JP2020090192A

JP2020090192A - 車両用ホイール

Info

Publication number: JP2020090192A
Application number: JP2018228449A
Authority: JP
Inventors: 雄太島村; Yuta Shimamura; 健一長富; Kenichi Nagatomi; 拓朗濱; Takuro Hama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-11

Abstract

【課題】ヘルムホルツレゾネータを低コストで設けるとともにヘルムホルツレゾネータの容積を確保することが可能な車両用ホイールを提供する。【解決手段】車両用ホイールは、円筒形状を呈するホイール２と、ホイール２に設けられるヘルムホルツレゾネータと、を備え、ヘルムホルツレゾネータは、ホイール２の径方向外側に設けられる第一副気室部材４０Ａと、ホイール２の径方向内側に設けられる第二副気室部材５０と、を備え、第一副気室部材４０Ａ及び第二副気室部材５０は、ホイール２の貫通孔部２１ｃを介して互いの内部空間である副気室Ｓ２，Ｓ３が連通するように連結されることによって、ホイール２に固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

従来、車両用の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に凹設されている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。そのため、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、このようなヘルムホルツレゾネータを有する従来のホイール（例えば、特許文献１参照）は、レゾネータ取り付け用の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って製造コストが増大する問題があった。また、ヘルムホルツレゾネータの性能を向上するために、ヘルムホルツレゾネータの容積を増大したいという要望があった。

本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、ヘルムホルツレゾネータを低コストで設けるとともにヘルムホルツレゾネータの容積を確保することが可能な車両用ホイールを提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の車両用ホイールは、円筒形状を呈するホイール本体と、前記ホイール本体に設けられるヘルムホルツレゾネータと、を備え、前記ヘルムホルツレゾネータは、前記ホイール本体の径方向外側に設けられる第一副気室部材と、前記ホイール本体の径方向内側に設けられる第二副気室部材と、を備え、前記第一副気室部材及び前記第二副気室部材は、前記ホイール本体の貫通孔部を介して互いの内部空間が連通するように連結されることによって、前記ホイール本体に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、ヘルムホルツレゾネータをホイール本体に固定するための周溝の加工が不要であるため、ヘルムホルツレゾネータを有する車両用ホイールを低コストで提供することができる。また、ヘルムホルツレゾネータをホイールの径方向内外にわたって設けるので、ヘルムホルツレゾネータの容積を好適に確保することができる。

本発明の第一の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体を模式的に示す断面図であり、回動軸の軸線方向から見た図である。本発明の第一の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体を模式的に示す断面図であり、図１のII−II線断面図である。図２の部分拡大図である。本発明の第二の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体を模式的に示す断面図であり、回動軸の軸線方向から見た図である。本発明の第二の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体を模式的に示す断面図であり、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図５の部分拡大図である。

次に、本発明の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体について、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１から図６において、「Ｘ」は、車両用タイヤホイール組立体の周方向、「Ｙ」は、車両用タイヤホイール組立体の幅方向（回動軸の軸線方向）、「Ｚ」は、車両用タイヤホイール組立体の径方向、をそれぞれ示している。以下の説明において、単に周方向、幅方向、径方向と表現する場合は、車両用タイヤホイール組立体及びホイールの周方向、幅方向、径方向のことである。

＜第一の実施形態＞
図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体１Ａは、ホイール（ホイール本体）２と、タイヤ３０と、第一副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）４０Ａと、第二副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）５０と、シール部材６０と、を備える。ここで、ホイール２、第一副気室部材４０Ａ、第二副気室部材５０及びシール部材６０の組立体が、車両用ホイールを構成する。本実施形態では、１つの第一副気室部材４０Ａに対して２つの第二副気室部材５０が設けられている。

＜ホイール＞
ホイール２は、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属製部材である。ホイール２は、略円板形状を呈するディスク１０と、略円筒形状を呈するリム２０と、を溶接等によって接合することによって略有底円筒形状に構成されている。

≪ディスク≫
ディスク１０は、図示しないハブに連結される部位であり、リム２０の幅方向端部（車幅方向外側の端部）の開口部に設けられている。本実施形態において、ディスク１０は、いわゆるスポークディスクである。なお、図１において、ディスク１０は省略されている。

≪リム≫
リム２０は、幅方向中間部の第一周壁部２１と、第一周壁部２１の幅方向一端部から径方向外方に延設される第一側壁部２２と、第一側壁部２２の径方向外端部、又は、第一周壁部２１の幅方向他端部から幅方向外方に延設される一対の第二周壁部２３，２３と、第二周壁部２３，２３の幅方向外端部から径方向外方に延設される一対の第二側壁部２４，２４と、第二側壁部２４，２４の径方向外端部から幅方向外方に延設される一対の端壁部２５，２５と、を一体に備える。リム２０の幅方向両端部における第二周壁部２３、第二側壁部２４及び端壁部２５の組み合わせが、タイヤ３０が取り付けられるビードシートを構成する。また、第一周壁部２１が、一対のビードシート間で径方向内方に窪むウェル部を構成する。

