JPWO2014132850A1 - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

本発明の車両用ホイールは、副気室部材（１０）の本体部（１３）の長手方向の端部からウェル部（１１ｃ）の外周面（１１ｄ）の周方向に突出するように設けられ、副気室（ＳＣ）とタイヤ空気室（ＭＣ）とを連通する連通孔（１８ａ）が内側に形成される突出部を有し、突出部は本体部（１３）のウェル部（１１ｃ）の外周面（１１ｄ）の幅方向における中央部よりも縁部（１４ａ）側に偏倚して設けられていることを特徴とする。

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

従来、タイヤ空気室内での気柱共鳴に起因するロードノイズを低減するホイールとしては、タイヤ空気室と連通孔を介して連通する副気室を有するヘルムホルツレゾネータが設けられたものが種々提案されている。このような車両用ホイールとしては、ヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）がウェル部の外周面に簡単にかつ強固に取り付けられる構造を有するものが望ましい。そこで、本発明者は、例えば特許文献１に開示したように、上板と底板とで形成される本体部の内側に副気室を有し、この本体部の両側からそれぞれ延出する板状の縁部を介して本体部がウェル部の外周面に取り付けられる構造の車両用ホイールを既に提案している。

更に詳しく説明すると、この車両用ホイールは、ウェル部の外周面の周方向に沿って延在するように形成される一対の縦壁面を有しており、この対向しあう縦壁面同士の間の略中央に本体部が配置されている。また、本体部から延出する縁部の先端のそれぞれは、各縦壁面に係止される構成となっている。

特許第４５５１４２２号公報

ところで、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）においては、ヘルムホルツレゾネータを構成する前記連通孔は、副気室を有する本体部から突出する。この連通孔は、例えば管部材で形成される突出部の内側に形成される。中でも本体部がホイール周方向に長手で、突出部が本体部の周方向の端部から突出するように設けられるものでは（例えば、特許文献１の図９（ｂ）参照）、連通孔は副気室部材のホイール幅方向の略中央部、つまり両縦壁面同士の間の略中間位置に設けられる。

次に参照する図７は、従来の車両用ホイールにおける副気室部材の突出部付近の部分拡大斜視図である。
図７に示すように、この車両用ホイールの副気室部材１０は、ホイール周方向Ｘに長手の本体部１３と、本体部１３のホイール周方向Ｘの端部から突出するように設けられる管体１８と、を備えている。
なお、本体部１３は、上板２５ａと、この上板２５ａと対向する側（図７の紙面裏側）に設けられる図示しない底板とを備えて構成される。この上板２５ａと底板（図示省略）との間には副気室（図示省略）が形成されている。また、管体１８の内側に形成される連通孔１８ａは、この副気室と連通している。
そして、本体部１３からホイール幅方向Ｙに延出する両縁部１４ａ，１４ｂの先端は、ウェル部（図示省略）の外周面に形成される第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂ（図７中、仮想線で略記する）に係止されている。
また、この副気室部材１０においては、本体部１３の端部からホイール周方向Ｘに延出するように、板状体からなる延出部１４ｃが形成されている。この延出部１４ｃは、ウェル部の外周面側に凸の湾曲形状となっている。延出部１４ｃの両端は、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに係止されている。
図７中、符号３３ａ，３３ａ・・・は、上板２５ａが部分的に底板（図示省略）側に窪んで上板２５ａと底板とを結合する結合部である。

また、図７中、濃淡の程度で３種類に分けられる網掛け部分は、ホイールの想定最大回転速度で発生する遠心力により副気室部材１０が変形する様子を変形量分布として表したものである。ちなみに、この変形量はＣＡＥ（Computer Aided Engineering）によるシミュレーション試験を行って求めたものである。この網掛け部分のうち、最も濃い網掛け部分１０ａは、ウェル部の外周面から遠心方向への変形量（持ち上がり程度）が最も大きい領域を示している。この網掛け部分１０ａの次に濃い網掛け部分１０ｂは、変形量（持ち上がり程度）が中くらいの領域を示している。最も薄い網掛け部分１０ｃは、変形量（持ち上がり程度）が小さい領域を示している。白抜き部分１０ｄは、殆ど変形しなかった領域を示している。

このような従来の車両用ホイールの副気室部材１０では、図７に示すように、ホイール回転時の遠心力により、本体部１３のホイール周方向Ｘの端部、及び延出部１４ｃの変形量が最も大きくなっている。つまり、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに係止されていてこれらの第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに強く拘束される縁部１４ａ，１４ｂの両先端の近傍では、副気室部材１０は殆ど変形していない（白抜き部分１０ｄ参照）。しかしながら、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに係止される縁部１４ａ，１４ｂの両先端からホイール幅方向Ｙの中央部寄りになるほど、副気室部材１０の変形量は、網掛け部分１０ｃ及び網掛け部分１０ｂから網掛け部分１０ａへと大きくなっている。
ちなみに、図示しないが、管体１８が本体部１３の端部に無いと仮定した副気室部材と比較して、図７に示す副気室部材１０の管体１８と延出部１４ｃとが一体化した部分の遠心方向への変形量は３３％増加していた。Ｑ位置における底板（図示省略）の変形量（Ｑ位置の面直方向への変位長さ）は６４％増加していた。Ｒ位置における上板２５ａの変形量（Ｒ位置の面直方向への変位長さ）は７０％増加していた。

