JP4018003B2 - 自動車用ホイール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクとリムとからなる自動車用ホイールに関し、さらに詳しくは、タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置を備えたエアバルブを取り付けるための自動車用ホイールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ホイールとして、タイヤを装着するリムに、該タイヤ内に空気を注入するエアバルブを装着するためのバルブ孔が設けられており、中心にハブ孔が形成されたディスクに、該ハブ孔の半径方向外側に位置し周方向に均等間隔で略円形状の飾り孔が複数配設されているものがある。ここで、ディスクに設けられた飾り孔は、ホイールの軽量化や意匠性向上と共に、ブレーキから発生する熱を放熱する作用を発揮するものとして構成されている。
【０００３】
一方、自動車の走行性能、安全性、耐久性、燃費等の各性能を所望のレベルに維持するためには、タイヤの空気圧が適正な圧力に保持されている必要がある。そのため、近年、タイヤの空気圧を検出するための空気圧検出装置を配設することへの要求が高まってきた。この空気圧検出装置としては、一般的に、空気圧を感知する感圧素子と、該感圧素子による検知信号を車両側に配設された受信機に送信する送信装置とから構成されている。また、この空気圧検出装置はエアバルブと接合されて一体型の形態として構成され、該エアバルブがリムのバルブ孔に装着されることにより、該空気圧検出装置がタイヤ内に配されるようになっているものが良く知られている。
【０００４】
上記のような空気圧検出装置と一体型を成すエアバルブが装着された場合、この自動車用ホイールは、該空気圧検出装置の自重によって、エアバルブ装着位置が局部的に重量増加するため、該自動車用ホイールの重量バランスが崩れることとなる。そのため、このような空気圧検出装置の装着によって生じる重量のアンバランス化を更生する方法が種々提案されている。例えば、バルブ孔とホイール中心に対して反対となる位置に、空気圧検出装置の自重に等しいバランスウェイトを取り付ける方法や、バルブ孔と反対位置のディスクに形成される飾り孔を小さくしたり、無くしたりする方法（例えば、特許文献１）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２４０５０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、エアバルブと接合された空気圧検出装置にあっては、バルブ孔に装着されたエアバルブを介してリムに取り付けられた状態となる。このような空気圧検出装置には、自動車の走行中にあって、路面から受ける衝撃力等の振動が自動車用ホイールを介して断続的に伝わることとなる。そのため、この振動によって、感圧素子や送信装置の誤作動を生じたり、故障や寿命低下等の原因になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決し、空気圧検出装置が適正に作動し得る自動車用ホイールを提案する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の自動車用ホイールにあって、ディスクの、バルブ孔とホイール中心とを結ぶ縦軸上で該バルブ孔に隣接して設けられ、当該縦軸に対して対称形状となるように、両側に拡幅された小判形状のバルブ隣接飾り孔を備え、該バルブ隣接飾り孔が、飾り孔の形成されている周方向に沿って、湾曲的に拡幅され、かつ前記空気圧検出装置のホイール周方向幅に比して、拡幅されてなるものであることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成にあっては、バルブ孔に隣接して小判形状のバルブ隣接飾り孔を形成することにより、この領域の剛性を局部的に低減し、ホイール半径方向に変形し易くしたものである。これにより、このバルブ隣接飾り孔のホイール半径方向外側の部分では、自動車の走行中に受ける振動が、このバルブ隣接飾り孔の形成された領域の変形によって緩和されることとなり得る。このようなバルブ隣接飾り孔の有する振動の緩衝作用によって、エアバルブに接合している空気圧検出装置に伝わる振動を緩和することができる。而して、本発明にあっては、空気圧検出装置の防振性を向上させることができるため、該空気圧検出装置が走行中の振動によって誤作動や故障等を発生することを防止でき、寿命を向上させることも可能となる。
【００１０】
