JP2020117143A - 車両用ホイールおよび車両用ホイールカバー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、できるだけデザインに影響を与えずに、車両の空力抵抗の減少に貢献できる車両用ホイールおよび車両用ホイールカバーを提供する。【解決手段】本発明の車両用ホイール、車両用ホイールカバーは、スポーク部２５，４５間の空間や開口の一部に、幅方向がリム部の軸心方向に延び、長さ方向が空間や開口をホイール回転方向で遮る平板部材３１，５１を有して、側面視はできるだけ損なわずに、スポーク部間の空間や開口を通じて外部へ流出する空気の流出量を低減させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ホイールおよび車両用ホイールカバーに関する。

自動車（車両）においては、空気抵抗の低減が求められている。そのため、車両に組み付く車両用ホイールや、車両用ホイールに組み付く車両用ホイールカバーでも、空気抵抗の低減の工夫が行われるようになった。
すなわち車両用ホイールや車両用ホイールカバーには、放射状にスポーク部が配置されるデザインが多く、車両の走行時、スポーク部間の空間を通じて、車体内方から車体外方へ空気が流れる。

この空気は、ブレーキ装置を冷却する点で重要であるものの、車体の空力向上を果たす車体側面に沿って流れる空気流と干渉して、車両の空力性能を損なうことの方が多い。
そのため、一般的に車両用ホイールや車両用ホイールカバーは、車体側方へ流出する空気を抑えるため、特許文献１にも開示されているように車両用ホイールの開口面積を縮小したり、特許文献２にも開示されているようにホイールカバー表面を平滑な面で形成したりすることが行われている。

特開２０１７−１７１２６７号公報 特開平９−３９５０２号公報

しかしながら、上記のよう意図的に開口面積を縮小、表面を平滑な面とすると、本来の車両用ホイールや車両用ホイールカバーのデザインが損なわれてしまう。特に車両用ホイールや車両用ホイールカバーのデザインは、重量や車両の燃費性能を考慮して決めているので、車両の性能に影響を与えてしまう、
そこで、本発明の目的は、できるだけデザインに影響を与えずに、車両の空力抵抗の減少に貢献できる車両用ホイールおよび車両用ホイールカバーを提供する。

本発明の車両用ホイールの態様は、外周面にタイヤが取り付けられる筒状のリム部と、リム部の一端側の中心部に配置され車両に取り付くハブ取付部と、ハブ取付部からリム部まで延在して所定の間隔で放射状に配置されたスポーク部とを有した車両用ホイールであって、スポーク部間の空間の一部には、幅方向がリム部の軸心方向に延び、長さ方向がリム部の外周縁部からハブ取付部まで延在され、スポーク部間の空間をホイール回転方向で遮る平板部材を有するものとした。

本発明の車両用ホイールカバーの態様は、複数のスポーク部が中心側から放射状に形成され、スポーク部間に内外を連通する開口を有するディスク部を有し、ディスク部が車両用ホイールの一端側を覆うように組み付く車両用ホイールカバーであって、スポーク部間の開口の一部には、幅方向がディスク部の軸心方向に延び、長さ方向がスポーク部間の開口の最外外周側となる外周端から開口の最内周側となる内周端まで延在され、スポーク部間の開口を回転方向で遮る平板部材を有するものとした。

本発明によれば、車両用ホイールのスポーク部間の空間、車両用ホイールカバーのスポーク部間の開口の一部を、平板部材にて回転方向から遮るようにしたことにより、車両用ホイールの回転に伴い、スポーク部間の空間や開口を通る空気の流れは平板部材の動きによって遮られる（阻害）。
これにより、車両用ホイールのスポーク部間の空間や車両用ホイールカバーのスポーク部間を通じて、車体側方へ流出される空気の流量は低減される。つまり、車体側面沿いに流れる空気流との干渉が低減される。しかも、平板部材の端面は、車両用ホイールや車両用ホイールカバーの側面視から視認されにくいので、車両用ホイールや車両用ホイールカバーのデザインへの影響は最小限で抑えられる。

それ故、できるだけホイールやホイールカバーのデザインに影響を与えずに、車両の空力抵抗の減少に貢献することができる車両用ホイール、車両用ホイールカバーを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る態様となる車両用ホイールを車両の一部と共に示す斜視図。 車両用ホイールの主な構成を示す斜視図。 車体側面を流れる空気流と車両用ホイールを通じて流れる空気流との干渉を説明するための平面図。 本発明の第２の実施形態に係る態様となる車両用ホイールカバーを車両用ホイールと共に示す斜視図。