そして、このような従来の車両用ホイールの副気室部材１０においては、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに強く拘束される縁部１４ａ，１４ｂからの距離が大きくなる本体部１３のホイール幅方向Ｙの中央部に、遠心力（Ｆ＝ｍｒω^２：ｍ質量、ｒ半径、ω角速度）の質量因子を増加させることとなる管体１８が配置されている。このことが、変形量を大きくしている原因にもなっている。そして、この変形量の増大が、両縁部１４ａ，１４ｂの第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに対する係止を解除する。また、この変形量の増大が、副気室部材１０をウェル部から脱離させるホイールの限界回転速度を大きく低下させる。

そこで、本発明の課題は、連通孔を形成する突出部が副気室部材のホイール周方向の端部に配置される従来の車両用ホイールと比較してホイールの限界回転速度をより高速に設定することができる車両用ホイールを提供することにある。

前記課題を解決した本発明の車両用ホイールは、タイヤ空気室内でヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材をウェル部の外周面に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の前記外周面から径方向外側に立ち上がり、前記外周面の周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、前記第１の縦壁面と前記外周面の幅方向で対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、を備え、前記副気室部材は、前記ウェル部の前記外周面側に配置される底板と、この底板との間で副気室を形成する上板とを有する、前記周方向に長手の本体部と、前記本体部の前記幅方向の両側部のそれぞれで前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面のそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、前記本体部の長手方向の端部から前記周方向に突出するように設けられ、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が内側に形成される突出部と、を有し、前記突出部は前記本体部の前記幅方向における中央部よりも前記縁部側に偏倚して設けられていることを特徴とする。

この車両用ホイールは、第１の縦壁面及び第２の縦壁面に係止されて、これらの縦壁面に強く拘束される縁部側に偏倚するように突出部が設けられる。これによりこの車両用ホイールは、本体部の幅方向における中央部に突出部が配置される従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１の図９（ｂ）参照）と異なって、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形をより効果的に防止する。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記本体部及び前記縁部のホイール周方向の端部からホイール周方向に延出する板状体で形成される延出部を備え、前記突出部は、前記延出部と一体となるように形成されていることが望ましい。

この車両用ホイールによれば、延出部が支えとなり、突出部自体の変形が抑えられる。よって、車両用ホイールは、消音性能を安定して発揮することができる。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記突出部は、前記延出部のホイール周方向の端部よりも更にホイール周方向に突出するように形成されていることが望ましい。

この車両用ホイールによれば、延出部は、突出部よりも本体部側に向かって段差が形成されるように後退する。その結果、延出部の剛性が高まって、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形がより一層効果的に防止される。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記連通孔は、ホイール径方向に縦長の断面形状を有することが望ましい。
このような車両用ホイールは、連通孔がホイール径方向に縦長になっているのでこの連通孔が形成される突出部を縁部側により偏倚させて設けることができる。これにより、この車両用ホイールは、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形をより一層効果的に防止する。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記連通孔は、縦長の舌状を呈していることが望ましい。

このような車両用ホイールによれば、連通孔の断面視で舌状の先端側が湾曲形状を呈するので、この連通孔を内包する突出部自体の剛性が高まる。その結果、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形がより一層効果的に防止される。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記第１の縦壁面がウェル部に立設した環状の縦壁に形成され、前記縁部からホイール幅方向に突出して前記縦壁に形成された切欠き部に嵌入することで前記副気室部材がホイール周方向にずれるのを防止する回止め部材を備え、前記突出部は、前記回止め部材が形成される前記縁部側に偏倚して形成されていることが望ましい。

このような車両用ホイールにおいては、副気室部材がリムに取り付けられる際に、回止め部材が切欠き部に嵌入されるとともに、この回止め部材側の縁部が第１の縦壁面に係止される。次いでこの縁部とは反対側の縁部がリム側に向けて押圧され、第２の縦壁面にこの縁部が係止される。
この車両用ホイールによれば、前記突出部が回止め部材が形成される縁部側に偏倚して形成されているので、この縁部とは反対側の縁部がリム側に向けて押圧される際に、この押圧時に突出部が邪魔にならずにリムに対する副気室部材の取り付けが容易となる。

また、このような車両用ホイールにおいては、前記副気室部材は、樹脂で形成されていることことが望ましい。
この車両用ホイールによれば、副気室部材の軽量化や量産性の向上、製造コストの削減、副気室の気密性の確保等を達成することができる。

本発明の車両用ホイールによれば、連通孔を形成する突出部が副気室部材のホイール周方向の端部に配置される従来の車両用ホイールと比較して、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形をより効果的に防止することができる。これにより、本発明の車両用ホイールは、従来よりもホイールの限界回転速度をより高速に設定することができる。

