WO2014132851A1 - 車両用ホイール - Google Patents

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WO2014132851A1
WO2014132851A1 PCT/JP2014/053849 JP2014053849W WO2014132851A1 WO 2014132851 A1 WO2014132851 A1 WO 2014132851A1 JP 2014053849 W JP2014053849 W JP 2014053849W WO 2014132851 A1 WO2014132851 A1 WO 2014132851A1
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WO
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air chamber
vertical wall
vehicle wheel
edge
outer peripheral
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PCT/JP2014/053849
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋一 神山
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B21/00Rims
    • B60B21/12Appurtenances, e.g. lining bands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B21/00Rims
    • B60B21/02Rims characterised by transverse section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/10Reduction of
    • B60B2900/111Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/10Reduction of
    • B60B2900/133Noise
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle wheel.
  • Such a vehicle wheel preferably has a structure in which a Helmholtz resonator (sub-air chamber member) is easily and firmly attached to the outer peripheral surface of the well portion.
  • the present inventor has a sub-air chamber inside the main body formed by the top plate and the bottom plate, and the main body is a well through plate-like edges extending from both sides of the main body.
  • a vehicle wheel having a structure to be attached to the outer peripheral surface of the part has already been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the vehicle wheel has a pair of vertical wall surfaces formed so as to extend along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the well portion, and between the opposing vertical wall surfaces.
  • the main body is disposed substantially at the center.
  • tips of the edge part extended from a main-body part becomes a structure latched by each vertical wall surface.
  • the vehicle wheel has the upper plate partially depressed toward the auxiliary air chamber, and the bottom plate is partially depressed toward the auxiliary air chamber so as to correspond thereto. It has the joint part.
  • Ten connecting portions are formed so as to be arranged in a line on the center line of the main body portion along the longitudinal direction (wheel circumferential direction) of the auxiliary air chamber member. Such a coupling part couples the top plate and the bottom plate to suppress the fluctuation of the volume of the auxiliary air chamber, and more effectively exerts the silencing function.
  • transformation which arises in a sub air chamber member by the centrifugal force at the time of wheel rotation is a wheel width direction from the edge part strongly restrained by a pair of vertical wall surface.
  • a plurality of coupling portions are formed on the center line where the amount of deformation is the largest.
  • the conventional vehicle wheel further increases the amount of deformation of the auxiliary air chamber member.
  • This increase in the amount of deformation of the auxiliary air chamber member causes a release of the locking of the edge portion with respect to the pair of vertical wall surfaces. That is, this increase in the amount of deformation reduces the limit rotational speed of the wheel that detaches the auxiliary air chamber member from the well portion.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle wheel that can set the limit rotational speed of the wheel at a higher speed while maintaining the effect of suppressing the volume fluctuation of the auxiliary air chamber by the coupling portion.
  • the vehicle wheel of the present invention that has solved the above problems is a vehicle wheel in which a sub air chamber member as a Helmholtz resonator is fixed to the outer peripheral surface of a well portion in a tire air chamber, and has a diameter from the outer peripheral surface of the well portion.
  • a first vertical wall surface formed so as to rise outward in the direction and extend in the circumferential direction of the outer peripheral surface; and formed in the well portion so as to face the first vertical wall surface in the width direction of the outer peripheral surface.
  • a second vertical wall surface, wherein the sub air chamber member is formed of resin and forms a sub air chamber between the bottom plate disposed on the outer peripheral surface side of the well portion and the bottom plate.
  • a main body having a plate, a communication hole for communicating the auxiliary air chamber and the tire air chamber, and the bottom plate and the upper plate at each of both sides in the width direction of the main body,
  • the first vertical wall surface and the second vertical wall surface Each of the upper plate and the main plate is recessed from one or both of the upper plate and the bottom plate into the auxiliary air chamber.
  • a connecting portion that partially connects the bottom plate and the edge portion locked to the first vertical wall surface and the edge portion locked to the second vertical wall surface. And a plurality of them are formed in the circumferential direction so as to be biased toward the edge side.
  • a plurality of coupling portions formed in the circumferential direction of the main body portion include an edge portion locked to the first vertical wall surface and an edge portion locked to the second vertical wall surface. It arrange
  • this vehicle wheel differs from the conventional vehicle wheel (for example, refer to patent documents 1) in which a plurality of joint parts are arranged on a central line, and a sub air chamber when centrifugal force is applied to the joint parts. The deformation of the member is more effectively prevented.
  • the main body portion is formed in a longitudinal direction so as to be curved in accordance with a curvature in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and the groove portion is along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the well portion.
