JPWO2017159826A1

JPWO2017159826A1 - 車両用ホイール

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Publication number: JPWO2017159826A1
Application number: JP2018506026A
Authority: JP
Inventors: 洋一神山; 克史石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2018-10-04
Also published as: WO2017159826A1; US20190070894A1; CN108602382A; DE112017001352T5

Abstract

タイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材の容量を増大させて、消音性を向上させることができる車両用ホイールを提供する。副気室部材１０の幅方向断面における上面部１３ｂは、径方向外側に延出する第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄとを含んでいる。さらに、上面部１３ｂは、凸形状の湾曲部１３ｅを含んでいる。そして、湾曲部１３ｅは、連結点Ｐ１，Ｐ２にて、第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄに連結されている。これにより、湾曲部１３ｅは、径方向Ｚの外側に向けて凸形状を呈するように構成されている。

Description

本発明は、車両用ホイールに関する。

吸音（消音）用の副気室部材を備えた車両用ホイールが知られている。
従来の副気室部材としては、ホイールの第１の縦壁面と第２の縦壁面との間に嵌まり込む本体部と、本体部から第１の縦壁面に向けて延出する第１の縁部と、本体部から第２の縦壁面に向けて延出する第２の縁部と、を備え、一方の縁部の幅方向の長さを他方の縁部の幅方向の長さよりも短くしたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１:特開２０１４−２２６９９０号公報

しかしながら、このような従来の副気室部材では、消音性を向上させるため、内部の容量を増大させると外形寸法が大きくなり、組付け時にタイヤのビード部と干渉してしまう。
このため、タイヤの組付け性を犠牲にすることなく、さらに副気室部内の容量を増大させることは困難であった。
本発明の課題は、タイヤの組付け性を損なうことなく、副気室部材の容量を最大限に設定して消音性を向上させることができる車両用ホイールを提供することである。

本発明に係る車両用ホイールは、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有する車両用ホイールであって、副気室部材は、外周部側に配置される下面部と、下面部よりも径方向外側に配置される上面部とを備え、幅方向断面における上面部は、径方向外側に延出する第１の側壁部および第２の側壁部と、第１の側壁部および第２の側壁部を連結すると共に径方向外側に凸形状の湾曲部とを含む。

本発明によれば、第１の側壁部および第２の側壁部を連結する湾曲部が凸形状となっている。このため、副気室部材の容量を増大させて設定することができる。
また、湾曲部の剛性が向上してホイールに遠心力が作用した際の上面部の変形を減少させることができる。
このため、凸形状の湾曲部によって、上面部が変形して、副気室部材の容量を減少させてしまうことを抑制できる。

また、副気室部材は、一方の側端部と他方の側端部を備え、上面部は、ウェル部を挟んで２つあるハンプ部のうちの第１のハンプ部が備える第１の頂部および第２のハンプ部が備える第２の頂部を通過する仮想線よりも径方向の内側に位置する。
このため、湾曲部が凸形状となっていてもさらに、タイヤ取付時の副気室部材への接触を減少させてタイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材の消音性能を向上させることができる。

さらに、副気室部材は、一方の側端部と他方の側端部を備え、ウェル部は、その幅方向の中ほどに副気室部材の一方の側端部が係止される突出部を備え、２つあるハンプ部のうちの他方の側端部に近い側のハンプ部の頂部を第１の頂部とし、突出部の頂部を第２の頂部としたとき、湾曲部の一方の側と第１の側壁部とを連結する第１の連結部分および湾曲部の他方の側と第２の側壁部とを連結する第２の連結部分は、第１の頂部と第２の頂部を通過する仮想線の線上または仮想線よりも径方向内側に配置される。
このため、さらにタイヤ取付時の副気室部材への接触を減少させることが出来るとともに、副気室部材の消音性能を向上させることができる。

また、湾曲部は単一の円弧で形成されている。このため、上面部では、さらに応力集中が起こりにくく、副気室の容積を維持するための所望の剛性を容易に得られる。

さらに、湾曲部は、複数の円弧が連なって形成されている。このため、さらに、副気室の容積を確保しつつ、剛性を向上させることができる。

また、湾曲部は、一部を直線部としているため、さらに、副気室の容積を比較的大きく確保することができる。

さらに副気室部材の湾曲部円弧の曲率半径は、第１の連結部分および第２の連結部分間の距離よりも長くなるように設定されている。
このため、副気室の容積を確保しながら、所望の剛性を上面部に与えることができる。
発明の効果