本発明の実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。 副気室部材の全体斜視図である。 ウェル部上に配置された副気室部材の断面図であり、図１のIII−III断面における部分拡大断面図である。 図２のIV−IV線で切り欠いた副気室部材を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、リムのウェル部に対する副気室部材の取付け方法を説明する工程説明図である。 本発明の実施形態に係る車両用ホイールにおける副気室部材の突出部付近の部分拡大斜視図であり、ホイールの想定最大回転速度で発生する遠心力により副気室部材が変形する様子を変形量分布として表した図である。 従来の車両用ホイールにおける副気室部材の突出部付近の部分拡大斜視図であり、ホイールの想定最大回転速度で発生する遠心力により副気室部材が変形する様子を変形量分布として表した図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用ホイール１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用ホイール１は、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材１０をホイール周方向Ｘに等間隔に複数有するものである。ちなみに、本実施形態では、４つの副気室部材１０を有するものを想定しているが、本発明は２つ若しくは３つ又は５つ以上の副気室部材１０を有するものであってもよい。
そして、本実施形態に係る車両用ホイール１は、後記する連通孔１８ａ（図２参照）を内側に有する管体１８を、副気室部材１０のホイール幅方向Ｙの中央部よりも後記の縁部１４ａ（図２参照）側に偏倚するように形成したことを主な特徴とする。
ここでは、まず車両用ホイール１の全体構成について説明する。

本実施形態に係る車両用ホイール１は、リム１１と、このリム１１をハブ（図示省略）に連結するためのディスク１２とを備えている。図１中、符号１１ｄは、ウェル部１１ｃの外周面であり、副気室部材１０は、後に詳しく説明するように、このウェル部１１ｃに嵌め込まれる。また、符号１５は、リム１１の周方向に延びるようにウェル部１１ｃの外周面１１ｄに立設された環状の縦壁である。ちなみに、副気室部材１０は、後記するように、縦壁１５に係止される。符号１５ａは、副気室部材１０が縦壁１５に係止される際に後記する回止め部材１９が嵌入される縦壁１５の切欠き部である。

図２は、副気室部材１０の全体斜視図である。
副気室部材１０は、図２に示すように、一方向（ホイール周方向Ｘ）に長い部材であって、本体部１３と、管体１８と、縁部１４ａ，１４ｂと、延出部１４ｃ，１４ｄと、を備えている。
なお、管体１８は、特許請求の範囲にいう「突出部」に相当する。

本体部１３は、外周面１１ｄ（図１参照）の周方向の曲率に合わせて湾曲するように長手に形成され、後に詳しく説明するように、その内側に副気室ＳＣ（図３参照）を有している。

管体１８は、本体部１３の長手方向の端部（ホイール周方向Ｘの端部）からホイール周方向Ｘ、換言すれば外周面１１ｄ（図１参照）の周方向に突出するように設けられている。
この管体１８は、本体部１３のホイール幅方向Ｙ、換言すれば外周面１１ｄ（図１参照）の幅方向における中央線１０ｆよりも縁部１４ａ側に偏倚して設けられている。
管体１８の内側には、連通孔１８ａが形成されている。この連通孔１８ａは、本体部１３の内側の副気室ＳＣ（図３参照）と、後記するタイヤ空気室ＭＣ（図３参照）とを連通させるものである。

連通孔１８ａの断面形状は、後記するように、ホイール径方向Ｚ（図３参照）に縦長の断面形状を有することが望ましい。
このような連通孔１８を有する本実施形態での管体１８は、前記のように縁部１４ａ側に偏倚しているが、本発明は縁部１４ｂ側に偏倚している管体１８を有する構成とすることもできる。

縁部１４ａ及び縁部１４ｂは、本体部１３のホイール幅方向Ｙの両側部のそれぞれに沿うように形成されホイール周方向Ｘに延在している。これらの縁部１４ａ，１４ｂは、第１の縦壁面１６ａ（図３参照）及び第２の縦壁面１６ｂ（図３参照）のそれぞれに係止されている。第１の縦壁面１６ａは、ウェル部１１ｃ（図１参照）に立設した環状の縦壁１５に形成される。第２の縦壁面１６ｂは、第１の縦壁面１６ａとホイール幅方向Ｙで対向するようにウェル部１１ｃに形成される。縁部１４ａ及び縁部１４ｂは、第１の縦壁面１６ａに形成される溝部１７ａ（図３参照）及び第２の縦壁面１６ｂに形成される溝部１７ｂ（図３参照）のそれぞれに係止されて本体部１３をウェル部１１ｃに固定する。

延出部１４ｃ及び延出部１４ｄは、ホイール周方向Ｘの本体部１３における後記する底板２５ｂ（図３参照）の端部からホイール周方向Ｘに延出する板状体部分と、ホイール周方向Ｘの縁部１４ａ，１４ｂの端部からホイール周方向Ｘに延出する板状体部分とが一体化して形成されている。ちなみに、延出部１４ｃ，１４ｄは、縁部１４ａ，１４ｂのホイール周方向Ｘの延長上にあって外周面１１ｄ（図１参照）の周方向の曲率に合わせて湾曲している。

