JP2020083022A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、製造コストを削減することができる車両用ホイール１を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の車両用ホイール１は、リム３と、リム３の外周側に巻き付けられたバンド１０と、バンド１０に締め付けられてリム３の外周面に固定される副気室部材２０と、を備え、副気室部材２０は、ホイール幅方向の両端部のうち少なくとも一端部から延出し、バンド１０に締め付けられる被締め付け部２３を有していることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

下記特許文献１の車両用ホイールは、リムの外周面にヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）が取り付けられ、タイヤ空気室内の気柱共鳴による騒音が低減するようになっている。
副気室部材の取り付け構造に関し、下記特許文献１の副気室部材は、内部に副気室を有しホイール周方向に延在する本体部と、本体部からホイール幅方向に延出する一対の縁部と、を備えている。また、リムの一対の縦壁には、切削加工により一対の溝部が形成されている。そして、一対の溝部に副気室部材の両縁部が嵌め込まれ、リムに副気室部材が固定している。

特許第５６５７３０９号公報

しかしながら、各縦壁に溝部を形成する際、アンダーカット用の切削工具に持ち変える必要がある。このため、車両用ホイールの製造が煩雑化し、製造コストの増大を招いている。

そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、製造コストを削減することができる車両用ホイールを提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明の車両用ホイールは、リムと、前記リムの外周側に巻き付けられたバンドと、前記バンドに締め付けられて前記リムの外周面に固定される副気室部材と、を備え、前記副気室部材は、ホイール幅方向の両端部のうち少なくとも一端部から延出し、前記バンドに締め付けられる被締め付け部を有し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、被締め付け部がバンドに締め付けられてリムの外周面に副気室部材が固定される。よって、溝部の形成（切削加工）が回避されて車両用ホイールの製造が簡易化し、製造コストが削減する。

第１実施形態の車両用ホイールの一部を拡大した斜視図である。 リムから副気室部材が分離した状態を示す斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 図１のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 第２実施形態の車両用ホイールにおいてリムから副気室部材が分離した状態を示す斜視図である。 車両用ホイールの断面図であり、詳細には図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切った場合の断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 第３実施形態の車両用ホイールの断面図である。

次に各実施形態の車両用ホイール１，１Ａ，１Ｂについて図面を参照しながら説明する。各実施形態で共通する技術的事項について、共通の符号を付すとともに説明を省略する。図面に記載される「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示している。また、下記の説明において、ホイール周方向を「周方向」、ホイール幅方向を「幅方向」、ホイール径方向を「径方向」と短縮する。

（第１実施形態）
図１に示すように、車両用ホイール１は、車体の車軸ハブ（不図示）と連結するディスク２と、タイヤ（不図示）が装着される略円筒状のリム３と、リム３の外周側に巻き付けられた２つのバンド１０と、リム３の外周側に取り付けられた２つの副気室部材２０（図１で１つのみ図示）と、を備えている。

ディスク２とリム３は、ワンピースホイールであり、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽量高強度材料等により一体的に製造されている。なお、本発明は、ワンピースホイールに限定されず、ツーピースホイールやスリーピースホイールであってもよい。または一般的なツーピースのスチールホイールであってもよい。

ディスク２は、スポーク型ディスクである。よって、ディスク２は、中心部に位置し車軸ハブ（不図示）に締結されるホイールハブ２ａと、そのホイールハブ２ａの外周面から放射状に延出する複数のスポーク２ｂと、を備えている。

リム３は、外周側にタイヤが装着されるとともに、タイヤ空気室の内周側を閉塞する役割を有している。リム３は、幅方向Ｙに互いに離間する一対のビードシート部４，４と、一対のビードシート部４，４の間に設けられたウェル部５と、を備えている。

ビードシート部４は、タイヤのタイヤビード部（不図示）に当接し、タイヤを径方向Ｚの内側から支持するための部位である。
ビードシート部４の幅方向Ｙの外側には、径方向Ｚの外側に延出するリムフランジ６が形成されている。また、ビードシート部４の幅方向Ｙの内側には、径方向Ｚの外側に延出するハンプ７が形成されている。よって、ビードシート部４に支持されるタイヤビード部は、幅方向Ｙに移動しないように規制される。

ウェル部５は、幅方向Ｙに延在する底壁部５ａと、底壁部５ａの幅方向Ｙの両側から径方向Ｚの外側に立ち上がる一対の縦壁５ｂ、５ｂと、を備えている（図３参照）。つまり、ウェル部５は、幅方向Ｙで切った断面が凹状を呈し、外周側に窪みＳが形成されている。なお、窪みＳは、タイヤを装着させる際にタイヤビード部を落とし込むための溝を構成している。