また、このようにバルブ孔に隣接して小判形状のバルブ隣接飾り孔を設けることにより、ホイール全体に対してこの領域の重量が減少することとなるから、自動車用ホイールは周方向で重量アンバランスな状態となる。そして、この自動車用ホイールのバルブ孔に、空気圧検出装置と一体型を成すエアバルブを装着することにより、該空気圧検出装置による重量増加と、バルブ隣接飾り孔による重量減少とを相殺させることができる。而して、空気圧検出装置と一体型を成すエアバルブを装着した状態にあって、本自動車用ホイールは、周方向で重量バランスが適切に保たれた状態となりえ、自動車走行中において、優れた振動特性と繰安性等を発揮することが可能である。
【００１１】
さらにまた、タイヤの空気圧調整時などにあって、エアバルブを開閉する場合に、小判形状に拡幅されたバルブ隣接飾り孔の存在によって、作業者は指を比較的動かし易くなるから、この開閉作業の作業効率が向上するという優れた利点もある。
【００１２】
一方、上述したバルブ隣接飾り孔が、飾り孔の形成されている周方向に沿って、湾曲的に拡幅されてなるものであるとした構成としている。かかる構成にあっては、バルブ隣接飾り孔が、他の飾り孔が形成されている同心円に沿って湾曲した小判形状を成すものである。これにより、自動車用ホイールの円形状に沿って、当該バルブ隣接飾り孔の有する緩衝作用が発揮されることとなるから、走行中に生じる振動を、一層適正に緩和させることができる。
【００１３】
また、バルブ孔に、タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置を備えたエアバルブが装着される自動車用ホイールにあって、バルブ隣接飾り孔が、前記空気圧検出装置のホイール周方向幅に比して、拡幅されてなるものであるとした構成としている。かかる構成により、バルブ隣接飾り孔の有する緩衝作用を、空気圧検出装置のホイール周方向長さ全域に亘って発揮させることができ、該空気圧検出装置の防振性をより適切なものとし得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例を添付図面に従って説明する。
図１はスチール製の、リム２と、ハブ孔４をその中央に具備するディスク３とからなる、いわゆる２ピースタイプの自動車用ホイール１を表す縦断面図である。かかる自動車用ホイール１は、リム２のドロップ部１６の内周面に、ディスク３のディスクフランジ部１１を嵌め合わせた後、該ドロップ部１６とディスクフランジ部１１を、アーク溶接、スポット溶接、レーザー溶接等の様々な溶接方法によって接合されて一体化されてなる。
【００１５】
このリム２には、両側の開口縁にタイヤ２５のサイドウォール部２６，２６（図２参照）を支持するリムフランジ１２、１３が形成されており、自動車に取り付けた際に外側（意匠面側）となるリムフランジ１２の内側に、タイヤ２５のビード２７（図２参照）を着座させる外ビードシート部１４が連成され、内側のリムフランジ１３の外側にも、タイヤ２５のビード２７を着座させる内ビードシート部１５が連成されている。さらに、外ビードシート部１４と内ビードシート部１５の間には、タイヤ装着時にタイヤ２５のビード２７を落とすためのドロップ部１６が、該ドロップ部１６からホイール径方向に立ち上がったウエル部１９、１９を介して設けられている。ここで、ホイール外側のウエル部１９には、ホイール周方向の所定位置に、リム２の内外に貫通してなる、エアバルブ２０（図２参照）を装着するためのバルブ孔１８が設けられている。
【００１６】
図２は、かかる自動車用ホイール１のバルブ孔１８に、エアバルブ２０を装着した状態である。ここで、エアバルブ２０には、空気圧検出装置２１が接合されており、該空気圧検出装置２１と一体型の形態を成している。そして、この空気圧検出装置２１は、リム２のドロップ部１６の外周面に沿って、かつ、該ドロップ部１６と接触しないように配されている。このように、エアバルブ２０を装着した後にタイヤ２５を組み付ける。尚、この空気圧検出装置２１にあっては、タイヤ２５内の空気圧を検知する感圧素子（図示省略）と、該感圧素子の検知した検知信号を自動車に装着された受信装置に発信する送信装置（図示省略）とから構成されている。ここで、感圧素子としては、センサー部に加わる圧力によって生じた歪みを電気的に取り出すものであって、この歪みにより圧力を検知できる。そして、感圧素子には、例えば、水晶体からなる振動子を好適に用いることができる。
【００１７】
次に本発明の要部について説明する。