  • the edge portion can be configured to fit into the circumferential groove over the length.
  • the main body portion of the auxiliary air chamber member is disposed on the outer peripheral surface along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the well portion. According to this vehicle wheel, the centrifugal force generated when the wheel rotates is evenly applied over the entire length of the auxiliary air chamber member in the longitudinal direction. Therefore, according to this vehicle wheel, the support stability of the auxiliary air chamber member with respect to the rim during high-speed rotation of the wheel is further improved.
  • the communication hole includes a protruding portion formed on the inner side, and the protruding portion is biased to the edge side with respect to a central portion in the width direction of the main body portion.
  • the connecting portion may be configured to be biased toward the edge side where the protruding portion is biased.
  • the vehicle wheel is locked to the first vertical wall surface and the second vertical wall surface, and is provided with a projecting portion and a coupling portion so as to be biased toward the edge side strongly restrained by these vertical wall surfaces. Therefore, this vehicle wheel is a sub air chamber member when a centrifugal force is applied to the projecting portion and the coupling portion as compared with the vehicle wheel in which the projecting portion and the coupling portion are arranged at the center portion in the width direction of the main body portion. More effectively prevent deformation.
  • the first vertical wall surface is formed in an annular vertical wall standing on the well portion, and is cut out in the vertical wall protruding from the edge portion in the wheel width direction.
  • the auxiliary air chamber member is provided with a rotation stop member that prevents the auxiliary air chamber member from shifting in the circumferential direction of the wheel by being fitted into the notch portion, and the coupling portion is formed to be biased toward the edge side where the rotation stop member is formed. It can be set as the structure currently made.
  • the coupling portion that is a mass factor of inertial force is formed to be biased toward the edge portion where the anti-rotation member is formed.
  • the displacement of the auxiliary air chamber member due to the inertial force is more reliably prevented by the rotation stopping member.
  • the coupling portion may be formed in a line along the circumferential direction of the wheel.
  • the vehicle wheel of the present invention it is possible to more effectively prevent the sub air chamber member from being deformed when a centrifugal force is applied to the coupling portion as compared with the conventional vehicle wheel.
  • the vehicle wheel of the present invention can set the limit rotational speed of the wheel at a higher speed while maintaining the volume fluctuation suppression effect of the auxiliary air chamber by the coupling portion.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention. It is a whole perspective view of a sub air chamber member.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a sub-air chamber member disposed on a well portion, and is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a sub air chamber member cut out along line IV-IV in FIG. 2.
  • (A) And (b) is process explanatory drawing explaining the attachment method of the sub air chamber member with respect to the well part of a rim
  • FIG. 6 is a partial enlarged perspective view of the auxiliary air chamber member in the embodiment of the present invention in the vicinity of the end of the main body, and the deformation distribution of how the auxiliary air chamber member is deformed by the centrifugal force generated at the assumed maximum rotation speed of the wheel.
  • FIG. It is the elements on larger scale near the edge part of the main-body part in the sub air chamber member concerning a reference example, and expressed a mode that a sub air chamber member deformed by centrifugal force generated with the assumption maximum rotation speed of a wheel as a deformation amount distribution.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle wheel 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle wheel 1 of the present embodiment has a plurality of auxiliary air chamber members 10 as Helmholtz resonators at equal intervals in the wheel circumferential direction X.
  • auxiliary air chamber members 10 as Helmholtz resonators at equal intervals in the wheel circumferential direction X.
  • reference numeral 33 a is an upper coupling portion that forms the coupling portion 33 together with a bottom coupling portion 33 b (see FIG. 3) described later.
  • the coupling portion 33 in the main body portion 13 (see FIG. 2) of the auxiliary air chamber member 10 is the center line 10 f (FIG. 2) in the wheel width direction Y of the auxiliary air chamber member 10 in this embodiment.
  • the main feature is that a plurality of the edge portions 14a (see FIG. 2) are biased toward the edge 14a (see FIG. 2).
  • the coupling portion 33 is more than the center line 10f (see FIG. 2). It can also be set as the structure currently formed in multiple so that it may deviate to the edge part 14b (refer FIG. 2) side.
  • the overall configuration of the vehicle wheel 1 will be described first.
  • the vehicle wheel 1 includes a rim 11 and a disk 12 for connecting the rim 11 to a hub (not shown).
  • reference numeral 11d denotes an outer peripheral surface of the well portion 11c
  • the auxiliary air chamber member 10 is fitted into the well portion 11c as will be described in detail later.