ウェル部を構成する第一周壁部２１の外周面のうち、幅方向一側（車両外側、ディスク１０側）は、幅方向において同径の底面２１ａとなっており、幅方向他側（車両内側）は、幅方向内端部に向かうにつれて大径となる傾斜面２１ｂとなっている。本実施形態において、傾斜面２１ｂは、底面２１ａの幅方向内端部と第二周壁部２３の幅方向一端部とを繋いでいる。また、傾斜面２１ｂには、複数の貫通孔部２１ｃが形成されている。

＜タイヤ＞
タイヤ３０は、ホイール２の外周面に取り付けられて、ホイール２とともに環状のタイヤ空気室Ｓ１を構成する主に樹脂製の部材である。タイヤ３０は、リム２０よりも大径の環状を呈する周壁部３１と、周壁部３１の幅方向両端部から径方向内方に延設される一対の側壁部３２，３２と、を一体に備える。周壁部３１は、路面と接地する、いわゆるトレッド部である。側壁部３２の基端部（径方向外端部）は、いわゆるショルダー部である。側壁部３２の中間部（径方向中間部）は、いわゆるサイドウォール部である。側壁部３２の先端部（径方向内端部）は、タイヤ空気室Ｓ１に空気が充填された際にリム２０のビードシートに固定される、いわゆるビード部である。

＜副気室部材＞
図３に示すように、第一副気室部材４０Ａ及び第二副気室部材５０は、タイヤ空気室Ｓ１で発生する共鳴音（気柱共鳴音）をヘルムホルツ共鳴によって消音するための部材である。第一副気室部材４０Ａは、周方向に配列された複数（本実施形態では、４つ）の樹脂製部材（例えば、ポリアミド樹脂（ポリアミドＭＸＤ６をベースレジンとするもの）、６ナイロン等の合成樹脂）である。第二副気室部材５０は、１つの第一副気室部材４０Ａに対して２つずつ設けられる樹脂製部材（例えば、ポリアミド樹脂（ポリアミドＭＸＤ６をベースレジンとするもの）、６ナイロン等の合成樹脂）である。かかる第一副気室部材４０Ａ及び第二副気室部材５０は、ブロー成形等によって製造可能である。第一副気室部材４０Ａ及び第二副気室部材５０は、ウェル部を挟み込むように設けられるとともに、貫通孔部２１ｃを介して連結されることによって、ウェル部に対して、径方向への移動を規制するように固定される。

≪第一副気室部材≫
第一副気室部材４０Ａは、ウェル部（傾斜面２１ｂ）の径方向外側に配置されている。第一副気室部材４０Ａは、周方向に延設されて軸線視で円弧形状を呈する底壁部４１と、底壁部４１の周方向両端部から径方向外方に延設される一対の周方向側壁部４２，４２と、底壁部４１の幅方向端部から径方向外方に延設される一対の幅方向側壁部４３，４３と、周方向側壁部４２，４２及び幅方向側壁部４３，４３の上端部を繋ぐように周方向に延設されて軸線視で円弧形状を呈する天井壁部４４と、を備える。また、第一副気室部材４０Ａは、壁部のいずれか（本実施形態では、天井壁部４４）から突設される管部４５を備える。かかる管部４５は、第一副気室部材４０Ａ内の空間である副気室Ｓ２とタイヤ空気室Ｓ１とを連通させる連通孔として機能する。また、第一副気室部材４０Ａは、底壁部４１から突設される周方向一対の管部４６，４６を備える。管部４６は、傾斜面２１ｂの厚みよりも長く設定されており、管部４６の先端部側の外周面には、雄ネジ部が形成されている。かかる管部４６は、第一副気室部材４０Ａ内の空間である副気室Ｓ２と第二副気室部材５０内の空間である副気室Ｓ３とを連通させる。

本実施形態では、４つの第一副気室部材４０Ａは、９０°の回転対称となるように周方向に配列されている。なお、４つの第一副気室部材４０Ａは、管部４５の先端側の開口部（すなわち、消音機能を発揮する部位）が９０°間隔に配置されていればよい。

第一副気室部材４０Ａの幅は、ウェル部である第一周壁部２１の幅よりも十分小さく、本実施形態では、傾斜面２１ｂの幅以下である。また、第一副気室部材４０Ａの底壁部４１は、傾斜面２１ｂと同様に、幅方向外端部に向かうにつれて径方向外方にいくように形成されている。