なお、符号１９は、副気室部材１０がウェル部１１ｃ（図１参照）の外周面１１ｄ（図１参照）に固定された際に、縦壁１５（図１参照）の切欠き部１５ａ（図１参照）に嵌入することで、副気室部材１０がホイール周方向Ｘにずれるのを防止する回止め部材である。この回止め部材１９は、縁部１４ａからホイール幅方向Ｙに突出するように形成される平面視で矩形の切片で形成されている。
符号３３ａは、後記する上側結合部である（図３参照）。

次に参照する図３は、ウェル部１１ｃ上に配置された副気室部材１０の断面図であり、図１のIII−III断面における部分拡大断面図である。
図３に示すように、副気室部材１０の本体部１３は、底板２５ｂと、この底板２５ｂとの間に副気室ＳＣを形成する上板２５ａとを備えている。なお、本実施形態での上板２５ａ及び底板２５ｂのそれぞれは、同じ厚さとなっているが、これらの厚さは相互に異なっていてもよい。

上板２５ａは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に沿うように配置された底板２５ｂの上方で膨らみをもつように湾曲することで、副気室ＳＣを形成している。
上板２５ａには、本体部１３を構成する部分に、上側結合部３３ａが形成されている。この上側結合部３３ａは、上板２５ａが部分的に副気室ＳＣ側に向かって窪むように形成されたものであり、平面視で円形を呈している。この上側結合部３３ａは、図２に示すように、副気室部材１０の長手方向（ホイール周方向Ｘ）に沿って本体部１３の中央線１０ｆ上で１列に並ぶように８個形成されている。

再び図３に戻って、底板２５ｂには、上側結合部３３ａと対応する位置に、底側結合部３３ｂが形成されている。
これらの底側結合部３３ｂは、底板２５ｂが部分的に副気室ＳＣ側に向かって窪むように形成されたものであり、平面視で円形を呈している。これらの底側結合部３３ｂは、その先端部が、上板２５ａの上側結合部３３ａの先端部と一体になって、上板２５ａと底板２５ｂとを結合している。
なお、本発明においては、このような上側結合部３３ａ及び底側結合部３３ｂを有しない構造とすることもできる。

次に参照する図４は、図２のIV−IV線で切り欠いた副気室部材１０の断面斜視図である。
図４に示すように、副気室ＳＣ内で相互に結合された上側結合部３３ａと底側結合部３３ｂは、副気室部材１０の機械的強度を向上させる共に、副気室ＳＣの容積の変動を抑制して消音機能をより効果的に発揮させる構成となっている。

副気室ＳＣの容積は、５０〜２５０ｃｃ程度が望ましい。副気室ＳＣの容積をこの範囲内に設定することで、副気室部材１０は、消音効果を充分に発揮しつつ、その重量の増大を抑制して車両用ホイール１（図１参照）の軽量化を図ることができる。また、ホイール周方向Ｘ（図２参照）の副気室部材１０の長さは、リム１１（図１参照）の周長（ウェル部１１ｃ（図１参照）の外周面１１ｄ（図１参照）の周長）の２分の１の長さを最大として、車両用ホイール１の重量の調整やウェル部１１ｃに対する組付け容易性を考慮して適宜に設定することができる。
なお、図４中、符号１３は、本体部であり、符号２５ａは、上板であり、符号２５ｂは、底板である。

再び図３に戻って、タイヤ空気室ＭＣと副気室ＳＣとを連通させる連通孔１８ａは、前記したように、ホイール径方向Ｚに縦長の断面形状を有している。具体的には、図３中、仮想線（二点鎖線）で示すように、連通孔１８ａの断面形状は、底板２５ｂ側に広く、底板２５ｂからホイール径方向Ｚの外側に向かうほど狭くなっていく、縦長の舌形状を呈している。なお、連通孔１８ａは、このようなホイール径方向Ｚに縦長の断面形状を有するものが望ましいが、縦長でなくても円形、多角形等の他の断面形状とすることもできる。ちなみに、連通孔１８ａの断面積は、同じ断面積の円形に換算して直径５ｍｍ以上のものが望ましい。

連通孔１８ａの長さは、次の（式１）で示されるヘルムホルツレゾネータの共鳴振動周波数を求める式を満たすように設定される。

ｆ_０＝Ｃ／２π×√（Ｓ／Ｖ（Ｌ＋α×√Ｓ））・・・（式１）
ｆ_０（Ｈｚ）：共鳴振動周波数
Ｃ（ｍ／ｓ）：副気室ＳＣ内部の音速（＝タイヤ空気室ＭＣ内部の音速）
Ｖ（ｍ^３）：副気室ＳＣの容積
Ｌ（ｍ）：連通孔１８ａの長さ
Ｓ（ｍ^２）：連通孔１８ａの開口部断面積
α：補正係数
なお、前記共鳴振動周波数ｆ_０は、タイヤ空気室ＭＣの共鳴振動周波数に合わせられる。

このような連通孔１８ａを有する本実施形態での管体１８は、図２に示すように、延出部１４ｃのホイール周方向Ｘの端部よりも更にホイール周方向Ｘに突出するように形成することが望ましい。