  • Reference numeral 15 denotes an annular vertical wall erected on the outer peripheral surface 11 d of the well portion 11 c so as to extend in the circumferential direction of the rim 11.
  • the auxiliary air chamber member 10 is locked to the vertical wall 15 as described later.
  • Reference numeral 15 a denotes a notch portion of the vertical wall 15 into which a rotation stopper member 19 to be described later is inserted when the auxiliary air chamber member 10 is locked to the vertical wall 15.
  • FIG. 2 is an overall perspective view of the auxiliary air chamber member 10.
  • the auxiliary air chamber member 10 is a member that is long in one direction (the wheel circumferential direction X), and includes a main body portion 13, a tubular body 18, edge portions 14 a and 14 b, and an extension portion 14 c. , 14d.
  • the main body 13 is formed in a longitudinal direction so as to be curved in accordance with the curvature in the circumferential direction of the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1), and as will be described in detail later, a sub air chamber SC (see FIG. 3) is provided inside thereof. Have.
  • a plurality of coupling portions 33 are formed in the main body portion 13 so as to be arranged in a line in the wheel circumferential direction X.
  • the coupling portion 33 is formed so as to be biased toward the edge portion 14a with respect to the center line 10f (see FIG. 2).
  • reference numeral 33a is an upper coupling portion.
  • the tubular body 18 is provided so as to protrude from the longitudinal end portion (end portion in the wheel circumferential direction X) of the main body portion 13 in the circumferential direction of the wheel circumferential direction X, in other words, the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1). ing.
  • the tubular body 18 is provided so as to be biased toward the edge portion 14a with respect to the wheel width direction Y of the main body portion 13, in other words, the central portion 10f in the width direction of the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1).
  • the tubular body 18 in the present embodiment is formed so as to be integrated with an extension portion 14c described later, but may be configured to protrude from the main body portion 13 independently of the extension portion 14c.
  • a communication hole 18 a is formed inside the tube body 18.
  • the communication hole 18a communicates the auxiliary air chamber SC (see FIG. 3) inside the main body 13 with a tire air chamber MC (see FIG. 3) described later.
  • the cross-sectional shape of the communication hole 18a desirably has a vertically long cross-sectional shape in the wheel radial direction Z (see FIG. 3).
  • the tubular body 18 in the present embodiment having such a communication hole 18 is biased toward the edge portion 14a as described above, but the present invention includes the tubular body 18 biased toward the edge portion 14b. It can also be configured.
  • the edge portion 14 a and the edge portion 14 b are formed so as to extend along both side portions of the main body portion 13 in the wheel width direction Y and extend in the wheel circumferential direction X. These edge portions 14a and 14b are locked to the first vertical wall surface 16a (see FIG. 3) and the second vertical wall surface 16b (see FIG. 3), respectively.
  • the first vertical wall surface 16a is formed on an annular vertical wall 15 erected on the well portion 11c (see FIG. 1).
  • the second vertical wall surface 16b is formed in the well portion 11c so as to face the first vertical wall surface 16a in the wheel width direction Y.
  • the edge portion 14a and the edge portion 14b are respectively engaged with a groove portion 17a (see FIG. 3) formed on the first vertical wall surface 16a and a groove portion 17b (see FIG. 3) formed on the second vertical wall surface 16b.
  • the main body 13 is fixed to the well 11c.
  • the extension part 14c and the extension part 14d are a plate-like body part extending in the wheel circumferential direction X from an end part of a bottom plate 25b (see FIG. 3) described later in the main body part 13 in the wheel circumferential direction X, and the wheel circumferential direction.
  • a plate-like body portion extending in the wheel circumferential direction X from the end portions of the X edge portions 14a and 14b is integrally formed.
  • the extending portions 14c and 14d are on the extension of the edge portions 14a and 14b in the wheel circumferential direction X, and are curved in accordance with the circumferential curvature of the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1).
  • Reference numeral 19 denotes a notch 15a (see FIG. 1) in the vertical wall 15 (see FIG. 1) when the auxiliary air chamber member 10 is fixed to the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1) of the well 11c (see FIG. 1).
  • the auxiliary air chamber member 10 is a rotation-preventing member that prevents the auxiliary air chamber member 10 from shifting in the wheel circumferential direction X.
  • the anti-rotation member 19 is formed in a rectangular section in plan view, which is formed so as to protrude from the edge portion 14a in the wheel width direction Y.
  • Reference numeral 33a is an upper coupling portion described later (see FIG. 3).
