JP6214405B2

JP6214405B2 - 車両用ホイール

Info

Publication number: JP6214405B2
Application number: JP2014009113A
Authority: JP
Inventors: 慎也永田; 克史石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: JP2015136991A

Description

本発明は、車両用ホイール（以下、単に「ホイール」とも称する。）の改良に関する。

車両の走行時、ホイールハウス内に空気が滞留することは、主に、次の２つの理由によって好ましくない。１つの理由は、車体に対する揚力が発生し、走行性に影響を与える可能性があることである。もう１つの理由は、制動装置（ディスクブレーキ装置など）が過熱状態となって制動性能が変化する可能性があることである。

例えば、特許文献１では、ファン（送風機）形状の車両用ホイールが開示されている。これによれば、ホイールハウス内の空気を車両用ホイール経由で車体外側に排出することができる。

実開昭５９−６０００１号公報

しかし、特許文献１の技術では、ホイールハウス内の空気が車両用ホイール経由で車体外側へ排出される際、車両用ホイール内を通過中の空気が制動装置から出る空気と合流することによって乱される。そして、その乱された空気がそのまま車両用ホイール内から車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れを招き、その結果、走行する車両に対する空気抵抗が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、ホイールハウス内の空気を車両用ホイール経由で車体外側へ排出する際に、車体側方における空気の乱れを小さく抑えることを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、環状のリムと、制動装置を有する車軸に接続され、前記制動装置よりも大径のハブと、外側端が前記リムに接続され、内側端が前記ハブに接続され、羽根形状を呈する複数のスポークと、を有する車両用ホイールであって、前記スポークは、車両前進時に車体内側から前記孔を経由して車体外側へ空気を排出する形状であり、前記ハブは、前記制動装置の外周のうち車体外側寄りの一部のみを覆うようにその外周面が前記スポークの内側端と共に前記制動装置側に入り込む形状であり、車体内側から車体外側へ向けて車両用ホイール内を通過する空気流と前記制動装置から出る空気流とが前記ハブの外周面の前記制動装置側の端部の手前で合流するように構成されていることを特徴とする。

これにより、車体内側（ホイールハウス内）の空気が車両用ホイール経由で車体外側へ排出される際、車両用ホイール内を通過中の空気が制動装置から出る空気と合流することによって乱されても、その乱された空気はハブ外周面の存在によって整流されてから車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れを小さく抑えることができる。

また、請求項２に係る発明は、前記リムの内周面における車体外側寄りの部分と、前記ハブの外周面における車体外側寄りの部分とが、前記車両用ホイールの径方向の断面視で、車両外側に向かうにつれて広がる略ハ字状を呈する形状であることを特徴とする。

これにより、車両前進時に、走行風の力も利用して、車両用ホイールから排出する空気を車体に沿わせて排出することができ、車体側方の空気の乱れを一層低減できる。

本発明によれば、ホイールハウス内の空気を車両用ホイール経由で車体外側へ排出する際に、車体側方における空気の乱れを小さく抑えることができる。

本実施形態の車両用ホイールに関し、（ａ）は平面図で、（ｂ）は斜視図である。本実施形態の車両用ホイールに関し、図１のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の車両用ホイール内の空気の流れの説明図である。（ａ）は、比較例の車両用ホイールを用いた場合の車両側方の空気の乱れを示す説明図である。（ｂ）は、本実施形態の車両用ホイールを用いた場合の車両側方の空気の乱れを示す説明図である。本実施形態の車両用ホイールを２ピースで製造する場合についての説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態（実施形態）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用ホイール１は、環状のリム２と、ハブ３と、複数のスポーク４と、複数の孔（通気孔）５と、を有する。

ハブ３は、制動装置１１（図３参照）を有する車軸（不図示）に接続され、制動装置１１（図３参照）よりも大径を有している。ハブ３には、車軸（不図示）への接続時にボルトを取り付けるための孔３１が設けられている。

スポーク４は、車両前進時に車体内側（ホイールハウス内）から孔５を経由して車体外側へ空気を排出する羽根形状を呈し、スポーク外側端４２（外側端）でリム２に接続され、スポーク内側端４１（内側端）でハブ３に接続される。なお、スポーク外側端４２はリム２に接続される線状部分であり、スポーク内側端４１はハブ３に接続される線状部分である。
なお、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

また、図３も合わせて参照すると、ハブ３は、制動装置１１の外周を覆うようにハブ外周面３３（外周面）がスポーク４のスポーク内側端４１と共に制動装置１１側に入り込む形状となっている。ハブ外周端３２は、ハブ３の外周の端部である。

車両用ホイール１のこの構造により、車体内側（ホイールハウス内）の空気が車両用ホイール１経由で車体外側へ排出される際、車両用ホイール１内を通過中の空気が制動装置１１から出る空気と合流することによって乱されても、その乱された空気はハブ外周面３３の存在によって整流されてから車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れを小さく抑えることができる。