本発明によれば、タイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材の容量を増大させて、消音性を向上させることができる車両用ホイールが提供される。

車両用ホイールの構成を説明する斜視図である。@0001 実施例１の車両用ホイールで、図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿った位置で@0002の断面図である。本実施形態の車両用ホイールで、実施例２の副気室部材の要部の構@0003成を説明する断面図である。実施例３の車両用ホイールで、図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿った位置に@0004相当する位置での断面図である。変形例１の車両用ホイールで、単一の円弧で形成される副気室部材@0005の上面形状を示す要部の断面図である。変形例２の車両用ホイールで、複数の円弧が連なって形成される副@0006気室部材の上面形状を示す要部の断面図である。変形例３の車両用ホイールで、直線と円弧が連なって形成される副@0007気室部材の上面形状を示す要部の断面図である。変形例４の車両用ホイールで、副気室部材の上面形状を示す断面図@0008である。

本発明の実施形態について、図１乃至図８を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。なお、車幅方向と左右方向は同義である。

図１に示すように、この発明の実施形態の車両用ホイール１００は、タイヤ空気室ＭＣ内での気柱共鳴に起因するロードノイズを消音する副気室部材（ヘルムホルツ副気室部材）１０をウェル部１１ｃの外周面１１ｄに有するものである。
以下では、車両用ホイール１００の全体構成について説明した後に、副気室部材１０について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用ホイール１００の斜視図である。
車両用ホイール１００は、図１に示すように、リム１１と、このリム１１をハブ９に連結するためのディスク１２とを備えている。

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１１ａ，１１ａ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（図２参照）。

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２参照）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。

図１中、符号１１ｄは、ウェル部１１ｃの外周面である。符号１５，１６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に設けられる環状の縦壁部である。このうち、突出部としての縦壁部１５は、ウェル部１１ｃの幅方向の中ほどに位置している。

この縦壁部１５，１６には、副気室部材１０の両側縁が係止されて副気室部材１０がウェル部１１ｃ内に嵌着される。符号１８は、連通孔１８ａが形成される管体であり、副気室部材１０内の中空部分と連通されている。

[実施例１]
次に、実施例１の副気室部材１０の構成について説明する。
図２は、タイヤ２が装着された車両用ホイール１００で、図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿った位置での断面図である。
副気室部材１０は、長尺の樹脂製材料にて構成されていて、内側に副気室ＳＣを有する中空の本体部１３と、この本体部１３のホイール幅方向Ｙの両端に位置する縁部１４ａ，１４ｂと、を備えている。

副気室部材１０は、長手方向に湾曲しており、ウェル部１１ｃ（図１参照）の外周面１１ｄに取り付けられた際に、ホイール周方向Ｘに沿うように装着されている。

この副気室部材１０は、外周面１１ｄ側に配置される下面部１３ａと、下面部１３ａよりも径方向外側に配置される上面部１３ｂとを備えている。
この副気室部材１０の幅方向断面における上面部１３ｂは、径方向外側に延出する第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄとを含んでいる。

さらに、上面部１３ｂは、凸形状の湾曲部１３ｅを含んでいる。そして、湾曲部１３ｅは、連結点Ｐ１，Ｐ２にて、第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄに連結されている。これにより、湾曲部１３ｅは、径方向Ｚの外側に向けて凸形状を呈するように構成されている。

この実施形態の車両用ホイール１００では、湾曲部１３ｅは、連結点Ｐ１，Ｐ２間で最っとも高くなる頭頂部１３ｐを仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置する。そして、湾曲部１３ｅは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて半放物線を描くように大きな曲率で頭頂部１３ｐから下降スラントさせる形状に形成されている。

