JP2020066342A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ウェル部に対する副気室部材の保持性能に優れるとともに、従来よりもウェル部に対する副気室部材の取付作業が簡単な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、ホイール周方向（Ｘ）に環状に形成されたヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材（１０）がウェル部（１１ｃ）の外周面（１１ｄ）上に配置されていることを特徴とする。この車両用ホイール（１）によれば、副気室部材（１０）のホイール径方向に掛る遠心力に対して、環状化された副気室部材（１０）のホイール周方向Ｘに生じる引張り力で抗することができる。これにより車両用ホイール（１）は、副気室部材（１０）がウェル部（１１ｃ）の外周面（１１ｄ）から脱離することを回避することができる。【選択図】図２

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。

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）は、ホイールに前記の縦壁に溝部を要するため、ホイールの市販品をそのまま使用することができずにホイールの製造コストが増大する問題があった。したがって、市販品のホイールにヘルムホルツレゾネータを容易に取り付けることができる車両用ホイールが望まれていた。

本発明の課題は、市販品のホイールにヘルムホルツレゾネータを容易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。

前記の課題を達成する本発明の車両用ホイールは、ホイール周方向に環状に形成されたヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材がウェル部の外周面上に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、市販品のホイールにヘルムホルツレゾネータを容易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。 図１のII−II断面図である。 図２のIII−III断面図である。 他の実施形態に係る車両用ホイールの斜視図であり、一部に切り欠きを含む図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 図４のVI−VI断面図である。 （ａ）は、第１変形例に係るバッファ部材の模式図であり、（ｂ）は、第２変形例に係るバッファ部材の模式図である。 第１副気室部材と第２副気室部材との連結手段の構成説明図である。 本発明の他の実施形態に係る副気室部材（本体部）の断面図である。

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。
本実施形態に係る車両用ホイールは、ホイール周方向に環状に形成されたヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材がウェル部の外周面上に配置されていることを主な特徴とする。
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、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金属製のリム１１に、例えばポリプロピレン、ポリアミドなどの合成樹脂からなる副気室部材１０（ヘルムホルツレゾネータ）が取り付けられて構成されている。
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り、符号１８は、副気室部材１０の後記する管体である。

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立ち上り部１５を備えている。また、リム１１は、立ち上り部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。

＜副気室部材＞
次に、副気室部材１０について説明する。
図１に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上に配置されている。
図２は、図１のII−II断面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。
図２に示すように、副気室部材１０は、ホイール周方向Ｘに長い環状部材である。
本実施形態での副気室部材１０は、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとを備えている。

第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとは、連結部材１４を介して環状に連結されている。そして、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとは、一体となって、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上を周回している。

本実施形態での連結部材１４は、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂと跨って配置される板体で形成されている。本実施形態での連結部材１４は、合成樹脂製のものを想定している。
第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂのそれぞれに対する連結部材１４の接続方法としては、例えば、接着、溶着、ボルトによる締結などが挙げられるが特に制限はなく公知の方法を好適に採用することができる。

第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂのそれぞれは、本体部１３と、管体１８と、バッファ部材１６と、を備えている。
本体部１３は、内側が中空になっている。この中空部は、副気室ＳＣ（図３参照）を形成している。

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に沿って配置される底板２５ｂと、この底板２５ｂとの間に所定の間隔をあけて配置されて、底板２５ｂと略平行の上板２５ａと、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの両端からホイール径方向Ｚの外側に立ち上がり、上板２５ａに接続される一対の側板２５ｃと、を備えている。
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。このような本体部１３は、樹脂成形品を想定している。
また、底板２５ｂには、バッファ部材１６が接続されている。このバッファ部材１６については後に詳しく説明する。

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、第１副気室部材１０ａ及び第２副気室部材１０ｂのそれぞれに形成されている。

図２に示すように、管体１８の内側には、連通孔１８ａが設けられている。
この連通孔１８ａは、タイヤ空気室９（図３参照）と副気室ＳＣ（図３参照）とを連通させている。
本実施形態での一対の管体１８は、ホイール回転軸Ａｘを中心にして互いに９０°開く位置に設けられている。このような位置に管体１８（連通孔１８ａ）が設けられることによって、副気室部材１０は、タイヤ空気室内に発生する所定の共鳴周波数の共鳴音をむらなく消音することができる。

図３に示すように、管体１８は、本体部１３の上板２５ａからホイール径方向Ｚの外側に突出する円筒部材で形成されている。
なお、管体１８は、その位置、向きについて特に制限はなく、公知の形態を採用することができる。
管体１８の形状によって、ヘルムホルツレゾネータ（副気室部材１０）の共鳴周波数を決定する要素となる連通孔１８ａの開口面積と長さとが設定される。