≪第二副気室部材≫
第二副気室部材５０は、ウェル部（傾斜面２１ｂ）の径方向内側に配置されている。第二副気室部材５０は、径方向から見て円板形状を呈する底壁部５１と、底壁部５１の周縁部から径方向外方に延設される周壁部５２と、周壁部５２の径方向外端部を塞ぐ円板形状の天井壁部５３と、を備える。また、第二副気室部材５０は、天井壁部５３から凹設される管部５４を備える。管部５４の内周面には、雌ネジ部が形成されている。

＜シール部材＞
シール部材６０は、貫通孔部２１ｃと当該貫通孔部２１ｃに挿通される第一副気室部材４０Ａの管部４６との間を気密に塞ぐゴム製又は樹脂製部材である。シール部材６０は、貫通孔部２１ｃと管部４６との間に介設される円筒形状の筒部６１と、筒部６１の端部から当該筒部６１の径方向外方に延設されるフランジ部６２と、を一体に備える。フランジ部６２は、ウェル部（傾斜面２１ｂ）の径方向外側面と第一副気室部材４０Ａの底壁部４１との間に配置されており、シール部材６０がタイヤ空気室Ｓ１内の圧力によって径方向内方へ離脱することを防止する。

＜副気室部材のウェル部への組付手法＞
図３に示すように、作業者は、第一副気室部材４０Ａの管部４６にシール部材６０を外嵌させ、かかる管部４６及びシール部材６０を貫通孔部２１ｃに挿通させることによって、第一副気室部材４０Ａを傾斜面２１ｂの径方向外側に配置する。続いて、作業者は、貫通孔部２１ｃから突出した管部４６の雄ネジ部に対して、第二副気室部材５０の管部５４の雌ネジ部を螺合させる。かかる構成によると、１つの第一副気室部材４０Ａ及び２つの第二副気室部材５０が、１つのヘルムホルツレゾネータとして機能する。

かかる構造の車両用タイヤホイール組立体１Ａにおいて、第二副気室部材５０には、タイヤ空気室Ｓ１と連通する副気室Ｓ３の圧力（空気圧）によって、傾斜面２１ｂから離間しようとする力が作用する。これに対し、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、第二副気室部材５０が第一副気室部材４０Ａと連結されているので、第二副気室部材５０を傾斜面２１ｂの径方向内側に保持することができる。

また、第一副気室部材４０Ａには、車両走行時の遠心力によって、傾斜面２１ｂから離間しようとする力が作用する。これに対し、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、第一副気室部材４０Ａが第二副気室部材５０と連結されているので、第一副気室部材４０Ａを傾斜面２１ｂの径方向外側に保持することができる。

本発明の第一の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体１Ａ（車両用ホイール）は、円筒形状を呈するホイール本体（ホイール２）と、前記ホイール本体に設けられるヘルムホルツレゾネータと、を備え、前記ヘルムホルツレゾネータは、前記ホイール本体の径方向外側に設けられる第一副気室部材４０Ａと、前記ホイール本体の径方向内側に設けられる第二副気室部材５０と、を備え、前記第一副気室部材４０Ａ及び前記第二副気室部材５０は、前記ホイール本体の貫通孔部２１ｃを介して互いの内部空間（副気室Ｓ２，Ｓ３）が連通するように連結されることによって、前記ホイール本体に固定されていることを特徴とする。
したがって、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、ヘルムホルツレゾネータをホイール本体に固定するための周溝の加工が不要であるため、ヘルムホルツレゾネータを有する車両用ホイールの低コスト化を実現することができる。また、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、ヘルムホルツレゾネータをホイールの径方向内外にわたって設けるので、ヘルムホルツレゾネータの容積を好適に確保することができる。

また、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、前記第一副気室部材４０Ａ及び前記第二副気室部材５０が、螺合によって連結されていることを特徴とする
したがって、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、簡易な構成によって、第一副気室部材４０Ａ及び前記第二副気室部材５０を連結させることができる。

＜第二の実施形態＞
続いて、本発明の第二の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体について、第一の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体１Ａとの相違点を中心に説明する。

図４及び図５に示すように、本発明の第二の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体１Ｂは、第一副気室部材４０Ａ及び第二副気室部材５０に代えて、第一副気室部材４０Ｂ及び第二副気室部材７０を備える。本実施形態では、複数（互いに同数）の第一副気室部材４０Ｂ及び第二副気室部材７０が設けられている。

