JP2020011561A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ホイールの既存の構造をヘルムホルツレゾネータの取り付けに利用して製造コストを低減す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、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材（１０）と、タイヤ空気圧センサユニット（２０）とが一体となってエアバルブ（２６）を介してリム（１１）に取り付けられていることを特徴とする。望ましくは、タイヤ空気圧センサユニット（２０）は、エアバルブ（２６）と一体になっている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

従来、リムのウェル部の外周面上にヘルムホルツレゾネータを有する車両用ホイールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の車両用ホイールにおいては、ウェル部の外周面上でホイール周方向に延びるように縦壁が形成されており、ヘルムホルツレゾネータは、この縦壁に形成された溝部に係止される構成となっている。このような車両用ホイールによれば、リムに対するヘルムホルツレゾネータの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、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、ヘルムホルツレゾネータの取付構造として、リムに少なくとも一対の溝部を切削加工する必要があるため、製造コストが増大する問題があった。したがって、車両用ホイールとしては、その既存の構造をヘルムホルツレゾネータの取り付けに利用したものが望ましい。

本発明の課題は、ホイールの既存の構造をヘルムホルツレゾネータの取り付けに利用して製造コストを低減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の車両用ホイールは、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材と、タイヤ空気圧センサユニットとが一体となってエアバルブを介してリムに取り付けられていることを特徴とする。

本発明の車両用ホイールによれば、ホイールの既存の構造をヘルムホルツレゾネータの取り付けに利用して製造コストを低減することができる。

本発明の実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。 副気室部材の全体斜視図である。 図１のIII−III断面図である。 第１変形例に係る副気室部材の全体斜視図である。 第２変形例に係る副気室部材の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用ホイールの構成を示す模式図である。

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。また、ホイール幅方向Ｙについては、ホイールにおけるウェル部の外周面の中央側を「ホイール幅方向Ｙの内側」と称し、ホイールにおけるリムフランジ側を「ホイール幅方向Ｙの外側」と称することがある。
本実施形態の車両用ホイールは、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材と、タイヤ空気圧センサユニットとが一体となってエアバルブを介してリムに取り付けられている。

＜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の斜視図である。
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、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製のものを想定している。図１中、符号１２は、リム１１を図示しないハブに連結するためのディスクである。

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２１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。

リム１１は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄにおけるホイール幅方向Ｙの両端部のそれぞれからリムフランジ２２側に向けて立ち上がる一対の縦壁１５を備えている。また、リム１１は、縦壁１５のホイール幅方向Ｙの外側に、ビードシート２１を介してリムフランジ２２へと立ち上っていく。
図１中、符号１０は、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材であり、符号２０は、タイヤ空気圧センサユニットである。

＜副気室部材＞
次に、副気室部材１０について説明する。
図２は、副気室部材１０の全体斜視図である。図２にはタイヤ空気圧センサユニット２０を含んでいる。図３は、図１のIII−III断面図である。

図２に示すように、副気室部材１０は、一方向に長い部材であって、本体部１３と、管体１８とを備えている。なお、本実施形態での副気室部材１０は、樹脂成形品を想定している。
このような副気室部材１０は、本体部１３の中央でホイール幅方向Ｙに延びる仕切り壁１６を境に、ホイール周方向Ｘに対称形状となるように構成されている。

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、副気室部材１０がウェル部１１ｃ（図１参照）に配置された際に、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３参照）を形成している。この中空部は、仕切り壁１６によってホイール周方向Ｘに二分されている。

また、本体部１３は、図２に示すように、ブラケット２３を備えている。このブラケット２３は、ディスク１２（図１参照）側の側面からホイール幅方向Ｙに突出する板体で形成されている。ブラケット２３は、ホイール周方向Ｘに仕切り壁１６を挟んで一対設けられている。
また、ブラケット２３には、ボルト２４ａの挿通孔２４ｂが形成されている。
この挿通孔２４ｂに挿通されたボルト２４ａは、タイヤ空気圧センサユニット２０のねじ部２０ａに螺合する。
これにより本体部１３は、タイヤ空気圧センサユニット２０と一体化する。

本実施形態の車両用ホイール１では、前記のように本体部１３とタイヤ空気圧センサユニット２０との接合手段としてボルト２４ａによる締結を想定しているが、接合手段はこれに限定されるものではない。したがって、本体部１３とタイヤ空気圧センサユニット２０の接合手段としては、例えば、接着、溶接、一体成形など、公知の接合手段を好適に使用することができる。
ちなみに、本実施形態でのブラケット２３は、本体部１３と一体成形されたものを想定している。