また、この実施形態の車両用ホイール１００では、ウェル部１１ｃの両側には、ビードシート１１ａ，１１ａおよびこれらのビードシート１１ａ，１１ａのハンプ部１１ｆ，１１ｇが一体に突設形成されている。
そして、上面部１３ｂは、これらのハンプ部１１ｆ，１１ｇの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１の線上または仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置されている。なお、ハンプ部１１ｆの第１の頂部１１ｈと縦壁部１５の第３の頂部１５ｂを通過する仮想線Ｌ２については、実施例２にて詳述する。

次にこの実施例１の車両用ホイール１００の副気室部材１０の作用効果について説明する。
この実施例１の車両用ホイール１００の副気室部材１０は、連結点Ｐ１，Ｐ２間にて第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄを連結する湾曲部１３ｅが凸形状に形成されている。

湾曲部１３ｅは、ビードシート１１ａ，１１ａに形成されたハンプ部１１ｆ，１１ｇの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置されている。
このため、タイヤ２を車両用ホイール１００に取付ける際、タイヤ２のビード部２ａをウェル部１１ｃに落とし込んで装着しようとしても、副気室部材１０に干渉することがない。
したがって、副気室部材１０への接触による損壊が防止されて、タイヤ取付性を損なうことがない。

さらに、湾曲部１３ｅを凸形状に形成することにより、副気室ＳＣの容量を増大させることができる。
また、上面部１３ｂの面内外方向の剛性が向上している。このため、内圧作用時に上面部３ｂが変形して、副気室ＳＣの容量を減少させてしまうことを抑制できる。

そして、この実施例１の車両用ホイール１００では、平坦な面状に形成されている場合に比べて剛性を向上させることができる。このため、車両用ホイール１００に遠心力が作用した時の上面部１３ｂの変形を減少させることができる。
よって、この実施例１の車両用ホイール１００では、タイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材１０の容量を増大させて、変形による容量の減少を抑制できるため、消音性を向上させることができる。

[実施例２]
図３は、本実施形態の車両用ホイールで、実施例２の副気室部材２０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態および実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。
この実施例２のウェル部１１ｃにも、副気室部材１０の一部が係合する突出部としての縦壁部１５が備えられている。

また、この実施例２の副気室部材２０は、湾曲部１３ｅと第１の側壁部１３ｃおよび第２の側壁部１３ｄとをそれぞれ連結する第１の連結部分としての連結点Ｐ１および第２の連結部分としての連結点Ｐ２を有している。
そして、これらの連結点Ｐ１，Ｐ２は、前記ハンプ部１１ｆの第１の頂部１１ｈと縦壁部１５の第３の頂部１５ｂを通過する仮想線Ｌ２よりも径方向内側に配置されている。

次に、この実施例２の車両用ホイールの作用効果について説明する。
この実施例２の車両用ホイールの副気室部材２０では、湾曲部１３ｅがビードシート１１ａに形成されたハンプ部１１ｆの第１の頂部１１ｈと縦壁部１５の第３の頂部１５ｂ間を結ぶ仮想線Ｌ２に沿って配置されていて、仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置されている。

さらに、この実施例２の副気室部材２０では、連結点Ｐ１，Ｐ２は、ビードシート１１ａに形成されたハンプ部１１ｆの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ２よりも径方向内側に配置されている。
このため、さらに湾曲部１３ｅが凸形状となっていても、タイヤ取付時の副気室部材２０の上面部１３ｂへの接触を減少させてタイヤ取付性を向上させることができる。

このように、この実施例２の車両用ホイールは、タイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材２０の容量の設定を増大させて、消音性を向上させることができる。
他の構成及び作用効果は、前記実施形態の実施例１と同一乃至均等であるので説明を省略する。

[実施例３]
図４は、本実施形態の車両用ホイールで、実施例３の副気室部材３０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態、実施例１および２の副気室部材１０および２０と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

この実施例３の車両用ホイール２００のリム１１には、副気室部材３０を挟むように第１のハンプ部１１ｆおよび第２のハンプ部１１ｇが形成されている。これらの第１のハンプ部１１ｆおよび第２のハンプ部１１ｇは、それぞれ第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉとを有している。
そして、副気室部材３０の湾曲部３０ｅを含む上面部３０ｂは、これらの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１よりも径方向内側に位置するように構成されている。