以下、本発明を図１から図３に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、例えば乗用車などの車両におけるフロント側の片側（車幅方向）を示している。
このフロント側の主な構成を説明すると、図１中の符号１は車両の車体、１ａは同車体１の左側のフロントフェンダ、３は同フロントフェンダ１ａに形成されたアーチ状のホイールハウスである。そして、ホイールハウス３内に前輪７（車輪）に収まる。

このうち前輪７は、図２（ａ）に示されるようにホイール（本願の車両用ホイールに相当）である例えばアルミホイール９と、同アルミホイール１１に組み付く環状のタイヤ１３とを有して構成される。
アルミホイール９には、意匠性の高い、例えば１ピース製のホイールが用いられる。これには、例えば基本的な構成となる筒状のリム部２１とリム部２１の一端側の中心部に配置されたハブ取付部２３とに、ディスク部として、デザイン性の有るスポーク部、例えば所定の形状で放射状に延びる、例えば５本（複数）のスポーク部２５を加えた構成が用いられる。

例えば、リム部２１の車幅方向外側に配置される外周縁部は、平坦な面にしてある。ハブ取付部２３は、表面側を平滑な面とした盤状形状にしてある。５本のスポーク部２５は、いずれも表面側を平滑な面としたアーム形状にしてある。スポーク部２５は、ハブ取付部２３の外周端からリム部２１の外周縁部まで延在している。こうしたスポーク部２５が、ハブ取付部２３とリム部２１との間に、所定の間隔で放射状に配置され、所定のデザインをもたらす。ちなみに平坦な面は、ハブ取付部２３からスポーク部２５、さらにはリム部２１の外周縁部までは、連続して続いている。

もちろん、図２（ａ）中の二点鎖線に示されるようにリム部２１の外周面には、タイヤ取付部２１ａを介して、タイヤ１３が組み付く。
こうしたアルミホイール９のハブ取付部２３が、車体１のホイールハウスインナ５内に配置されたハブ２７の前面に、複数本のボルト軸２８、複数の締付けナット（図示しない）を用いて締結され、前輪７をホイールハウスインナ５内に組み付けている。ちなみに図２（ａ）中の符号３０は、ディスクブレーキ装置を示している。

なお、他の前輪や後輪（いずれも図示しない）についても、同様な構造で、車両に組み付けられる。
こうした前輪や後輪の各アルミホイール９に、車両の空気抵抗を低減させる工夫が施されている。同工夫は、いずれも同じなので、ここでは左側の前輪７のアルミホイール９を挙げて説明する。

この工夫は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示されるようにスポーク部２５間の空間２５ａの一部、例えば各スポーク部２５間の中間位置に平板部材３１を介装させる構造でなる。具体的には平板部材３１は、端面（厚み方向）をリム部２１の軸方向に向けた縦向きの姿勢で、スポーク部２５間に介在させる。
すなわち平板部材３１には、例えばアルミ製の薄肉の帯板部材が用いられる。平板部材３１は、図２（ａ），（ｂ）のように幅方向がリム部２１の軸心方向に延び、長さ方向がリム部２１の外周縁部（空間２５ａの最外周端）からハブ取付部２３の外周端（空間２５ａの最内周端）まで延在する帯板部材で形成される。さらに述べれば平板部材３１の外周側の端部は、空間２５ａの最外周端を占める幅寸法をもち、平板部材３１の内周側の端部は、空間２５ａの最内周端を占める幅寸法をもつ。

さらに平板部材３１の各端部には、取付具として、ばね性を有するフック部３３が設けられる。これにより、図２（ｂ）に示されるようにアルミホイール９の車幅方向外側（表面側）から、各スポーク部２５間の中間位置へ平板部材３１を差込み、それぞれフック部３３をリム部２１の外周縁部、ハブ取付部２３の外周端に係止すると、平板部材３１が、スポーク部２５間の中間位置において、幅方向がリム部２１の軸心方向に延び、長さ方向がリム部２１からハブ取付部２３まで延在する姿勢で配置される。

つまり、各スポーク部２５間の空間２５ａにおいては、平板部材３１によってホイール回転方向で遮られる。つまり、空間２５ａが二分割される。この平板部材３１により、ホイール回転時、スポーク部２５間（ホイール内外）を流れる空気流が遮られる（阻害）。
つぎに、こうしたアルミホイール９の作用について説明する。
今、車両が走行しているとする。図１中の矢印Ｓは、そのときの前輪７の回転方向を示す。