再び図３に戻って、縁部１４ａ及び縁部１４ｂは、底板２５ｂと上板２５ａとを結合している。
そして、縁部１４ａ及び縁部１４ｂの先端は、第１の縦壁面１６ａの溝部１７ａ及び第２の縦壁面１６ｂの溝部１７ｂに嵌り込んでいる。

このような本実施形態での縁部１４ａ，１４ｂ、及び延出部１４ｃ，１４ｄ（図２参照）の厚さは、底板２５ｂ及び上板２５ａの厚さと略同じ厚さに設定されている。そして、これらの縁部１４ａ，１４ｂ、及び延出部１４ｃ，１４ｄは、その厚さや材料を適宜に選択することでバネ弾性を有している。

以上のような本実施形態に係る副気室部材１０は、樹脂成形品を想定しているがこれに限定されるものではなく金属等の他の材料で形成することもできる。なお、樹脂製の場合は、その軽量化や量産性の向上、製造コストの削減、副気室ＳＣの気密性の確保等を考慮すると、軽量で高剛性のブロー成形可能な樹脂が望ましい。中でも、繰り返しの曲げ疲労にも強いポリプロピレンが特に望ましい。

次に、副気室部材１０が取り付けられるリム１１について説明する。
リム１１は、図１に示すホイール幅方向Ｙの両端部に形成されるタイヤのビードシート部（図示省略）同士の間で、ホイール径方向の内側（回転中心側）に向かって凹んだウェル部１１ｃを有している。
ウェル部１１ｃは、図示しないタイヤをリム１１に組み付けるリム組み時に、タイヤのビード部（図示省略）を落とし込むために設けられている。ちなみに、本実施形態でのウェル部１１ｃは、ホイール幅方向Ｙに亘って略同径となる円筒形状に形成されている。
このウェル部１１ｃの外周面１１ｄには、リム１１の周方向に延びるように環状の縦壁１５が立設されている。

再び図３に戻って、縦壁１５は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄからホイール径方向Ｚの外側（図３の紙面上側、以下同じ）に立ち上がる第１の縦壁面１６ａを形成するように外周面１１ｄに立設されている。
また、ウェル部１１ｃのホイール幅方向Ｙの内側（図３の紙面左側）に形成される側面部１１ｅには、第１の縦壁面１６ａと略向き合うように第２の縦壁面１６ｂが設けられている。なお、本実施形態での縦壁１５は、リム１１を鋳造する際にウェル部１１ｃと一体に成形される。

そして、これらの第１の縦壁面１６ａ及び第２の縦壁面１６ｂには、それぞれ溝部１７ａ及び溝部１７ｂが形成されている。これらの溝部１７ａ，１７ｂは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄの周方向に沿って形成されて環状の周溝を形成している。これらの溝部１７ａ，１７ｂには、副気室部材１０の縁部１４ａ及び縁部１４ｂが嵌め込まれることとなる。なお、本実施形態での溝部１７ａ，１７ｂは、縦壁１５及び側面部１１ｅのそれぞれに機械加工を施して形成される。

次に、ウェル部１１ｃに対する副気室部材１０の取付け方法について説明する。図５（ａ）及び（ｂ）は、ウェル部１１ｃに対する副気室部材１０の取付け方法を説明する工程説明図である。
なお、本実施形態でウェル部１１ｃに対する副気室部材１０の取付けには、溝部１７ｂ寄りの位置で縁部１４ｂをウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて押圧するプッシャ（押圧装置）５０（図５（ａ）及び（ｂ）参照）を使用することを想定している。

このプッシャ５０としては、例えば、エアシリンダのエア圧で縁部１４ｂ（図５（ａ）及び（ｂ）参照）を押圧するものが挙げられる。
なお、図５（ａ）及び（ｂ）中、プッシャ５０は、作図の便宜上、仮想線（二点鎖線）で示している。
本実施形態で使用するプッシャ５０としては、例えば、副気室部材１０の長手方向（図２のホイール周方向Ｘ）の湾曲率に倣った円弧形状の輪郭を有するエッジ部分を備える板状部材が挙げられるが、本発明に適用できるプッシャ５０はこれに限定するものではなく適宜に設計変更することができる。

この取付け方法では、図５（ａ）に示すように、先ず、副気室部材１０を傾斜させて、回止め部材１９の近傍に位置する縁部１４ａを部分的に第１の縦壁面１６ａの溝部１７ａに嵌め込む。この際、図１に示すように、回止め部材１９は、縦壁１５の切欠き部１５ａに嵌め込まれる。
そして、図５（ａ）中、仮想線で示すプッシャ５０が縁部１４ｂに当てられる。符号１１ｄは、ウェル部１１ｃの外周面である。

