JP2020111251A

JP2020111251A - 車両用タイヤホイール組立体

Info

Publication number: JP2020111251A
Application number: JP2019004683A
Authority: JP
Inventors: 健一長富; Kenichi Nagatomi; 雄太島村; Yuta Shimamura; 拓朗濱; Takuro Hama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2020-07-27

Abstract

【課題】ヘルムホルツレゾネータを低コストで設けることが可能な車両用タイヤホイール組立体を提供する。【解決手段】車両用タイヤホイール組立体１Ａは、円筒形状を呈するホイール２と、ホイール２の外周面に取り付けられるタイヤ３Ａと、ホイール２及びタイヤ３Ａによって構成されるタイヤ空気室Ｓ１内に収容される環状の副気室部材４と、を備え、タイヤ３Ａ及び副気室部材４は、互いに対向する側が同極となる磁性シート５０，７０をそれぞれ有しており、副気室部材４は、磁性シート５０，７０の磁力によってタイヤ３Ａから離間した状態でタイヤ空気室Ｓ１内に収容されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用タイヤホイール組立体に関する。

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。

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ことが可能な車両用タイヤホイール組立体を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するため、本発明の車両用タイヤホイール組立体は、円筒形状を呈するホイールと、前記ホイールの外周面に取り付けられるタイヤと、前記ホイール及び前記タイヤによって構成される空間内に収容される環状のヘルムホルツレゾネータと、を備え、前記タイヤ及び前記ヘルムホルツレゾネータは、互いに対向する側が同極となる磁性体を有しており、前記ヘルムホルツレゾネータは、前記磁性体の磁力によって前記タイヤから離間した状態で前記空間内に収容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に固定するため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タイヤホイール組立体を低コストで提供することができる。

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断面図である。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。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断面図である。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３のIV−IV線断面図である。

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４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。

＜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２と、タイヤ３Ａと、副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）４と、を備える。

＜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）の開口部を塞ぐように設けられている。

≪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の幅方向両端部から径方向外方に延設される一対の第一側壁部２２，２２と、第一側壁部２２，２２の径方向外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、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。

＜タイヤ＞
タイヤ３Ａ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３Ａは、樹脂製のタイヤ本体部３０と、ビードワイヤ４１及びカーカス４２と、磁性シート５０と、を備える。

≪タイヤ本体部≫
タイヤ本体部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。

≪ビードワイヤ≫
ビードワイヤ４１は、例えば、高強度かつ高弾性の高炭素鋼線の表面にブロンズめっきが施されたものである。ビードワイヤ４１は、輪状に束ねて成形されて側壁部３２の先端部（ビード部）内に設けられ、側壁部３２の先端部（ビード部）を補強する。

≪カーカス≫
カーカス４２は、タイヤ本体部３０の内部に埋設されてタイヤ３Ａの骨格部分を構成するものであり、ビード部に設けられた一対のビードワイヤ４０間に架設されるコード層である。カーカスは、タイヤ本体部３０の幅よりも若干小さい幅を有し、周壁部３１及び側壁部３２，３２にわたって略Ｕ字形状に設けられている。なお、タイヤ本体部３０内には、ビードワイヤ４１及びカーカス４２以外にも機能層が埋設されているが、説明を省略する。

≪磁性シート≫
磁性シート５０は、タイヤ本体部３０のうち、副気室部材４と対向する面（周壁部３１の径方向内側面、及び、側壁部３２の幅方向内側面）に接着等によって取り付けられている。磁性シート５０は、副気室部材４と対向する面が磁性シート７０の対向面と同極となるように着磁された強磁性体を含むシートである。

＜副気室部材＞
副気室部材４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。副気室部材４は、副気室部材本体部６０と、磁性シート７０と、を備える。

≪副気室部材本体部≫
副気室部材本体部６０は、周方向に配列された複数（本実施形態では、４つ）の副気室部６０αを有する環状の樹脂製部材（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。かかる副気室部材本体部６０は、ブロー成形等によって製造可能である。

副気室部６０α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６１と、底壁部６１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６２，６２と、底壁部６１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６３，６３と、周方向側壁部６２，６２及び幅方向側壁部６３，６３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６４と、を備える。また、副気室部６０αは、壁部のいずれか（本実施形態では、底壁部６１）から突設される管部６５を備える。かかる管部６５は、副気室部６０α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。

本実施形態では、４つの副気室部６０αは、９０°の回転対称となるように周方向に配列されている。また、複数の副気室部６０αの底壁部６１は、周方向に延長されて互いに繋がっており、全体で環状を呈する。

≪磁性シート≫
磁性シート７０は、副気室部材本体部６０のうち、タイヤ３Ａと対向する面（幅方向側壁部６３の幅方向外側面、及び、天井壁部６４の径方向外側面）に接着等によって取り付けられている。磁性シート７０は、タイヤ３Ａと対向する面が磁性シート５０の対向面と同極となるように着磁された強磁性体を含むシートである。本実施形態において、タイヤ３Ａにおける周壁部３１の径方向内側面及び側壁部３２の幅方向内側面、並びに、副気室部材本体部６０における幅方向側壁部６３の幅方向外側面及び天井壁部６４の径方向外側面は、磁性シート５０，７０によって全て同極に設定されている。

＜副気室部材のタイヤ空気室への収容構造＞
副気室部材４は、タイヤ空気室Ｓ１内において、ホイール２及びタイヤ３Ａと当接せずに離間して収容可能なサイズに形成されている。副気室部材４の内径（底壁部６１の内径）Ｒａは、リム２０のウェル部すなわち第一周壁部２１の外径Ｒｃよりも大きい。副気室部材４の外径（天井壁部６４の外径）Ｒｂは、タイヤ３Ａの周壁部３１（詳細には、周壁部３１に取り付けられた磁性シート５０）の内径Ｒｄよりも小さい。副気室部材４の幅（底壁部６１及び天井壁部６４の幅、一対の幅方向側壁部６３，６３の幅方向外側面間の距離）Ｗａは、リム２０のウェル部すなわち第一周壁部２１の幅Ｗｂよりも小さい。