このとき、車体１の車幅方向両側面には、図３に示されるように空力向上を果たす車体側面に沿って流れる空気流αが生じている。
こうした車両の走行時、車体側面を流れる空気流を受けて、前・後輪のアルミホール９のスポーク部２５間から、車体中央側の空気が外側（車幅方向外側）へ流出される。図３中の符号βは、アルミホイール９外へ向かう空気流を示す。

このときのアルミホイール９から流出する空気と、車体の空力向上を果たす車体側面の空気流αとの干渉により、車両の空力性能が損なわれる。
このとき、アルミホイール９のスポーク部２５間、すなわち空間２５ａには、端面が車幅方向に向く姿勢で平板部材３１が取り付けられ、空間２５ａをホイール回転方向で遮っている。このため、スポーク部２５間の空間２５ａを通る空気の流れは、周方向へ動く平板部材３１によって遮られる。つまり、スポーク部２５間の内外を通る空気の流れは阻害される。

これにより、アルミホイール９のスポーク部２５間を通じて、車体側方へ流出される空気の流量は低減される。つまり、車体側面沿いに流れる空気流との干渉が低減され、車体１の空力抵抗の悪化が防げる。
しかも、平板部材３１の端面は、薄肉でアルミホイール９の側面視からは視認されにくいので、アルミホイール９のデザインを損なわずにすみ、アルミホイール９のデザインへの影響は最小限で抑えられる。

それ故、スポーク部２５間の空間２５ａに平板部材３１を設けるという簡単な手法にて、できるだけホイールのデザインに影響を与えずに、車両の空力抵抗の減少に貢献することができる。
図４は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、第１の実施形態のように車両用ホイールに平板部材を設けるのではなく、車両用ホイール４１（鋼製やアルミ製など）の一端側を覆うように取り付くホイールカバー４３に平板部材５１を設けたものである。

具体的には、ホイールカバー４３は、複数のスポーク部４５が中心側から放射状に形成され、スポーク部４５間に内外を連通する開口４７を有するディスク部４９を有して形成される。スポーク部４５や開口４７は、意匠性をもたせるために種々の形状が用いられるが、ホイールカバー４３が、車両用ホイール４１の一端側を覆うように取り付くため、第１の実施形態と同様、ホイールカバー４３の開口４７からの空気の流出は避けられず、空力の確保のために車体側面を流れる空気流と干渉して、車両の空気抵抗が損なわれる難点がある。

そこで、スポーク部４５間の開口４７の一部に、幅方向がディスク部４９の軸心方向に延び、長さ方向が開口４７の最外外周側となる外周端から開口４７の最内周側となる内周端まで延在され、開口４７を回転方向で遮る平板部材５１を設けた。
これにより、第１の実施形態と同様、ディスク部４９車両用ホイール４１と共に回転するにしたがい、平板部材５１によりディスク部４９の開口４７を流れる空気流は遮られる。つまり、阻害される。むろん、平板部材５１は、ホイールカバー４３の側面視における端面が視認しにくいので、ホイールカバー４３のデザインを損なわずにすむ。

したがって、ホイールカバー４３においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができ、できるだけホイールカバー４３のデザインに影響を与えずに、車両の空力抵抗の減少に貢献することができる車両用ホイールカバーを提供できる。
但し、図４において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略した。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、一本の平板部材を設けた例を挙げたが、デザイン性が損なわなければ、それ以上の本数の平板部材を設けてもよい。

９ アルミホイール（車両用ホイール)
１３ タイヤ
２１ リム部
２５、４５ スポーク部
３１，５１ 平板部材
４３ ホイールカバー

Claims (2)

1. 外周面にタイヤが取り付けられる筒状のリム部と、前記リム部の一端側の中心部に配置され車両に取り付くハブ取付部と、前記ハブ取付部から前記リム部まで延在して所定の間隔で放射状に配置されたスポーク部とを有した車両用ホイールであって、
   スポーク部間の空間の一部には、幅方向が前記リム部の軸心方向に延び、長さ方向が前記リム部の外周縁部から前記ハブ取付部まで延在され、前記スポーク部間の空間をホイール回転方向で遮る平板部材を有する
   ことを特徴とする車両用ホイール。
2. 複数のスポーク部が中心側から放射状に形成され、スポーク部間に内外を連通する開口を有するディスク部を有し、当該ディスク部が車両用ホイールの一端側を覆うように組み付く車両用ホイールカバーであって、
   前記スポーク部間の開口の一部には、幅方向が前記ディスク部の軸心方向に延び、長さ方向が前記スポーク部間の開口の最外外周側となる外周端から当該開口の最内周側となる内周端まで延在され、前記スポーク部間の開口を回転方向で遮る平板部材を有する
   ことを特徴とする車両用ホイールカバー。

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