底壁部５ａの外周面５ｃ上には、バンド１０と副気室部材２０が配置されている。
図２に示すように、底壁部５ａの外周面５ｃ上であって副気室部材２０が配置される領域には、径方向Ｚの内側に窪む凹部８が形成されている。
一方、底壁部５ａの外周面５ｃ上であって副気室部材２０が配置されていない領域には、周方向Ｘに延在するバンド規制部９が形成されている。

凹部８は、副気室部材２０の後述する底壁部２６を収容するためのものである。凹部８は、周方向Ｘに延在し、長方形状に窪んでいる。よって、凹部８の内面は、周方向Ｘに延在する一対の周側面８ａ，８ａと、幅方向Ｙに延在する一対の幅側面８ｂ（図２において一方のみ図示）と、を備えている。

バンド規制部９は、バンド１０に対し幅方向Ｙの両側から挟み、バンド１０の幅方向Ｙへの移動を規制するためのものである。本実施形態のバンド規制部９は、幅方向Ｙに互いに離間しつつ、周方向Ｘに延在する一対の突条９ａ，９ａにより構成されている。また、バンド規制部９は、外周面５ｃ上における幅方向Ｙの両端寄りに１つずつ設けられており、バンド１０が巻き付けられる箇所に対応して形成されている。

副気室部材２０は、ウェル部５の外周面５ｃに沿って周方向Ｘに延在する本体部２１と、本体部２１の周方向Ｘの両端部に設けられた２つの管体２２（図２で１つのみ図示）と、本体部２１の幅方向Ｙの両端から延出する一対の被締め付け部２３，２３と、を備えている。なお、本体部２１と管体２２と被締め付け部２３は、例えばポリプロピレン、ポリアミドなどの合成樹脂材料で一体に形成されている。

図３に示すように、本体部２１は、中空状に形成されて内部空間が副気室ＳＣを構成している。特に図示しないが、本体部２１には、内部空間を周方向Ｘに仕切る仕切り壁が形成されている。このため、本体部２１内の副気室ＳＣは、周方向Ｘに２つに分割している。そして、２つに分割された副気室ＳＣのそれぞれは、２つの管体２２によりタイヤ空気室と連通している。
なお、本実施形態において、遠心力により管体２２が変位することを防止するため、管体２２は、本体部２１の幅方向Ｙの中央部でなく端寄りに設けられている（図１、図２参照）。なお、本発明においては、管体２２が本体部２１の幅方向Ｙの中央部に設けられているものであってもよい。

本体部２１の上板部２４には、一部を径方向Ｚの内側に窪ませて成る上側結合部２４ａが複数形成されている。本体部２１の下板部２５には、一部を径方向Ｚの外側に窪ませて成る下側結合部２５ａが複数形成されている。そして、上側結合部２４ａと下側結合部２５ａが溶着により結合している。このため、副気室ＳＣの共鳴時に圧力変動が作用しても上板部２４及び下板部２５が変形し難くなり、消音性能を向上させることができる。
また、本体部２１の下板部２５は、凹部８内に配置されている。

被締め付け部２３は、バンド１０によって締め付けられる部位である。被締め付け部２３は、本体部２１の幅方向Ｙの両端に沿って周方向Ｘに延在し、帯状を呈している（図２参照）。また、被締め付け部２３の周方向Ｘの長さは、本体部２１の周方向Ｘの長さと同一となっている。

図３に示すように、被締め付け部２３は、本体部２１の下板部２５と連続しており、凹部８内に配置されている。以下、副気室部材２０において凹部８内に配置される部位（下板部２５と被締め付け部２３）を底壁部２６と称する。

底壁部２６は、周方向Ｘに延在し、外形が長方形状を呈している。また、底壁部２６は、凹部８と同寸法となっている。このため、底壁部２６の幅方向Ｙの端部２６ａ（被締め付け部２３の端部）は、凹部８の周側面８ａに当接している（図３参照）。また、底壁部２６の周方向Ｘの端部２６ｂは、凹部８の幅側面８ｂに当接している（図４参照）。以上から、副気室部材２０は、幅方向Ｙ及び周方向Ｘに位置ずれし難くなっている。

バンド１０は、金属製の結束具であり、ウェル部５の外周面５ｃに巻き付けられてリング状を呈している。特に図示しないが、バンド１０の両端に形成された係合部と係合爪が係合し、バンド１０のリング状が拡大しない（緩まない）ようになっている。
バンド１０は、副気室部材２０が配置される領域において、被締め付け部２３の外周面２３ｂに当接し（図１，３参照）、被締め付け部２３を径方向Ｚに内側に締め付けている。図５に示すように、バンド１０は、副気室部材２０が配置されていない領域において、一対の突条９ａ，９ａの間に配置され、ウェル部５の外周面５ｃを締め付けている。また、バンド１０は、一対の突条９ａ、９ａの側面に当接し、幅方向Ｙに位置ずれし難くなっている。