次に、図５（ｂ）に示すように、プッシャ５０が縁部１４ｂをウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて押圧すると、副気室部材１０は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対する傾斜角が小さくなるに従って、回止め部材１９を挟む両側の縁部１４ａが第１の縦壁面１６ａの溝部１７ａに徐々に嵌り込んでいく。
この際、バネ弾性を有する縁部１４ｂは、プッシャ５０の押圧力の大きさに応じて撓むこととなる。
そして、更にプッシャ５０が縁部１４ｂをウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて押圧すると、図３に示すように、縁部１４ａが第１の縦壁面１６ａに形成された溝部１７ａに、また縁部１４ｂが第２の縦壁面１６ｂに形成された溝部１７ｂにそれぞれ完全に嵌り込むことで副気室部材１０がウェル部１１ｃに取り付けられる。

次に、本実施形態の車両用ホイール１の奏する作用効果について説明する。
この車両用ホイール１は、図３に示したように、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂの溝部１７ａ，１７ｂのそれぞれに、縁部１４ａ，１４ｂが嵌り込んで係止される。

ところで、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに固定された副気室部材１０においては、縁部１４ａ，１４ｂが第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに係止されることによる拘束力の作用は、本体部１３のホイール周方向Ｘの中央部寄りよりもホイール周方向Ｘの端部、及び延出部１４ｃのほうが小さい。したがって、中央部寄りよりもホイール周方向Ｘの端部、及び延出部１４ｃのほうが、ホイール回転時の遠心力による変形量が大きくなる。
従来の副気室部材１０は、管体１８が本体部１３のホイール周方向Ｘの端部であってホイール幅方向Ｙの略中央位置からホイール周方向Ｘに突出している。従来の副気室部材１０においては、図７に示したとおり、濃淡の程度で３種類に分けられる網掛け部分のうち、変形量（持ち上がり程度）が最も大きい網掛け部分１０ａが、副気室部材１０のホイール周方向Ｘに沿って大きく分布している。

そして、このような従来の車両用ホイールの副気室部材１０においては、第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに強く拘束される縁部１４ａ，１４ｂからの距離が大きくなる本体部１３のホイール幅方向Ｙの中央部に、遠心力（Ｆ＝ｍｒω^２：ｍ質量、ｒ半径、ω角速度）の質量因子を増加させることとなる管体１８が配置されている。このことが、ホイール幅方向Ｙの中央部での変形量を大きくしている原因にもなっている。そして、この変形量の増大が両縁部１４ａ，１４ｂの第１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに対する係止を解除する原因となる。つまり、この変形量の増大は、副気室部材１０をウェル部から脱離させるホイールの限界回転速度を大きく低下させる。

これに対して、本実施形態の車両用ホイール１は、前記したように、管体１８が本体部１３のホイール幅方向Ｙ、換言すれば外周面１１ｄ（図１参照）の幅方向における中央線１０ｆよりも縁部１４ａ側に偏倚して設けられている。

次に参照する図６は、本実施形態の車両用ホイール１における副気室部材１０の管体１８付近の部分拡大斜視図であり、ホイールの想定最大回転速度で発生する遠心力により副気室部材１０が変形する様子を変形量分布として表した図である。
ちなみに、この変形量はＣＡＥ（Computer Aided Engineering）によるシミュレーション試験を行って求めたものである。

図６中、濃淡の程度で３種類に分けられる網掛け部分のうち、網掛け部分１０ａは、ウェル部１１ｃ（図３参照）の外周面１１ｄから遠心方向への変形量（持ち上がり程度）が最も大きい領域を示している。網掛け部分１０ｂは、変形量（持ち上がり程度）が中くらいの領域を示している。網掛け部分１０ｃは、変形量（持ち上がり程度）が小さい領域を示している。白抜き部分１０ｄは、殆ど変形しなかった領域を示している。

図６に示すように、本実施形態での副気室部材１０では、変形量（持ち上がり程度）が最も大きい網掛け部分１０ａが、図７に示す従来の車両用ホイールでの副気室部材よりも格段に縮小している。また、延出部１４ｃにおける網掛け部分１０ａは、図７に示す従来のものと異なって、本体部１３での網掛け部分１０ａとは分離してホイール幅方向Ｙの中央線１０ｆ付近に止まっている。そして、遠心力の質量因子を増加させることになる管体１８が配置される縁部１４ａ寄りに偏倚した領域でも網掛け部分１０ｃの変形量に止まっており、変形量（持ち上がり程度）が小さい。

ちなみに、図示しないが、管体１８が本体部１３の端部に無いと仮定した副気室部材と比較して、図６に示す延出部１４ｃにおけるホイール幅方向Ｙ中央での変形量は１３％増加に止まっていた（図７の管体１８と延出部１４ｃとが一体化した部分の遠心方向への変形量は３３％増加）。Ｑ位置における底板（図示省略）の変形量（Ｑ位置の面直方向への変位長さ）は４５％増加に止まっていた（図７では６４％増加）。Ｒ位置における上板２５ａの変形量（Ｒ位置の面直方向への変位長さ）は４０％増加に止まっていた（図７では７０％増加）。