かかる寸法の副気室部材４は、タイヤ空気室Ｓ１内において、副気室部材４の軸線方向がリム２０の軸線方向と平行で略一致するように収容されている。ここで、副気室部材４に設けられる磁性シート７０は、タイヤ３に設けられる磁性シート５０と同極同士で対向している。そのため、副気室部材４は、タイヤ空気室Ｓ１内において、重力に抗して浮遊するとともに、タイヤ３Ａ（及びリム２０）から離間した状態で収容されている。

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は、円筒形状を呈するホイール２と、前記ホイール２の外周面に取り付けられるタイヤ３Ａと、前記ホイール２及び前記タイヤ３Ａによって構成される空間（タイヤ空気室Ｓ１）内に収容される環状のヘルムホルツレゾネータ（副気室部材４）と、を備え、前記タイヤ３Ａ及び前記ヘルムホルツレゾネータは、互いに対向する側が同極となる磁性体（磁性シート５０，７０）をそれぞれ有しており、前記ヘルムホルツレゾネータは、前記磁性体の磁力によって前記タイヤ３Ａから離間した状態で前記空間内に収容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２に固定するための加工が不要であるため、ヘルムホルツレゾネータをタイヤ３Ａの空間内に低コストで設けることが可能となる。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とタイヤ３Ａとが磁力で反発しあって互いに離間しているので、ヘルムホルツレゾネータがタイヤ３Ａに当接して走行性能に影響を与えることを防止することができる。

また、車両用タイヤホイール組立体１Ａは、前記ヘルムホルツレゾネータ側の前記磁性体が、当該ヘルムホルツレゾネータの前記タイヤ３Ａと対向する面に設けられる磁性シート７０であり、前記タイヤ３Ａ側の前記磁性体は、当該タイヤ３Ａの前記ヘルムホルツレゾネータと対向する面に設けられる磁性シート５０であ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、磁性シート５０，７０を設けるという簡易な構成で、ヘルムホルツレゾネータをタイヤ３Ａから離間した状態でタイヤ３Ａの空間内に設けることが可能となる。

＜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３及び図４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において、タイヤ３Ｂは、磁性シート５０を備えていない。
本実施形態において、カーカス４２は、高強度かつ高弾性の高炭素鋼線をコードとして用いてシート状に構成されたコード層であり、かかるコード層は、副気室部材４と対向する面が磁性シート７０の対向面と同極となるように着磁された強磁性体となっている。

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、前記ヘルムホルツレゾネータ側の前記磁性体は、当該ヘルムホルツレゾネータの前記タイヤ３Ｂと対向する面に設けられる磁性シート７０であり、前記タイヤ３Ｂ側の前記磁性体は、当該タイヤの内部に設けられるワイヤ（カーカス４２）であ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、タイヤ３Ｂのカーカス４２が着磁されて磁性体として用いられるので、より簡易な構成でヘルムホルツレゾネータをタイヤ３Ｂから離間した状態でタイヤ３Ｂの空間内に設けることが可能となる。

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、副気室部材４は、周方向の１箇所に錘部が設けられており、かかる錘部が一番下に位置する姿勢をとる構成であってもよい。また、車両用タイヤホイール組立体１Ａ，１Ｂは、ホイール２のウェル部（第一周壁部２１）の外周面とヘルムホルツレゾネータ（副気室部材４）の内周面とを、これらに設けられる磁性体（磁性シート等）によって同極にする構成であってもよい。この場合には、これらの磁性体の対向面と前記実施形態で既に設けられている磁性体の対向面との全てが同極であることが望ましい。また、変形例として、かかる場合において、ヘルムホルツレゾネータの外周面（天井壁部６４）とタイヤ３Ａ，３Ｂの内周面（周壁部３１）に設けられている磁性体を省略する構成であってもよい。また、２Ｒｂ（または、管部６５の先端部までの半径の２倍）＜Ｒｃ＋Ｒｄと設定することによって、副気室部材４がタイヤ３Ａ，３Ｂの内周面に当接することをより好適に防止することができる。

１Ａ，１Ｂ車両用タイヤホイール組立体
２ホイール
３Ａ，３Ｂタイヤ
４副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）
４２カーカス（ワイヤ、磁性体）
５０，７０磁性シート（磁性体）

Claims

円筒形状を呈するホイールと、
前記ホイールの外周面に取り付けられるタイヤと、
前記ホイール及び前記タイヤによって構成される空間内に収容される環状のヘルムホルツレゾネータと、
を備え、
前記タイヤ及び前記ヘルムホルツレゾネータは、互いに対向する側が同極となる磁性体をそれぞれ有しており、
前記ヘルムホルツレゾネータは、前記磁性体の磁力によって前記タイヤから離間した状態で前記空間内に収容されている
ことを特徴とする車両用タイヤホイール組立体。
前記ヘルムホルツレゾネータ側の前記磁性体は、当該ヘルムホルツレゾネータの前記タイヤと対向する面に設けられる磁性シートであり、
前記タイヤ側の前記磁性体は、当該タイヤの前記ヘルムホルツレゾネータと対向する面に設けられる磁性シートである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用タイヤホイール組立体。
前記ヘルムホルツレゾネータ側の前記磁性体は、当該ヘルムホルツレゾネータの前記タイヤと対向する面に設けられる磁性シートであり、
前記タイヤ側の前記磁性体は、当該タイヤの内部に設けられるワイヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用タイヤホイール組立体。