図３に示すように、本体部１３は、長手方向（図２のホイール周方向Ｘ）に直交する断面視で、ホイール幅方向Ｙに長い略矩形を呈している。
具体的には、本体部１３は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに隣接してホイール幅方向Ｙに延びる底板２５ｂと、外周面１１ｄ上で底板２５ｂと対向するように配置される上板２５ａと、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの両端から立ち上がり、上板２５ａに接合される一対の側板２５ｃと、を有している。

底板２５ｂは、ホイール幅方向Ｙに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対向するように、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に所定の曲率で湾曲している。
側板２５ｃは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対して略垂直にホイール径方向Ｚの外側に底板２５ｂから立ち上がるように形成されている。
このような上板２５ａと底板２５ｂと側板２５ｃ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２に示すように、ホイール周方向Ｘに複数個のブリッジ３３が等間隔に並ぶように形成されている。このブリッジ３３は、ホイール幅方向Ｙに２列になって並んでいる。

ブリッジ３３は、図３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３中、符号２０は、タイヤ空気圧センサユニットである。

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。

本実施形態での副気室部材１０は、前記のように、仕切り壁１６を境にホイール周方向Ｘに対称形状になっている。したがって、図１中、管体１８は一つのみ図示しているが、本実施形態での管体１８は、本体部１３の長手方向（ホイール周方向Ｘ）の両端部において互いに対称となる位置でそれぞれ対となるように配置されている。ちなみに、本実施形態での一対の管体１８同士は、ホイール軸を中心に互いに略９０°間隔で開いた位置に配置されている。

このような管体１８の内側には、図２に示すように、連通孔１８ａが形成されている。
連通孔１８ａは、本体部１３の内側に形成される副気室ＳＣ（図３参照）と、ウェル部１１ｃ（図３参照）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（図３参照）と、を連通させている。

以上のような本実施形態に係る副気室部材１０は、前記のように、樹脂成形品を想定しているがこれに限定されるものではなく金属等の他の材料で形成することもできる。

本実施形態でのタイヤ空気圧センサユニット２０（図１参照）は、自律的にタイヤ空気圧のデータ検出するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を構成している。

タイヤ空気圧センサユニット２０は、図２に示すように、エアバルブ２６と一体になっている。エアバルブ２６は、タイヤ空気圧センサユニット２０に直結され、タイヤ空気圧センサユニット２０に設けられた空気穴（図示省略）に連通している。

図示は省略するが、タイヤ空気圧センサユニット２０には、内部スペースに連通したセンサ穴が設けられ、この内部スペースには、タイヤ空気圧センサ、温度センサ、加速度センサ（遠心力センサ）、無線信号送信装置、アンテナなどが配置されている。そして、タイヤ空気圧センサユニット２０は、各種センサが検出したデータを、無線信号送信装置及びアンテナを介して車体の適所に配置されたタイヤ空気圧監視ユニットに送信する。
このようなタイヤ空気圧センサユニット２０と一体になったエアバルブ２６は、図１に示すように、ディスク１２側の縦壁１５に穿たれた図示しないバルブ挿通孔に挿通されてリム１１に固定されている。

以上のような副気室部材１０とタイヤ空気圧センサユニット２０とをリム１１に組み付ける際には、まず図２に示したように、ブラケット２３を介して副気室部材１０とタイヤ空気圧センサユニット２０とが一体化される。
その後、タイヤ空気圧センサユニット２０のエアバルブ２６が縦壁１５のバルブ挿通孔（図示省略）に挿通固定されることでこの車両用ホイール１の組立が完了する。

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と、タイヤ空気圧センサユニット２０とが一体となってエアバルブ２６を介してリム１１に取り付けられている。副気室部材１０は、エアバルブ２６を介してリム１１に連結される。
つまり、この車両用ホイール１は、エアバルブ２６という既存の構造を副気室部材１０の取り付けに利用している。このような車両用ホイール１によれば、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）と異なって、副気室部材１０の取り付けのために、リム１１に溝部を切削加工する必要がない。したがって、この車両用ホイール１によれば、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）よりも製造コストを削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、エアバルブ一体型タイヤ空気圧センサユニットが使用される。
このような車両用ホイール１によれば、エアバルブ一体型タイヤ空気圧センサユニットを適用した既存の車両用ホイールに、副気室部材１０を容易に取り付けることができる。

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、本体部１３と一体成形されたブラケット２３を有する副気室部材１０について説明したが、ブラケット２３は、副気室部材１０にインサート成形された構成とすることができる。
図４は、第１変形例に係る副気室部材１０の全体斜視図である。なお、図４中、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詳細な説明を省略する。