図３は、自動車用ホイール１の外側（意匠面側）から見た平面図である。この自動車用ホイール１のディスク３には、その中央に、自動車のハブから突成された車軸に嵌入されるハブ孔４が形成され、該ハブ孔４の半径方向外側に位置し周方向に互いに均等間隔で四個のボルト孔６が形成されている。さらに、ボルト孔６の半径方向外側から、ホイール軸方向外側に向かって隆起する形状の隆起部８（図１参照）が形成されており、該隆起部８の半径方向内側の裏面には、自動車のハブと連結するハブ取付面１０（図１参照）が形成されている。この隆起部８は、意匠性の向上、剛性の向上等の役割を果たしている。そして、この隆起部８の半径方向外側に、ホイール軸方向内側に向かって傾斜するディスク肩部９が形成されている。さらに、その半径方向外側には、上述したように、リム２のドロップ部１６と嵌合される、ホイール軸方向と略平行のディスクフランジ部１１（図１参照）が円周方向に沿って形成されている。
【００１８】
ここで、ディスク３のディスク肩部９には、軽量化、意匠性の向上、ブレーキから発生する熱を放射する熱放射性等を有する略円形状の飾り孔７が、ホイール中心Ａからほぼ同心円上に７個設けられている。さらに、この飾り孔７の形成される同心円上にあって、リム２に形成されたバルブ孔１８とホイール中心Ａとを結ぶ縦軸Ｂ上で該バルブ孔１８と隣接する位置に、該縦軸Ｂに対して対称形状となるように両側に拡幅されてなる、小判形状のバルブ隣接飾り孔１７が形成されている。ここで、このバルブ隣接飾り孔１７にあっては、縦軸方向の孔幅を前記飾り孔７のホイール半径方向孔径とほぼ同じとしている。また、このバルブ隣接飾り孔１７の、縦軸Ｂと直角方向長さは、エアバルブ２０に接合される空気圧検出装置２１のホイール周方向長さに比して若干長くなるようにし、かつ、当該バルブ隣接飾り孔１７により減少した重量が、エアバルブ２０及び空気圧検出装置２１の合計重量とほぼ同じとなるように設定されている。すなわち、この自動車用ホイール１の単体では、ホイール周方向でバルブ孔１８の領域が軽くなる重量アンバランスな状態となる。
【００１９】
このような自動車用ホイール１のバルブ孔１８に、空気圧検出装置２１と一体型を成すエアバルブ２０が装着されると（図２参照）、該エアバルブ２０及び空気圧検出装置２１の重量によって、この領域が局部的に重量増加することとなる。しかし、この重量増加は、上記のようにバルブ隣接飾り孔１７による重量減少と相殺されることとなるから、自動車用ホイール１の重量バランスは適正に保たれることとなる。
【００２０】
そして、この自動車用ホイール１にタイヤ２５を装着し（図２参照）、自動車に取り付けられた場合に、この自動車の走行中にあって、自動車用ホイール１はタイヤ２５を介して路面から振動を受ける。ここで、かかる本発明の自動車用ホイール１にあっては、バルブ隣接飾り孔１７の存在する領域は局部的に剛性の低い部分となり、ホイール半径方向に変形し易くなっている。そのため、バルブ隣接飾り孔１７のホイール半径方向外側の部分では、自動車の走行中に受ける振動が、該バルブ隣接飾り孔１７の形成領域の変形によって緩和されることとなる。このように、バルブ隣接飾り孔１７が振動を緩和する緩衝作用を有することによって、エアバルブ２０を介してリム２に取り付けられた状態にある空気圧検出装置２１が、自動車走行中に受ける振動を低減できる。すなわち、バルブ隣接飾り孔１７によって、空気圧検出装置２１の防振性を向上させることとなり得る。而して、この空気圧検出装置２１を構成する感圧素子や送信装置が誤作動することを防ぎえ、適正なタイヤ２５の空気圧を検知し、かつ、該空気圧が自動車側に随時適正に伝達されることとなるから、走行時における安全性が適切に保たれる。
【００２１】
このように、バルブ隣接飾り孔１７が形成されることにより、自動車用ホイール１の重量バランスが適正に保たれ、かつ、空気圧検出装置２１の防振性が向上することから、自動車の走行時における振動特性と繰安性、及び安全性を高いレベルで発揮することが可能となる。
【００２２】
さらに、タイヤ２５が装着された自動車用ホイール１の空気圧を調整する場合では、作業者が指で、エアバルブ２０のキャップ２８を開閉する作業を行うことが一般的である。この作業にあって、上述のようにバルブ孔１８の隣接してバルブ隣接飾り孔１７が形成されていると、図４のように、キャップ２８を指で開閉する際に、指を比較的容易に動かすことができるから、この開閉作業の作業効率が向上するという優れた利点もある。
【００２３】
上述したように、本実施形態例にあっては、バルブ孔１８に隣接して小判形状のバルブ隣接飾り孔１７を形成するようにした構成であるが、その他の構成として、例えば図５に示す自動車用ホイール１’のように、バルブ隣接飾り孔１７’を、他の飾り孔７の同心円に沿って湾曲した形状とすることもできる。かかる構成にあっては、バルブ隣接飾り孔１７’がホイール円形状に沿った形状であることから、当該バルブ隣接飾り孔１７’による緩衝作用が一層適切に発揮されることとなり得る。