＜バッファ部材＞
図３に示すように、本実施形態でのバッファ部材１６は、本体部１３の底板２５ｂに一体となるように接続されている。本実施形態でのバッファ部材１６は、本体部１３と一体成形されたものである。
このバッファ部材１６は、本体部１３側からウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けてハの字状に開く脚部からなるものを想定している。このハの字状の脚部は、本体部１３側から延びた先端が、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに当接している。
このようなバッファ部材１６は、本体部１３とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間で働く相対荷重を緩衝するようにバネ弾性を有している。
本実施形態でのバッファ部材１６は、図２に示すように、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂのそれぞれに複数（本実施形態では２つずつ）等間隔に配置されているが、バッファ部材１６の数は複数であれば特に制限はない。
また、バッファ部材１６は、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂのそれぞれにおいて、ホイール周方向Ｘの全体にわたって連続的に設けることもできる。

このような副気室部材１０（図２参照）は、図２に示すように、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとをウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で、連結部材１４にて環状に連結することでリム１１に対する取付が完了する。

＜作用効果＞
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、ホイール周方向Ｘに環状に形成された副気室部材１０がウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上に配置されている。
この車両用ホイール１によれば、副気室部材１０のホイール径方向Ｚに掛る遠心力に対して、環状化された副気室部材１０のホイール周方向Ｘに生じる引張り力で抗することができる。これにより車両用ホイール１は、副気室部材１０がウェル部１１ｃの外周面１１ｄから脱離することを回避することができる。
また、この車両用ホイール１によれば、副気室部材１０をウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で環状に連結することでリム１１に取り付けることができる。
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（例えば、特許文献１参照）と異なって、プッシャなどの機械力によらずともリム１１に対する副気室部材１０の取付作業が極めて簡単になる。

また、本実施形態の車両用ホイール１においては、副気室部材１０は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間にバッファ部材１６を有している。
この車両用ホイール１によれば、ホイールが回転し始めてから副気室部材１０がウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で安定配置されるまでの間、バッファ部材１６が本体部１３とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間で働く相対荷重を緩衝するように機能する。
これにより副気室部材１０とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間で不用意な衝突が回避されるほか、回転するホイールに対する副気室部材１０の安定配置が早期に達成される。

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。
図４は、他の実施形態に係る車両用ホイール１の斜視図であり、一部に切り欠きを含む図である。図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。図６は、図４のVI−VI断面図である。
図７（ａ）は、第１変形例に係るバッファ部材１６の模式図であり、図７（ｂ）は、第２変形例に係るバッファ部材１６の模式図である。
なお、図４から図７において、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その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、他の実施形態に係る車両用ホイール１は、ホイール幅方向Ｙに第１副気室部材１０ａと、第２副気室部材１０ｂとが並列配置されている。
図５に示すように、第１副気室部材１０ａは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄを略一周する本体部１３と、管体１８とを備えている。そして、第１副気室部材１０ａの前端部と後端部とは連結部材１４にて連結されている。
図５中、符号ＳＣは、本体部１３の内側に形成される単一の空間からなる副気室であり、符号１６は、バッファ部材である。

図６に示すように、第２副気室部材１０ｂは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄを略一周する本体部１３と、管体１８とを備えている。そして、第２副気室部材１０ｂの前端部と後端部とは連結部材１４にて連結されている。
図６中、符号ＳＣは、本体部１３の内側に形成される単一の空間からなる副気室であり、符号１６は、バッファ部材である。

また、第１副気室部材１０ａと、第２副気室部材１０ｂとは、図１に示すように、連結部材１４にて接合されて、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で一体になっている。
そして、第１副気室部材１０ａの管体１８と、第２副気室部材１０ｂの管体１８とは、ホイール回転軸周りに９０°の間隔で開くように配置されている。このような位置に管体１８（連通孔１８ａ）が設けられることによって、副気室部材１０は、タイヤ空気室内に発生する所定の共鳴周波数の共鳴音をむらなく消音することができる。

そして、このような副気室部材１０は、図４に示すように、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとをウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で、連結部材１４にて環状に連結することでリム１１に対する取付が完了する。

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）と異なって、プッシャなどの機械力によらずともリム１１に対する副気室部材１０の取付作業が極めて簡単になる。また、バッファ部材１６によって、副気室部材１０とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間で不用意な衝突が回避されるほか、回転するホイールに対する副気室部材１０の安定配置が早期に達成される。