さらにこの実施例３は、上面部３０ｂを構成する湾曲部３０ｅがハンプ部１１ｆの第１の頂部１１ｈと縦壁部１５の第３の頂部１５ｂを通過する仮想線Ｌ２よりも径方向内側に配置されている。
このため、この実施例３の車両用ホイールでは、実施例１，２の作用効果に加えて、ビード部２ａをウェル部１１ｃに落とし込ませる際、タイヤ２のビード部２ａが仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも、径方向外側を通過する。
したがって、タイヤ２は、副気室部材３０に干渉せず損傷を確実に防止できる。よって、さらにタイヤ取付性を損なうことがなく、上面部３０ｂに凸形状の湾曲部３０ｅを設けて、剛性を向上させることができる。

他の構成及び作用効果は、前記実施形態の実施例１，２と同一乃至均等であるので説明を省略する。

[変形例１]
図５は、本実施形態の車両用ホイールで、変形例１の副気室部材１１０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態および実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

実施例１の車両用ホイールでは、副気室部材１０の湾曲部１３ｅは、図２に示すように頭頂部１３ｐから、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて半放物線を描くように大きな曲率で頭頂部１３ｐから下降スラントさせる形状に形成されている。

これに対して、この変形例１では、副気室部材１１０の湾曲部１１３ｅが同一の比較的大きな半径Ｒ１の円弧により構成されている。そして、湾曲部１１３ｅは、大きな曲率で頭頂部１３ｐから下降スラントさせる形状に形成されている。
このため、さらに、応力集中が起こりにくく、所望の剛性を容易に得られる。

他の構成及び作用効果は、前記実施形態の実施例１〜３と同一乃至均等であるので説明を省略する。

[変形例２]
図６は、本実施形態の車両用ホイールで、変形例２の副気室部材１２０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態および実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

この変形例２では、副気室部材１２０の湾曲部１２３ｅが比較的大きな半径Ｒ２の円弧１２３ｆと、比較的小さな半径Ｒ３（Ｒ２＞Ｒ３）の円弧１２３ｇとを有して構成されている。
そして、湾曲部１２３ｅは、大きな曲率の円弧１２３ｆを用いて頭頂部１３ｐから下降スラントされて、小さな曲率の円弧１２３ｇに円滑に連ねられて接続されるように構成されている。

このように構成された湾曲部１２３ｅは、複数の円弧が連なって形成されている。このため、さらに、副気室ＳＣの容積を確保しつつ、上面部の剛性を向上させることができる。

[変形例３]
図７は、本実施形態の車両用ホイールで、変形例３の副気室部材１３０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態および実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

この変形例３では、副気室部材１３０の湾曲部１３３ｅが直線部１３３ｆと、半径Ｒ４の円弧１３３ｇとを有して構成されている。
そして、湾曲部１３３ｅは、頭頂部１３ｐから延設される直線部１３３ｆに連ねて、円弧１３３ｇに円滑に接続するように構成されている。

このように構成された湾曲部１３３ｅは、一部を直線部１３３ｆとしているため、タイヤと干渉しない範囲で副気室ＳＣの容積を最大限確保することができる。

他の構成及び作用効果は、前記実施形態の実施例１〜３と同一乃至均等であるので説明を省略する。
[変形例４]
図８は、本実施形態の車両用ホイールで、変形例４の副気室部材１４０の要部の構成を説明する断面図である。なお、前記実施形態および実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

この変形例４では、副気室部材１４０の湾曲部１４３ｅの円弧の曲率半径Ｒ５は、前記第１の連結部分である連結点Ｐ１および前記第２の連結部分である連結点Ｐ２の距離（図３参照）Ｐよりも長く（Ｒ５＞Ｐ）なるように設定されている。
このため、副気室ＳＣの容積を確保しながら、所望の剛性を上面部を構成する湾曲部１４３ｅに与えることができる。

他の構成及び作用効果は、前記実施形態の実施例１〜３と同一乃至均等であるので説明を省略する。
以上、上述してきたように、この発明の実施形態の実施例１〜３および変形例１〜４では、湾曲部１３ｅ等が径方向外側に凸形状を呈して構成されている。
このため、湾曲部１３ｅが面内外方向に一定の剛性を有して、変形が抑制される。