また、被締め付け部２３の厚みＬは、凹部８の窪み量と同一となっている。このため、被締め付け部２３の外周面２３ｂとウェル部５の外周面５ｃとの境界は、段差が形成されることなく面一となっている。よって、バンド１０は、締め付け面（被締め付け部２３の外周面２３ｂとウェル部５の外周面５ｃ）の全周に当接している。

次に、第１実施形態の車両用ホイール１の作用効果について説明する。
第１実施形態の車両用ホイール１は、リム３と、リム３の外周側に巻き付けられたバンド１０と、バンド１０に締め付けられてリム３の外周面に固定される副気室部材２０と、を備え、副気室部材２０は、幅方向Ｙの両端部のうち少なくとも一端部から延出し、バンド１０に締め付けられる被締め付け部２３を有している。
また、本実施形態の車両用ホイール１においては、バンド１０は、２つ設けられ、被締め付け部２３は、副気室部材２０の幅方向Ｙの両端に形成されている。
上記構成によれば、被締め付け部２３がバンド１０に締め付けられ、副気室部材２０がリム３に固定している。このため、副気室部材２０に遠心力が作用しても径方向Ｚの外側に移動しない（副気室部材２０がリム３から離脱しない）。
そして、このような車両用ホイール１によれば、従来行われていた一対の縦壁への切削加工が不要となり、車両用ホイール１の製造が簡易化し製造コストが削減する。

また、第１実施形態の車両用ホイール１において、リム３の外周面には、副気室部材２０の底壁部２６と同寸法の凹部８が形成され、副気室部材２０の底壁部２６は、凹部８に入り込んでいる。
上記構成によれば、副気室部材２０が幅方向Ｙ及び周方向Ｘに位置ずれし難く、副気室部材２０の固定強度が向上する。
また、副気室部材２０をウェル部５の外周面５ｃに設置する際に位置決めし易い。
また、バンド１０を締め付ける際、被締め付け部２３がバンド１０に引きずられて副気室部材２０が周方向Ｘに位置ずれするおそれがあるものの、上記構成から副気室部材２０の位置ずれが抑制される。よって、バンド１０の締め付け作業が容易となる。

ここで、バンド１０とウェル部５の外周面５ｃとの間に隙間が形成されていると、走行中の振動が伝達してバンド１０が撓み、被締め付け部２３を締め付ける力が低減する可能性がある。
しかしながら、本実施形態は、バンド１０がウェル部５の外周面５ｃの全てに当接している。よって、走行中の振動が伝達してもバンド１０が撓まないため、被締め付け部２３を締め付ける力が低減しない。

また、第１実施形態の車両用ホイール１において、リム３の外周面には、前記バンド１０を幅方向Ｙに移動することを規制するバンド規制部９が形成されている。
上記構成によれば、バンド１０が幅方向Ｙに移動して被締め付け部２３への締め付けが解除されることを防止できる。また、バンド１０が幅方向Ｙに振動して副気室部材２０が摩耗することを防止できる。

また、第１実施形態の車両用ホイール１のバンド１０は、金属材料で形成されている。上記構成によれば、バンド１０の耐久性が高く、バンド１０の交換作業の回数を低減できる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る車両用ホイール１Ａについて、第１実施形態に係る車両用ホイール１との相違点を中心に説明する。
図６に示すように、車両用ホイール１Ａにおいて、底壁部５ａの外周面５ｃ上であって副気室部材２０が配置される領域は、平坦な面に形成され、第１実施形態で説明した凹部８が形成されていない。
また、ウェル部５の外周面５ｃであって副気室部材２０が配置されない領域には、幅方向Ｙに互いに離間しながら周方向Ｘに延在する一対の突出部３０，３０が形成されている。

図７、図８に示すように、突出部３０は、ウェル部５の外周面５ｃにおいてバンド１０が巻き付けられる部位を径方向Ｚの外側に突出させて成る。よって、突出部３０の外周面３０ａにはバンド１０が巻き付けられている。
また、突出部３０の外周面３０ａ上には、バンド規制部９（一対の突条９ａ，９ａ）が形成され、突出部３０の外周面３０ａに沿って延在するバンド１０は、一対の突条９ａ、９ａの側面に当接している。

突出部３０の突出量Ｍ（図８参照）は、被締め付け部２３の厚みＬと同一に形成されている。このため、被締め付け部２３の外周面２３ｂと突出部３０の外周面３０ａとの境界は、段差が形成されることなく面一となっている。よって、バンド１０は、締め付け面（被締め付け部２３の外周面２３ｂと突出部３０の外周面３０ａ）の全周に当接している。
そのほか、突出部３０における周方向Ｘの端部３０ｂは、副気室部材２０における被締め付け部２３の周方向Ｘの端部２３ａと当接している。