本実施形態の車両用ホイール１は、第１の縦壁面１６ａに係止されて、この第１の縦壁面１６ａに強く拘束される縁部１４ａ側に偏倚するように管体１８が設けられている。これによりこの車両用ホイール１は、従来の車両用ホイールの副気質部材１０（図７参照）と異なって、管体１８に遠心力が掛かった際の副気室部材１０の変形をより効果的に防止する。
したがって、本実施形態の車両用ホイール１によれば、従来よりもホイールの限界回転速度（副気室部材１０がウェル部１１ｃから脱離する限界回転速度）をより高速に設定することができる。

また、車両用ホイール１においては、突出部１８は、延出部１４ｃと一体となるように形成されている。したがって、車両用ホイール１によれば、延出部１４ｃが支えとなり、突出部１８自体の変形が抑えられる。よって、車両用ホイール１は、消音性能を安定して発揮することができる。

また、車両用ホイール１においては、突出部１８は、延出部１４ｃのホイール周方向Ｘの端部よりも更にホイール周方向Ｘに突出している。したがって、車両用ホイール１によれば、延出部１４ｃは、突出部１８よりも本体部１３側に向かって段差が形成されるように後退する。その結果、延出部１４ｃの剛性が高まって、突出部１８に遠心力が掛かった際の副気室部材１０の変形がより一層効果的に防止される。

また、本実施形態の車両用ホイール１においては、連通孔１８ａ（図３参照）は、ホイール径方向Ｚ（図３参照）に縦長の断面形状を有するので、この連通孔１８ａが形成される管体１８を縁部１４ａ側により偏倚させて設けることができる。これにより、この車両用ホイール１は、管体１８に遠心力が掛かった際の副気室部材１０の変形をより一段と効果的に防止するので、従来よりもホイールの限界回転速度をより一層高速に設定することができる。

また、連通孔１８ａは、縦長の舌状を呈しているので、舌状の先端側が湾曲形状を呈する。これにより連通孔１８ａを内包する突出部１８自体の剛性が高まる。その結果、この車両用ホイール１によれば、突出部１８に遠心力が掛かった際の副気室部材１０の変形がより一層効果的に防止される。

また、突出部１８は、回止め部材１９が形成される縁部１４ａ側に偏倚して形成されている。よって、この車両用ホイール１によれば、前記のように、縁部１４ｂをプッシャ５０で押圧する際に、突出部１８がプッシャ５０に干渉することが避けられる。よって、この車両用ホイール１によれば、この押圧時に突出部１８が邪魔にならずにリム１１に対する副気室部材１０の取り付けが容易となる。

また、副気室部材１０が樹脂成形品であるので、この車両用ホイール１によれば、副気室部材１０の軽量化や量産性の向上、製造コストの削減、副気室ＳＣの気密性の確保等を達成することができる。

以上、本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、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、管体１８は、後記する延出部１４ｃと一体となるように形成されているが（図２参照）、延出部１４ｃとは別個独立に本体部１３から突出する構成とすることもできる。
また、前記実施形態では、連通孔１８ａの断面形状が縦長の舌状を呈するようになっているが、本発明は連通孔１８ａの断面形状が縦長の楕円、縦長の多角形となるように管体１８を構成することもでき、また断面形状は縦長でなくても良い。

１ 車両用ホイール
１０ 副気室部材（ヘルムホルツレゾネータ）
１０ｆ 本体部の中央線
１１ｃ ウェル部
１１ｄ ウェル部の外周面
１３ 本体部
１４ａ 縁部
１４ｂ 縁部
１６ａ 第１の縦壁面
１６ｂ 第２の縦壁面
１８ 管体（突出部）
１８ａ 連通孔
２５ａ 上板
２５ｂ 底板
Ｘ ホイール周方向
Ｙ ホイール幅方向
Ｚ ホイール径方向
ＳＣ 副気室
ＳＣ１ 第１副気室
ＳＣ２ 第２副気室
ＭＣ タイヤ空気室

【０００４】
１及び第２の縦壁面１６ａ，１６ｂに対する係止を解除する。また、この変形量の増大が、副気室部材１０をウェル部から脱離させるホイールの限界回転速度を大きく低下させる。
［００１０］
そこで、本発明の課題は、連通孔を形成する突出部が副気室部材のホイール周方向の端部に配置される従来の車両用ホイールと比較してホイールの限界回転速度をより高速に設定することができる車両用ホイールを提供することにある。
課題を解決するための手段
［００１１］
前記課題を解決した本発明の車両用ホイールは、タイヤ空気室内でヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材をウェル部の外周面に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の前記外周面から径方向外側に立ち上がり、前記外周面の周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、前記第１の縦壁面と前記外周面の幅方向で対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、を備え、前記副気室部材は、前記ウェル部の前記外周面側に配置される底板と、この底板との間で副気室を形成する上板とを有する、前記周方向に長手の本体部と、前記本体部の前記幅方向の両側部のそれぞれで前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面のそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、前記本体部の長手方向に沿った中央線上で前記上板と前記下板とが部分的に窪んで前記上板と前記底板とを結合する結合部と、前記本体部の長手方向の端部から前記周方向に突出するように設けられ、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が内側に形成される突出部と、を有し、前記突出部は前記本体部の前記幅方向における前記結合部よりも前記縁部側に偏倚して設けられていることを特徴とする。
［００１２］
この車両用ホイールは、第１の縦壁面及び第２の縦壁面に係止されて、これらの縦壁面に強く拘束される縁部側に偏倚するように突出部が設けられる。これによりこの車両用ホイールは、本体部の幅方向における中央部に突出部が配置される従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１の図９（ｂ）参