図７（ａ）に示すように、第１変形例に係るバッファ部材１６は、副気室部材１０とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間に配置されるバネ部材で形成されている。
このバッファ部材１６は、バネ部材の弾発力によって本体部１３とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間で働く相対荷重を緩衝する。

図７（ｂ）に示すように、第２変形例に係るバッファ部材１６は、副気室部材１０とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間に配置された短冊状の弾性ベルトで形成されている。
このバッファ部材１６は、図示を省略するが、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄにおける全周にわたって複数配置されている。そして、図７（ｂ）に示されたバッファ部材１６（弾性ベルト）のホイール回転軸を挟んだ反対側にも図示しないバッファ部材１６（弾性ベルト）が配置されている。
このようなバッファ部材１６は、図７（ｂ）に示すホイール幅方向Ｙ（図４参照）に交差する断面視で、緩やかな逆Ｓ字カーブを描いている。

また、この第２変形例では、弾性ベルトの両端を、本体部１３及びウェル部１１ｃの外周面１１ｄのホイール周方向Ｘに沿うように接着したものを想定している。このような第２変形例によれば、外周面１１ｄに対して本体部１３がホイール周方向Ｘに変位した際に、弾性ベルトの接着面のせん断方向に荷重を主に受け止めることができる。これにより弾性ベルトの本体部１３及び外周面１１ｄに対する接着力が向上する。

また、弾性ベルトからなるバッファ部材１６は、図示しないが、ホイール周方向Ｘに沿って長い円弧状ベルトで構成することもできる。このバッファ部材１６は、弾性ベルトの幅方向（短手方向）の両端縁のうちの一端縁が副気室部材１０に接続され、他端縁がウェル部１１ｃの外周面１１ｄに接続された構成となる。つまり、この長尺の弾性ベルトからなるバッファ部材１６は、副気室部材１０におけるホイール周方向Ｘの全体にわたって連続的に設けられることとなる。

また、前記実施形態では、図１に示すように、連結部材１４を介して環状に連結された第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとを有する車両用ホイール１について説明した。しかしながら、本発明は、連結部材１４に代えて他の連結手段によって第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとを連結した構成とすることもできる。
図８は、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとの連結手段の構成説明図である。なお、図８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その詳細な説明を省略する。

図８に示すように、この車両用ホイール１における第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとは、互いに連結し合う連結部１０ｃと連結部１０ｄとを備えている。これら連結部１０ｃ，１０ｄは、互いに引掛け合う鉤爪で形成されている。この鉤爪は、図８に示すホイール幅方向Ｙ（図４参照）に交差する断面視で、かえしを有する銛状に形成されている。
このような連結手段は、第１副気室部材１０ａと第２副気室部材１０ｂとを高い結合力で連結できれば特に制限なく、例えば溶接、接着、締結などの結合手段を採用することもできる。

また、前記実施形態では、図３に示すように、本体部１３が長手方向（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ものについて説明した。しかしながら、本発明は、この本体部１３を有するものに限定されるものではない。
図９は、他の実施形態に係る本体部１３の断面図であり、図３に対応する図である。なお、図９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その詳細な説明を省略する。

図９に示すように、この副気室部材１０の本体部１３は、長手方向に直交する断面視で、等脚台形を呈している。また、バッファ部材１６は、前記の等脚台形を構成する本体部１３の斜辺の延長線に沿って本体部１３から開脚するように延びるとともに、先端部がさらに開脚することでウェル部１１ｃの外周面１１ｄに接触している。

このような副気室部材１０の本体部１３は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対する姿勢安定性により優れることとなる。
なお、このような本体部１３の断面形状は、前記の矩形などの四角形に限るものではなく、例えば円形、楕円形、四角形以外の多角形などの他の形状とすることもできる。

１ 車両用ホイール
９ タイヤ空気室
１０ 副気室部材
１０ａ 第１副気室部材
１０ｂ 第２副気室部材
１１ リム
１１ｃ ウェル部
１１ｄ 外周面
１３ 本体部
１４ 連結部材
１５ 立ち上り部
１６ バッファ部材
１８ 管体
１８ａ 連通孔
２１ ビードシート
２２ リムフランジ
２５ａ 上板
２５ｂ 底板
２５ｃ 側板
Ａｘ ホイール回転軸
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. ホイール周方向に環状に形成されたヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材がウェル部の外周面上に配置されていることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記副気室部材は、前記ウェル部の外周面との間にバッファ部材を有し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。

Images