図４に示すように、この副気室部材１０のブラケット２３は、ボルト２４ａ（図２参照）の挿通孔２４ｂを有する取付部２３ａと、補強部２３ｂとを備えている。この取付部２３ａと、補強部２３ｂとは、仕切り壁１６を境に対称となるように一対配置されている。
取付部２３ａは、タイヤ空気圧センサユニット２０（図２参照）のねじ部２０ａ（図２参照）と対応するように配置されている。

補強部２３ｂは、本体部１３の側板２５ｃ内にインサート成形された細長い矩形の板体で形成されている。この補強部２３ｂは、側板２５ｃに沿ってホイール周方向Ｘに延びるとともに、取付部２３ａに接続されている。
補強部２３ｂは、側板２５ｃに半埋込み状態になっており、その表面は、側板２５ｃの表面に露出している。
このような第１変形例の副気室部材１０を有する車両用ホイール１（図１参照）においても、エアバルブ一体型タイヤ空気圧センサユニットを適用した既存の車両用ホイールに、副気室部材１０を容易に取り付けることができる。

前記実施形態では、副気室部材１０を、エアバルブ２６を介してのみリム１１に支持される構成について説明したが、副気室部材１０の一部をウェル部１１ｃにさらに係止させる構成とすることもできる。
図５は、第２変形例に係る副気室部材の断面図であり、図３に対応する図である。図５中、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詳細な説明を省略する。

図５に示すように、第２変形例に係る副気室部材１０は、タイヤ空気圧センサユニット２０に対してホイール幅方向Ｙの反対の側部が、前記実施形態の側板２５ｃに代えて、縁部１４が形成されている。この縁部１４は、副気室部材１０の上板２５ａと底板２５ｂとが接合されて形成されたものであり、ホイール幅方向Ｙの外側に向けて突出している。この縁部１４は、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に延びている。そして、この縁部１４は、弾性変形可能になっており、縦壁１５の上部に形成された迫出し部２８の下側に嵌り込むことでウェル部１１ｃに係止されている。

このような副気室部材１０とタイヤ空気圧センサユニット２０の一体物のリム１１に対する取付は、この一体物のエアバルブ２６側が下方に向くように傾けて、まずエアバルブ２６を縦壁１５のバルブ挿通孔（図示省略）に差し込む。その後、縁部１４側を所定のプッシャによりウェル部１１ｃ側に押圧することで、迫出し部２８に当接した縁部１４は、弾性変形することで迫出し部２８の下方に嵌り込む。これによりリム１１に対する副気室部材１０とタイヤ空気圧センサユニット２０の取付が完了する。

ところで、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）では、前記したように、副気室部材の取り付けに一対の縁部に対応して一対の溝部を切削加工する必要がある。
これに対して第２変形例に係る副気室部材１０によれば、従来の車両用ホイールと比べて一方の溝部を省略することができる。
したがって、この車両用ホイール１によれば、従来の車両用ホイールよりも製造コストを削減することができる。

前記実施形態では、タイヤ空気圧センサユニット２０を介してリム１１に副気室部材１０を取り付ける構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではない。
図６は、本発明の他の実施形態に係る車両用ホイール１の構成を示す模式図である。図６中、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詳細な説明を省略する。

図６に示すように、この車両用ホイール１は、エアバルブ２６を介してリム１１に取り付けられた副気室部材１０に対して、タイヤ空気圧センサユニット２０が取り付けられている。
このような車両用ホイール１によれば、タイヤ空気圧センサユニット２０の位置が、エアバルブ２６の位置に限定されないのでタイヤ空気圧センサユニット２０の配置の自由度が向上する。

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
１４ 縁部
１５ 縦壁
１６ 壁
１７ ハンプ
１８ 管体
１８ａ 連通孔
２０ タイヤ空気圧センサユニット
２０ａ ねじ部
２１ ビードシート
２２ リムフランジ
２３ ブラケット
２３ａ 取付部
２３ｂ 補強部
２４ａ ボルト
２４ｂ 挿通孔
２５ａ 上板
２５ｂ 底板
２５ｃ 側板
２６ エアバルブ
２８ 迫出し部
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 (5)

1. ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材と、タイヤ空気圧センサユニットとが一体となってエアバルブを介して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. 前記タイヤ空気圧センサユニットは、エアバルブ一体型タイヤ空気圧センサユニット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。
3. 前記副気室部材は、ブラケットを介して前記タイヤ空気圧センサユニットに接続され、
   前記ブラケットは、前記副気室部材にインサート成形されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ホイール。
4. 前記副気室部材は、前記タイヤ空気圧センサユニットに対してホイール幅方向の反対側で、前記副気室部材の縁部がウェル部に係止されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ホイール。
5. 前記タイヤ空気圧センサユニットは、前記エアバルブを介して前記リムに取り付けられた副気室部材に接続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。

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