  • FIG. 3 to be referred to is a cross-sectional view of the auxiliary air chamber member 10 disposed on the well portion 11c, and is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • the main body 13 of the sub air chamber member 10 includes a bottom plate 25b and an upper plate 25a that forms a sub air chamber SC between the bottom plate 25b.
  • each of the upper board 25a and the bottom board 25b in this embodiment is the same thickness, these thicknesses may mutually differ.
  • the upper plate 25a is curved so as to bulge above the bottom plate 25b arranged along the outer peripheral surface 11d side of the well portion 11c, thereby forming a sub air chamber SC.
  • an upper coupling portion 33a is formed at a portion constituting the main body portion 13.
  • the upper coupling portion 33a is formed such that the upper plate 25a is partially depressed toward the sub air chamber SC, and has a circular shape in plan view.
  • the upper coupling portion 33 a is arranged in a line along the wheel circumferential direction X so as to be biased toward the edge portion 14 a side with respect to the center line 10 f in the wheel width direction Y of the auxiliary air chamber member 10. It is formed side by side.
  • a bottom side coupling portion 33b is formed on the bottom plate 25b at a position corresponding to the upper coupling portion 33a.
  • These bottom side coupling portions 33b are formed so that the bottom plate 25b is partially depressed toward the sub air chamber SC, and have a circular shape in plan view.
  • These bottom-side coupling portions 33b have a distal end integrated with a distal end of the upper coupling portion 33a of the upper plate 25a to constitute the coupling portion 33, and couple the upper plate 25a and the bottom plate 25b.
  • the coupling portion 33 is formed so as to be biased toward the edge portion 14a.
  • the coupling portion 33 has the center line 10f ( It can also be set as the structure biased to the edge part 14b side rather than FIG.
  • the upper coupling portion 33a and the bottom coupling portion 33b constitute the coupling portion 33.
  • the upper coupling portion 33a that is recessed toward the auxiliary air chamber SC is directly integrated with the bottom plate 25b.
  • the coupling portion 33 can be configured without forming the bottom side coupling portion 33b.
  • the coupling portion 33 can be configured without the bottom coupling portion 33b, which is recessed toward the sub-air chamber SC, being directly integrated with the upper plate 25a to form the upper coupling portion 33a.
  • FIG. 4 referred to is a cross-sectional perspective view of the auxiliary air chamber member 10 cut out along the line IV-IV in FIG.
  • the coupling portion 33 composed of the upper coupling portion 33a and the bottom coupling portion 33b coupled to each other in the auxiliary air chamber SC improves the mechanical strength of the auxiliary air chamber member 10,
  • the configuration is such that the silencing function is more effectively exhibited by suppressing the fluctuation of the volume of the auxiliary air chamber SC.
  • the volume of the auxiliary air chamber SC is desirably about 50 to 250 cc.
  • the sub-air chamber member 10 exhibits a silencing effect and suppresses an increase in its weight, and the vehicle wheel 1 (see FIG. 1). Weight reduction can be achieved.
  • the length of the auxiliary air chamber member 10 in the wheel circumferential direction X is the circumferential length of the rim 11 (see FIG. 1) (the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1) of the well portion 11c (see FIG. 1)).
  • reference numeral 13 denotes a main body
  • reference numeral 25a denotes an upper plate
  • reference numeral 25b denotes a bottom plate.
  • the communication hole 18a for communicating the tire air chamber MC and the sub air chamber SC has a vertically long cross-sectional shape in the wheel radial direction Z as described above.
  • the cross-sectional shape of the communication hole 18 a is wide on the bottom plate 25 b side and narrows toward the outside in the wheel radial direction Z from the bottom plate 25 b. It has a shape.
  • the communication hole 18a preferably has a vertically long cross-sectional shape in such a wheel radial direction Z, but may be other cross-sectional shapes such as a circle and a polygon even if it is not vertically long.
  • the cross-sectional area of the communication hole 18a is preferably 5 mm or more in diameter in terms of a circle having the same cross-sectional area.
  • the length of the communication hole 18a is set so as to satisfy the expression for obtaining the resonant vibration frequency of the Helmholtz resonator shown by the following (Expression 1).
  • f 0 C / 2 ⁇ ⁇ ⁇ (S / V (L + ⁇ ⁇ ⁇ S)) (Expression 1)
  • f 0 (Hz): resonance vibration frequency C (m / s): sound velocity inside the sub-air chamber SC ( sound velocity inside the tire air chamber MC)
  • the resonance vibration frequency f 0 is The resonance vibration frequency of the tire air chamber MC is adjusted.