【００２４】
また、上述した実施形態例にあっては、バルブ隣接飾り孔１７の縦軸方向幅を他の飾り孔７の半径方向径と同等とした構成であるが、縦軸方向幅の寸法は、装着するエアバルブ２０及び空気圧検出装置２１の重量に応じて、該重量の増加分を相殺できる大きさとなるように、設定することが可能である。例えば、エアバルブ２０及び空気圧検出装置２１が比較的軽量であれば、縦軸方向幅を狭く設定し、空気圧検出装置２１と一体型を成すエアバルブ２０を装着した場合に、この自動車用ホイール１の重量バランスが保たれるようにする。一方、バルブ隣接飾り孔１７のホイール周方向幅は、空気圧検出装置の幅に適するように設定されることが好適である。これは、縦軸方向に優先して、周方向の幅寸法を確保することにより、走行中に受ける振動を緩和する緩衝作用を適切に発揮させるためである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、上述したように、ディスクの、バルブ孔とホイール中心とを結ぶ縦軸上で該バルブ孔に隣接して設けられ、当該縦軸に対して対称形状となるように、両側に拡幅された小判形状のバルブ隣接飾り孔を備えるようにしたものであるから、該バルブ隣接飾り孔の形成された領域が、自動車の走行中に受ける振動により変形し、エアバルブと接合された空気圧検出装置に伝わる該振動を緩和することができる。これにより、空気圧検出装置が走行中の振動によって誤作動や故障等を生じることを防止できるため、タイヤの空気圧が適正に検出され、自動車の安全性が適正に保たれることとなる。また、この小判形状のバルブ隣接飾り孔が形成されることによって減少した重量と、空気圧検出装置と一体型を成すエアバルブの装着によって増加する重量とを相殺することができるため、ホイールの重量バランスが適切に保たれ、自動車は優れた振動特性と繰安性とを発揮できる。さらにまた、エアバルブを開閉する場合に、バルブ隣接飾り孔の存在によって、作業者は指を比較的動かし易く、この開閉作業の作業効率が向上する。
【００２６】
このようなバルブ隣接飾り孔を、飾り孔の形成されている周方向に沿って、湾曲的に拡幅されてなるものとしたから、自動車用ホイールの円形状に沿って、当該バルブ隣接飾り孔の有する緩衝作用が発揮されることとなり、走行中に受ける振動を一層適正に緩和できる。
【００２７】
また、上述のバルブ孔に、タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置を備えたエアバルブが装着される自動車用ホイールにあって、バルブ隣接飾り孔が、前記空気圧検出装置のホイール周方向幅に比して、拡幅されてなるものとしたから、バルブ隣接飾り孔の有する緩衝作用が、空気圧検出装置のホイール周方向長さ全域に亘って発揮され、該空気圧検出装置の防振性をより適切なものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる自動車用ホイール１の縦断面図である。
【図２】自動車用ホイール１に、エアバルブ２０とタイヤ２５とを装着した状態を表す説明図である。
【図３】本発明にかかる、バルブ隣接飾り孔１７を備えた自動車用ホイール１の平面図である。
【図４】自動車用ホイール１の、エアバルブ２０を開閉する作業の一例を表す説明図である。
【図５】本発明にかかる、他の形状のバルブ隣接飾り孔１７’を備えた自動車用ホイール１’の平面図である。
【符号の説明】
１、１’ 自動車用ホイール
２ リム
３ ディスク
７ 飾り孔
１７、１７’ バルブ隣接飾り孔
１８ バルブ孔
２０ エアバルブ
２１ 空気圧検出装置
２５ タイヤ
Ａ ホイール中心
Ｂ 縦軸

Claims (1)

1. タイヤの空気圧を検出する空気圧検出装置を備えたタイヤ内に空気を注入するためのエアバルブを装着するバルブ孔が設けられたリムと、中心にハブ孔が形成され、該ハブ孔の半径方向外側に略円形状の飾り孔が周方向に沿ってほぼ同心円状に等間隔で複数配設されたディスクとからなる自動車用ホイールにおいて、
   前記ディスクの、バルブ孔とホイール中心とを結ぶ縦軸上で該バルブ孔に隣接して設けられ、当該縦軸に対して対称形状となるように、両側に拡幅された小判形状のバルブ隣接飾り孔を備え、該バルブ隣接飾り孔が、飾り孔の形成されている周方向に沿って、湾曲的に拡幅され、かつ前記空気圧検出装置のホイール周方向幅に比して、拡幅されてなるものであることを特徴とする自動車用ホイール。

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