンバーブラケット３０は合成樹脂材質であって射出成形が容易である。これに伴い、前記プレート２０とエアーチャンバーブラケット３０は公知とされている金属と合成樹脂間の接着技術が適用される。一般的に走行中の車両の場合、ホイールとタイヤ間に形成される空洞に２００〜２５０Ｈｚ周波数帯域で発生する共鳴音とこれによる振動などが発生し、車両のタイヤが地面に異物などによって衝撃が加えられる場合、空洞内に特定の音圧分布が発生して騒音および振動がさらに増加する現象が発生する。

しかし、本願発明のエアーチャンバーブラケット３０によってホイールボディー１０とタイヤ間に形成される空洞の大きさを減らすことができ、エアーチャンバーブラケットホール３１によって前記空洞とエアーチャンバーブラケット３０間に空気の循環を円滑にさせて特定の音圧分布を最小化することができる。また、ホイールボディー１０の外周面に結合するプレート２０とエアーチャンバーブラケット３０によってホイールの強度改善の効果も得ることができる。

また、ホイールボディー１０の回転により上下に動く中空円柱状のホールブラケット４０をボディー１０の回転速度に比例して上側に移動するようにすると、停止状態か低速の場合はホールブラケット４０がエアーチャンバーブラケット３０に内蔵され、高速の場合はホールブラケット４０がエアーチャンバーブラケット３０の外部に突出して、エアーチャンバーブラケット３０の内部とホイールボディー１０とタイヤ間の空間に空気循環路が可変するため、低速または高速の場合に発生する互いに異なる周波数領域帯で発生するノイズを最小化することができる。

ホールブラケット４０の下側がエアーチャンバーブラケット３０に内蔵されて、弾性体やギア構造などに連結された状態でホイールボディー１０が回転しながら発生する遠心力により、弾性体の弾性によってあるいは加速度センサーなどによって駆動するモーターなどによってホールブラケット４０がエアーチャンバーブラケットホール３１を通じて外部に突出する構造であって、その他にも既に公知とされている回転力により長さが伸縮するか、回転力を感知してこれを動力に変換する手段に適用が可能である。

そして、前記ホイールボディー１０とプレート２０およびエアーチャンバーブラケット３０の結合方法の具体的な例は下記の通りである。

第一に、前記エアーチャンバーブラケット３０は、プラスチック材質で射出成形によって形成されて、アルミニウム材質のプレート２０に接着性が優秀な樹脂で結合した後、前記プレート２０をホイールボディー１０に接合する。

第二に、アルミニウム材質のプレート２０にエアーチャンバーブラケット３０をオーバーモールディングした後、ホイールボディー１０に接合する。

最後に、射出成形されたエアーチャンバーブラケット３０をプレート２０なしにホイールボディー１０に接着性が優秀な樹脂で結合することができる。

図４は本発明に係る車両用ホイールのエアーチャンバーブラケットおよびホールブラケットのＡ−Ａ’断面図、図５のａ、図５のｂはそれぞれ本発明に係る車両用ホイールの無回転時および回転時の作動状態図であって、これを参照して本願発明の実施例を説明すると下記の通りである。

４個のプレート結合部１１が備えられるホイールボディー１０と、前記プレート結合部１１にそれぞれ結合するプレート２０と、上面にエアーチャンバーブラケットホール３１と内側の上面にエアーチャンバーブラケットスプリング装着部３２が備えられ、前記プレートの上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケット３０と、前記エアーチャンバーブラケットホール３１を貫通してエアーチャンバーブラケット３０に内蔵され、ホールブラケットスプリング装着部４１とエアーチャンバーブラケットスプリング装着部３２の間に結合するスプリング４２によって上下に動く中空円柱状のホールブラケット４０、で構成されることを特徴とする車両用ホイールである。また、前記エアーチャンバーブラケット３０の上面にホールブラケットキャップ装着部３３が備えられ、前記ホールブラケット４０の上側の末端にホールブラケットキャップ４３が結合する。この時、前記ホールブラケットキャップ４３はホールブラケット４０と比較して比重が大きな金属であるか合成樹脂の場合、遠心力によってホールブラケット４０がホイールボディー１０の外側に容易に突出され得る。