次に上記した構成の作用効果について説明する。
被締め付け部２３の周方向Ｘの端部２３ａが突出部３０の端部３０ｂに当接している。このため、副気室部材２０が周方向Ｘに位置ずれし難く、副気室部材２０の固定強度が向上している。また、副気室部材２０をウェル部５の外周面５ｃに設置する際に位置決めし易い。また、バンド１０を締め付ける際、副気室部材２０の位置ずれを抑制でき、バンド１０の締め付け作業が容易となる。

また、バンド１０は、突出部３０の外周面３０ａの全てに当接し、突出部３０の外周面３０ａとの間に隙間が形成されていない。よって、走行中の振動が伝達してもバンド１０は撓むことがなく、被締め付け部２３を締め付ける力が低減しない。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る車両用ホイール１Ｂについて、第１実施形態に係る車両用ホイール１との相違点を中心に説明する。
図９に示すように、車両用ホイール１Ｂは、バンド１０が１つとなっている。これに伴い、被締め付け部２３は、副気室部材２０の本体部２１の幅方向Ｙの一端側にのみ形成されている。
ウェル部５の一対の縦壁５ｂ、５ｂのうち、幅方向Ｙの他端側の縦壁５ｂには、周方向Ｘに延在する溝部４０が形成されている。これにより、縦壁５ｂは、径方向Ｚの内側を向く被係止面４１を有している。
本体部２１の幅方向Ｙの他端部には、幅方向Ｙの他端側へ延出して溝部４０内に入り込む係止部４２が形成されている。係止部４２は、溝部４０内に入り込むとともに、径方向外側を向くように湾曲し、その端部が被係止面４１に当接している。

次に上記した構成の作用効果について説明する。
第３実施形態の車両用ホイール１Ｂは、リム３の外周面には、径方向Ｚの外側に立ち上がる縦壁５ｂが形成され、縦壁５ｂには、周方向Ｘに延在する溝部４０が形成され、副気室部材２０は、幅方向Ｙの他端部から延出して溝部４０に係止する係止部４２を有している。
上記構成によれば、副気室部材２０の幅方向Ｙの一端側（被締め付け部２３）がバンド１０に締め付けられている。また、副気室部材２０の幅方向Ｙの他端側（係止部４２）が被係止面４１に係止している。このため、副気室部材２０に遠心力が作用しても、副気室部材２０はリム３から離脱しない。
また、上記構成によれば、ウェル部５の一対の縦壁５ｂ、５ｂのうち、幅方向Ｙの一端側の縦壁５ｂに行う切削加工を回避しており、製造コストが削減する。

以上、各実施形態について説明したが、本発明は上記した例に限定されない。前記実施形態では、合成樹脂のみからなる副気室部材２０を想定しているが、２種以上の異種材料で構成してもよい。
また、バンド規制部９は、周方向Ｘに連続する突条９ａにより構成されているが、本発明は、例えば、周方向Ｘに間隔を空けつつ配置された複数の突起やウェル部５の外周面５ｃを窪ませてなる溝部であってもよい。
また、バンド１０は、金属製のものに限定されず、樹脂製であってもよい。
また、第１実施形態と第２実施形態の副気室部材２０は、底壁部５ａにおいて外周面５ｃの幅方向Ｙの中央部に配置されているが、車内側寄りに配置し、タイヤビード部を落とし込むための空間（窪みＳ）を十分に確保できるようにしてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ 車両用ホイール
３ リム
５ ウェル部
５ａ 底壁部
５ｂ 縦壁
５ｃ 外周面
８ 凹部
９ バンド規制部
９ａ 突条
１０ バンド
２０ 副気室部材
２１ 本体部
２２ 管体
２３ 被締め付け部
２３ｂ 外周面
２６ 底壁部
３０ 突出部
４０ 溝部
４１ 被係止面
４２ 係止部
ＳＣ 副気室

Claims (6)

1. リムと、
   前記リムの外周側に巻き付けられたバンドと、
   前記バンドに締め付けられて前記リムの外周面に固定される副気室部材と、
   を備え、
   前記副気室部材は、ホイール幅方向の両端部のうち少なくとも一端部から延出し、前記バンドに締め付けられる被締め付け部を有していることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記リムの外周面には、前記副気室部材の底壁部と同寸法の凹部が形成され、
   前記副気室部材の底壁部は、前記凹部に入り込んで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。
3. 前記バンドは、２つ設けられ、
   前記被締め付け部は、前記副気室部材のホイール幅方向の両端に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ホイール。
4. 前記リムの外周面には、ホイール径方向の外側に立ち上がる縦壁が形成され、
   前記縦壁には、周方向に延在する溝部が形成され、
   前記副気室部材は、ホイール幅方向の他端部から延出して前記溝部に係止する係止部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ホイール。
5. 前記リムの外周面には、前記バンドがホイール幅方向に移動することを規制するバンド規制部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
6. 前記バンドは、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。

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