これについて、図３を参照してより詳細に説明すると、まず、車体内側（ホイールハウス内）からの空気流ａが、制動装置１１から出る空気流ｂと合流し、空気流に乱れが発生する。しかし、その乱された空気流は、空気流ｃとしてハブ外周面３３に沿って流れることによって整流されてから、空気流ｄとなって車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れを小さく抑えることができ、ドラッグ（空気抵抗）の低減につながる。また、ホイールハウス内から適切に排気できるので、揚力を悪化させることがない。

なお、車両用ホイール１は、リム２のリム内周面２１における車体外側寄りの部分と、ハブ３のハブ外周面３３における車体外側寄りの部分とが、車両用ホイール１の径方向の断面視で、車両外側に向かうにつれて広がる略ハ字状を呈する形状となっている。

この構造により、車両前進時に、走行風の力も利用して、車両用ホイール１から排出する空気（空気流ｄ、ｅ）を車体に沿わせて排出することができ、車体側方の空気の乱れを一層低減できる。結果として、揚力を悪化させることなくドラッグを低減させることができる。

なお、リム２のリム内周面２１における車体外側寄りの部分と、ハブ３のハブ外周面３３における車体外側寄りの部分とは、図３に示すように断面視で曲線をともなったラッパ状の略ハ字状となっているのがより好ましいが、これに限定されず、他の形状の略ハ字状であってもよい。

また、リム２、ハブ３、スポーク４の材質は、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金であればよいが、これに限定されず、鉄やカーボンなどでもよい。

次に、図４を参照して、車両用ホイール１の作用効果について説明する。図４（ａ）に示すように、比較例（従来）のファン形状の車両用ホイールを用いた場合、車両用ホイール内を通過中の空気が制動装置から出る空気と合流することによって乱され、その乱された空気がそのまま車両用ホイール内から車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れ（サイドウェイク）が大きく発生する（ドラッグの増加につながる）。

一方、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用ホイール１を用いた場合、車両用ホイール内を通過中の空気が制動装置から出る空気と合流することによって乱されても、その乱された空気はリム内周面２１（図３参照）とハブ外周面３３（図３参照）の間の空間を通過することによって整流されてから車体外側へ排出されるので、車体側方における空気の乱れ（サイドウェイク）を小さく抑えることができる（ドラッグの低減につながる）。なお、図４（ｂ）において、地面近傍の空気の乱れは走行風がタイヤに当たることによって発生する空気の乱れ（タイヤウェイク）である。

（製造方法）
本実施形態の車両用ホイール１の製造方法としては、例えば、鋳造によってリム２とハブ３とスポーク４とを一体成型する方法がある。その場合、スポーク４の羽根形状の向きを考慮して、スライド金型を回転させながら鋳型から抜き出せばよい。
また、その他に、鍛造や鋳造によってリム２とハブ３を一体成型し、スポーク４が羽根形状になるように後から切削等で加工する方法でもよい。

また、その他に、図５に示すように、リム２と、ハブ３および複数のスポーク４とを、別体でそれぞれ製造し、それらを溶接やボルトで締結する方法でもよい。
また、その他に、リム２とハブ３とスポーク４とをそれぞれ別体で製造し、それらを溶接やボルトで締結する方法でもよい。

以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
各構成の具体的な形状や材質などについて、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１車両用ホイール
２リム
３ハブ
４スポーク
５孔
１１制動装置
２１リム内周面
３１孔
３２ハブ外周端
３３ハブ外周面
４１スポーク内側端
４２スポーク外側端

Claims

環状のリムと、
制動装置を有する車軸に接続され、前記制動装置よりも大径のハブと、
外側端で前記リムに接続され、内側端で前記ハブに接続され、羽根形状を呈する複数のスポークと、
前記リムと前記ハブとの間に設けられた孔と、を有する車両用ホイールであって、
前記スポークは、車両前進時に車体内側から前記孔を経由して車体外側へ空気を排出する形状であり、
前記ハブは、前記制動装置の外周のうち車体外側寄りの一部のみを覆うようにその外周面が前記スポークの内側端と共に前記制動装置側に入り込む形状であり、
車体内側から車体外側へ向けて前記車両用ホイール内を通過する空気流と前記制動装置から出る空気流とが前記ハブの外周面の前記制動装置側の端部の手前で合流するように構成されている
ことを特徴とする車両用ホイール。
前記リムの内周面における車体外側寄りの部分と、前記ハブの外周面における車体外側寄りの部分とが、前記車両用ホイールの径方向の断面視で、車両外側に向かうにつれて広がる略ハ字状を呈する形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。