前記のように構成される車両用ホイールは、停止状態が低速の場合は図６のａに示されたように、ホールブラケット４０の殆どがエアーチャンバーブラケット３０の内部に位置するようになる。その反面、高速の場合は図６のｂに示されたように、ホールブラケット４０の殆どがエアーチャンバーブラケット３０の外部に突出して位置するようになる

これに伴い、エアーチャンバーブラケット３０の内部とホイールボディー１０とタイヤ間の空間に空気循環路が可変するため、低速または高速の場合に発生する互いに異なる周波数領域帯で発生するノイズを最小化できる効果がある。

また、エアーチャンバーブラケット３０は射出成形であるため、形状の設計自由度が高い。これに伴い、日本登録特許公報第０５８１９３４０号の図４に図示されているように、エアーチャンバーブラケット３０の内部に多様な隔壁および空気循環路の形成が容易な長所がある。

図６と図７はそれぞれ本発明に係る車両用ホイールにエアーチャンバーブラケットホール３１を生成する第１、第２実施例であって、これを参照して本願発明の細部の構成を説明すると下記の通りである。

前記エアーチャンバーブラケットホール３１がエアーチャンバーブラケット平坦部３４に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホール３１がなす角度がホイール中心で９０゜であるか、前記エアーチャンバーブラケットホール３１がエアーチャンバーブラケットの傾斜部３５の一側に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホール３１がなす角度がホイール中心で９０゜で備えられ得る。また、一つのエアーチャンバーブラケット３０に複数個のエアーチャンバーブラケットホール３１を具備できることは言うまでもない。そして、前記した実施例だけでなくホイールボディー１０の回転による遠心力が最大となる地点または衝撃による破損が最小化する地点にエアーチャンバーブラケットホール３１を具備することも可能である。

本発明は特定の実施例および適用例と関連して図示および説明したが、添付された特許請求の範囲によって示された発明の思想および領域から逸脱しない限度内で多様な改造および変化が可能であることは、当業界で通常の知識を有する者であれば誰でも容易に分かるはずである。

１０：ホイールボディー
１１：プレート結合部
２０：プレート
３０：エアーチャンバーブラケット
３１：エアーチャンバーブラケットトホール
３２：エアーチャンバーブラケットスプリング装着部
３３：ホールブラケットキャップ装着部
３４：エアーチャンバーブラケット平坦部
３５：エアーチャンバーブラケット傾斜部
４０：ホールブラケット
４１：ホールブラケットスプリング装着部
４２：スプリング
４３：ホールブラケットキャップ

Claims (7)

1. 車両用ホイールにおいて、４個のプレート結合部（１１）が備えられるホイールボディー（１０）と、前記プレート結合部（１１）にそれぞれ結合するプレート（２０）と、上面にエアーチャンバーブラケットホール（３１）が備えられて前記プレート（２０）の上面にそれぞれ結合する「∩」の形状のエアーチャンバーブラケット（３０）と、前記エアーチャンバーブラケットホール（３１）を貫通して結合し、ホイールボディー（１０）の回転により上下に動く中空円柱状のホールブラケット（４０）；で構成されることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記ホールブラケット（４０）は、ホイールボディー（１０）の回転速度に比例して上側に移動す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. 前記エアーチャンバーブラケット（３０）の内側の上面にエアーチャンバーブラケットスプリング装着部（３２）が備えられ、ホールブラケット（４０）の一側にホールブラケットスプリング装着部（４１）が備えられ、前記エアーチャンバーブラケットスプリング装着部（３２）とホールブラケットスプリング装着部（４１）間にスプリング（４２）が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の車両用ホイール。
4. 前記チャンバーブラケット（３０）の上面にホールブラケットキャップ装着部（３３）が備えられることを特徴とする、請求項３に記載の車両用ホイール。
5. 前記ホールブラケット（４０）の上側の末端にホールブラケットキャップ（４３）が結合することを特徴とする、請求項３に記載の車両用ホイール。
6. 前記エアーチャンバーブラケットホール（３１）がエアーチャンバーブラケット平坦部（３４）に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホール（３１）がなす角度がホイール中心で９０゜であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用ホイール。
7. 前記エアーチャンバーブラケットホール（３１）がエアーチャンバーブラケット傾斜部（３５）の一側に備えられてそれぞれのエアーチャンバーブラケットホール（３１）がなす角度がホイール中心で９０゜であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用ホイール。