【０００５】
照）と異なって、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形をより効果的に防止する。
［００１３］
また、このような車両用ホイールにおいては、前記本体部及び前記縁部のホイール周方向の端部からホイール周方向に延出する板状体で形成される延出部を備え、前記突出部は、前記延出部と一体となるように形成されていることが望ましい。
［００１４］
この車両用ホイールによれば、延出部が支えとなり、突出部自体の変形が抑えられる。よって、車両用ホイールは、消音性能を安定して発揮することができる。
［００１５］
また、このような車両用ホイールにおいては、前記突出部は、前記延出部のホイール周方向の端部よりも更にホイール周方向に突出するように形成されていることが望ましい。
［００１６］
この車両用ホイールによれば、延出部は、突出部よりも本体部側に向かって段差が形成されるように後退する。その結果、延出部の剛性が高まって、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形がより一層効果的に防止される。
［００１７］
また、このような車両用ホイールにおいては、前記連通孔は、ホイール径方向に縦長の断面形状を有することが望ましい。
このような車両用ホイールは、連通孔がホイール径方向に縦長になっているのでこの連通孔が形成される突出部を縁部側により偏倚させて設けることができる。これにより、この車両用ホイールは、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形をより一層効果的に防止する。
［００１８］
また、このような車両用ホイールにおいては、前記連通孔は、断面視で縦長の舌状を呈していることが望ましい。
［００１９］
このような車両用ホイールによれば、連通孔の断面視で舌状の先端側が湾曲形状を呈するので、この連通孔を内包する突出部自体の剛性が高まる。その結果、突出部に遠心力が掛かった際の副気室部材の変形がより一層効果的に防止される。
［００２０］
また、このような車両用ホイールにおいては、前記第１の縦壁面がウェル部に立設した環状の縦壁に形成され、前記縁部からホイール幅方向に突出し

前記課題を解決した本発明の車両用ホイールは、タイヤ空気室内でヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材をウェル部の外周面に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の前記外周面から径方向外側に立ち上がり、前記外周面の周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、前記第１の縦壁面と前記外周面の幅方向で対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、を備え、前記副気室部材は、前記ウェル部の前記外周面側に配置される底板と、この底板との間で副気室を形成する上板とを有する、前記周方向に長手の本体部と、前記本体部の前記幅方向の両側部のそれぞれで前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面のそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、前記本体部の長手方向に沿った中央線上で前記上板と前記底板とが部分的に窪んで前記上板と前記底板とを結合する結合部と、前記本体部の長手方向の端部から前記周方向に突出するように設けられ、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が内側に形成される突出部と、を有し、前記突出部は前記本体部の前記幅方向における前記結合部よりも前記縁部側に偏倚して設けられていることを特徴とする。

Claims (7)

1. タイヤ空気室内でヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材をウェル部の外周面に固定した車両用ホイールであって、
   前記ウェル部の前記外周面から径方向外側に立ち上がり、前記外周面の周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、
   前記第１の縦壁面と前記外周面の幅方向で対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、
   を備え、
   前記副気室部材は、
   前記ウェル部の前記外周面側に配置される底板と、この底板との間で副気室を形成する上板とを有する、前記周方向に長手の本体部と、
   前記本体部の前記幅方向の両側部のそれぞれで前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面のそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、
   前記本体部の長手方向の端部から前記周方向に突出するように設けられ、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通する連通孔が内側に形成される突出部と、
   を有し、
   前記突出部は前記本体部の前記幅方向における中央部よりも前記縁部側に偏倚して設けられていることを特徴とする車両用ホイール。
2. 請求項１に記載の車両用ホイールにおいて、
   前記本体部及び縁部のホイール周方向の端部からホイール周方向に延出する板状体で形成される延出部を備え、
   前記突出部は、前記延出部と一体となるように形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
3. 請求項２に記載の車両用のホイールにおいて、
   前記突出部は、前記延出部のホイール周方向の端部よりも更にホイール周方向に突出するように形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
4. 請求項１に記載の車両用ホイールにおいて、
   前記連通孔は、ホイール径方向に縦長の断面形状を有することを特徴とする車両用ホイール。
5. 請求項４に記載の車両用ホイールにおいて、
   前記連通孔は、縦長の舌状を呈していることを特徴とする車両用ホイール。
6. 請求項１に記載の車両用ホイールにおいて、
   前記第１の縦壁面がウェル部に立設した環状の縦壁に形成され、
   前記縁部からホイール幅方向に突出して前記縦壁に形成された切欠き部に嵌入することで前記副気室部材がホイール周方向にずれるのを防止する回止め部材を備え、
   前記突出部は、前記回止め部材が形成される縁部側に偏倚して形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
7. 請求項１に記載の車両用ホイールにおいて、
   前記副気室部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする車両用ホイール。

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