そして、湾曲部１３ｅをハンプ部１１ｆ，１１ｇの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置することにより、タイヤ２装着時に干渉させないようにすることができる。
したがって、タイヤ取付性を損なうことなく、副気室部材２０の容量を増大させて、消音性を向上させることができる、という実用上有益な作用効果を発揮する。

以上、本実施形態に係る車両用ホイールについて、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施形態では、湾曲部１３ｅがビードシート１１ａ，１１ａに形成されたハンプ部１１ｆ，１１ｇの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１よりも径方向内側に配置されているものを示して説明してきた。
しかしながら、特にこれに限らず、タイヤのビード部が干渉しないように径方向外側に凸形状となる湾曲部１３ｅを有していれば、ハンプ部１１ｆ，１１ｇの第１の頂部１１ｈと第２の頂部１１ｉ間を結ぶ仮想線Ｌ１の線上に上面部１３ｂが配置されているものであってもよい。

なお、図６および図７に示す変形例２，３では、円弧１２３ｆまたは直線部１３３ｆと、円弧１２３ｇまたは円弧１３３ｇとを連ねたものを示して説明してきたが、特にこれに限らない。たとえば、複数の円弧と複数の直線部とを組み合わせてもよく、組み合わせの順序や個々の長さについてもどのように設定されて連ねられてもよい。
[構成・効果の総括]
上述してきたように、本実施形態の車両用ホイールでは、短時間で安定的に解析を行なうことができる車両用ホイールが提供される。

２タイヤ
２ａビード
３ｂ，１３ｂ，３０ｂ上面部
１０，２０，３０，１１０，１２０，１３０，１４０副気室部材（レゾネータ）
１１ｃウェル部
１１ｆ第１のハンプ部
１１ｇ第２のハンプ部
１１ｈ第１の頂部
１１ｉ第２の頂部
１３本体部
１３ｃ第１の側壁部
１３ｄ第２の側壁部
１３ｅ湾曲部
１５縦壁部（突出部）
１６縦壁部
１５ｂ第３の頂部
３０ｅ，１１３ｅ，１２３ｅ，１３３ｅ，１３３ｇ，１４３ｅ湾曲部
１２３ｆ，１２３ｇ，１３３ｇ円弧
１３３ｆ直線部
１００，２００車両用ホイール
ＭＣタイヤ空気室
Ｐ１，Ｐ２連結点

Claims

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有する車両用ホイールであって、
前記副気室部材は、
前記外周部側に配置される下面部と、
前記下面部よりも径方向外側に配置される上面部と
を備え、
幅方向断面における前記上面部は、
径方向外側に延出する第１の側壁部および第２の側壁部と、
前記第１の側壁部および前記第２の側壁部を連結すると共に径方向外側に凸形状の湾曲部とを含む
ことを特徴とする車両用ホイール。
前記副気室部材は、一方の側端部と他方の側端部を備え、
前記上面部は、
前記ウェル部を挟んで２つあるハンプ部のうちの第１のハンプ部が備える第１の頂部および第２のハンプ部が備える第２の頂部を通過する仮想線よりも径方向の内側に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
前記副気室部材は、一方の側端部と他方の側端部を備え、
前記ウェル部は、その幅方向の中ほどに前記副気室部材の前記一方の側端部が係止される突出部を備え、
２つあるハンプ部のうちの前記他方の側端部に近い側のハンプ部の頂部を第１の頂部とし、前記突出部の頂部を第３の頂部としたとき、
前記湾曲部の一方の側と前記第１の側壁部とを連結する第１の連結部分および前記湾曲部の他方の側と前記第２の側壁部とを連結する第２の連結部分は、前記第１の頂部と前記第３の頂部を通過する仮想線の線上または前記仮想線よりも径方向内側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
前記湾曲部は単一の円弧で形成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両用ホイール。
前記湾曲部は複数の円弧が連なって形成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両用ホイール。
前記湾曲部は円弧に直線を一部連ねて形成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両用ホイール。
前記円弧の曲率半径は、
前記第１の連結部分および前記第２の連結部分の距離よりも長く設定される、
ことを特徴とする請求項４〜請求項６のうち何れか一項に記載の車両用ホイール。