≪第一副気室部材≫
図６に示すように、第一副気室部材４０Ｂは、管部４６を備えておらず、底壁部４１には、周方向一対の孔部４１ａ，４１ａが形成されている。

≪第二副気室部材≫
第二副気室部材７０は、周方向に延設されて軸線視で円弧形状を呈する底壁部７１と、底壁部７１の周方向両端部から径方向外方に延設される一対の周方向側壁部７２，７２と、底壁部７１の幅方向端部から径方向外方に延設される一対の幅方向側壁部７３，７３と、周方向側壁部７２，７２及び幅方向側壁部７３，７３の上端部を繋ぐように周方向に延設されて軸線視で円弧形状を呈する天井壁部７４と、を備える。また、第二副気室部材７０は、当該第二副気室部材７０の内部空間を周方向に区画する仕切壁部７５を備える。すなわち、第二副気室部材７０内には、周方向に並ぶ２つの副気室Ｓ３，Ｓ３が構成される。

また、第二副気室部材７０は、天井壁部７４から突設される、周方向一対の管部７６，７６を備える。かかる管部７６は、第一副気室部材４０Ｂ内の空間である副気室Ｓ２と第二副気室部材７０内の空間である副気室Ｓ３とを連通させる連通孔として機能する。管部７６の先端部には、当該管部７６の径方向外方に延出される係止爪部７６ａが形成されている。係止爪部７６ａは、先細となるテーパ形状を呈する。また、管部７６の先端部は、複数のスリット部７６ｂによって周方向に分割されている。かかるスリット部７６ｂによって、管部７６は、孔部４１ａ等に圧入可能となっている。

＜副気室部材のウェル部への組付手法＞
図６に示すように、作業者は、シール部材６０を貫通孔部２１ｃに内嵌させるとともに第一副気室部材４０Ｂを傾斜面２１ｂの径方向外側に配置した状態で、傾斜面２１ｂの径方向内側の第二副気室部材７０の管部７６を貫通孔部２１ｃ、シール部材６０及び孔部４１ａに挿通させることによって、管部７６の係止爪部７６ａを圧入させて孔部４１ａの周縁部に係止させる。本実施形態では、互いに同数（４つずつ）の第一副気室部材４０Ｂ及び第二副気室部材７０が、交互に連結されて全体として環状を構成する。かかる構成によると、１つの第一副気室部材４０Ｂの副気室Ｓ２及び２つの第二副気室部材７０の１つずつの副気室Ｓ３，Ｓ３が、１つのヘルムホルツレゾネータの副気室として機能する。

本発明の第二の実施形態に係る車両用タイヤホイール組立体１Ｂは、複数の前記第一副気室部材４０Ｂ及び複数の前記第二副気室部材７０を備え、複数の前記第一副気室部材４０Ｂ及び複数の前記第二副気室部材７０は、１つの前記第一副気室部材４０Ｂが周方向に隣り合う２つの前記第二副気室部材７０，７０に連結されるとともに１つの前記第二副気室部材７０が周方向に隣り合う２つの前記第一副気室部材４０Ｂ，４０Ｂに連結されることによって、環状を構成することを特徴とする。
したがって、車両用タイヤホイール組立体１Ｂは、第一副気室部材４０Ｂ及び第二副気室部材７０の一方の１つを他方の２つに連結させることによって、より好適にホイール本体に対して固定することができる。

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、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第一の実施形態において、第一副気室部材に雌ネジ部が形成されており、第二副気室部材が前記雌ネジ部を螺合する雄ネジ部が形成された管部を有する構成であってもよい。また、第二の実施形態において、第二副気室部材に孔部が形成されており、第一副気室部材が前記孔部に係止可能な管部を有する構成であってもよい。

１Ａ，１Ｂ車両用タイヤホイール組立体
２ホイール
２１第一周壁部（ウェル部）
２１ｂ傾斜面
２１ｃ貫通孔部
３０タイヤ
４０Ａ，４０Ｂ第一副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）
５０第二副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）
６０シール部材
７０第二副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）

Claims

円筒形状を呈するホイール本体と、
前記ホイール本体に設けられるヘルムホルツレゾネータと、
を備え、
前記ヘルムホルツレゾネータは、
前記ホイール本体の径方向外側に設けられる第一副気室部材と、
前記ホイール本体の径方向内側に設けられる第二副気室部材と、
を備え、
前記第一副気室部材及び前記第二副気室部材は、前記ホイール本体の貫通孔部を介して互いの内部空間が連通するように連結されることによって、前記ホイール本体に固定されている
ことを特徴とする車両用ホイール。
前記第一副気室部材及び前記第二副気室部材は、螺合によって連結されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
複数の前記第一副気室部材及び複数の前記第二副気室部材を備え、
複数の前記第一副気室部材及び複数の前記第二副気室部材は、１つの前記第一副気室部材が周方向に隣り合う２つの前記第二副気室部材に連結されるとともに１つの前記第二副気室部材が周方向に隣り合う２つの前記第一副気室部材に連結されることによって、環状を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。