  • the tubular body 18 in the present embodiment having such a communication hole 18a is formed so as to protrude further in the wheel circumferential direction X than the end portion in the wheel circumferential direction X of the extending portion 14c. It is desirable to do.
  • edge portion 14a and the edge portion 14b join the bottom plate 25b and the upper plate 25a. And the front-end
  • tip of the edge part 14a and the edge part 14b is fitting in the groove part 17b of the 1st vertical wall surface 16a, and the groove part 17b of the 2nd vertical wall surface 16b.
  • the thickness of the edge portions 14a and 14b and the extension portions 14c and 14d (see FIG. 2) in the present embodiment is set to be substantially the same as the thicknesses of the bottom plate 25b and the upper plate 25a. And these edge parts 14a and 14b and the extension parts 14c and 14d have spring elasticity by selecting the thickness and material suitably.
  • the auxiliary air chamber member 10 according to the present embodiment as described above is made of resin.
  • This resin is preferably a lightweight, high-rigidity resin that can be blow-molded in consideration of weight reduction of the auxiliary air chamber member 10 and improvement of mass productivity, reduction of manufacturing cost, ensuring airtightness of the auxiliary air chamber SC, and the like. .
  • polypropylene that is resistant to repeated bending fatigue is particularly desirable.
  • the rim 11 is a well portion recessed toward the inner side (rotation center side) in the wheel radial direction between the bead seat portions (not shown) of the tire formed at both ends in the wheel width direction Y shown in FIG. 11c.
  • the well portion 11c is provided to drop a bead portion (not shown) of the tire when assembling a tire (not shown) to the rim 11.
  • the well portion 11c in the present embodiment is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter over the wheel width direction Y.
  • An annular vertical wall 15 is erected on the outer peripheral surface 11 d of the well portion 11 c so as to extend in the circumferential direction of the rim 11.
  • the vertical wall 15 has an outer periphery so as to form a first vertical wall surface 16a that rises from the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c to the outside in the wheel radial direction Z (upper side of the drawing in FIG. 3, the same applies hereinafter). It is erected on the surface 11d. Further, a second vertical wall surface 16b is provided on the side surface portion 11e formed on the inner side in the wheel width direction Y of the well portion 11c (left side in FIG. 3) so as to substantially face the first vertical wall surface 16a. Yes.
  • the vertical wall 15 in this embodiment is formed integrally with the well portion 11c when the rim 11 is cast.
  • groove part 17a and the groove part 17b are formed in these 1st vertical wall surfaces 16a and 2nd vertical wall surfaces 16b, respectively. These groove portions 17a and 17b are formed along the circumferential direction of the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c to form an annular peripheral groove. The edge portions 14a and the edge portions 14b of the auxiliary air chamber member 10 are fitted into the groove portions 17a and 17b.
  • the groove parts 17a and 17b in this embodiment are formed by machining each of the vertical wall 15 and the side part 11e.
  • FIGS. 5A and 5B are process explanatory views illustrating a method of attaching the sub air chamber member 10 to the well portion 11c.
  • the auxiliary air chamber member 10 is attached to the well portion 11c in order to push the edge portion 14b toward the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c at a position close to the groove portion 17b (see FIG. 5 (a) and (b)) is assumed.
  • the pusher 50 what presses the edge part 14b (refer FIG. 5 (a) and (b)) with the air pressure of an air cylinder is mentioned, for example.
  • the pusher 50 is indicated by an imaginary line (two-dot chain line) for convenience of drawing.
  • the pusher 50 used in the present embodiment for example, a plate-like member having an edge portion having an arc-shaped contour following the curvature of the auxiliary air chamber member 10 in the longitudinal direction (the wheel circumferential direction X in FIG. 2).
  • the pusher 50 that can be applied to the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed in design.
  • the auxiliary air chamber member 10 is inclined, and the edge portion 14a located in the vicinity of the locking member 19 is partially formed on the first vertical wall surface 16a. Fit into the groove 17a. At this time, as shown in FIG. 1, the anti-rotation member 19 is fitted into the notch 15 a of the vertical wall 15.
  • a pusher 50 indicated by a virtual line is applied to the edge 14b.
  • Reference numeral 11d denotes an outer peripheral surface of the well portion 11c.
  • the edge portion 14b when the pusher 50 presses the edge portion 14b toward the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c, the sub air chamber member 10 is inclined with respect to the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c. As the angle becomes smaller, the edge portions 14a on both sides of the anti-rotation member 19 are gradually fitted into the groove portions 17a of the first vertical wall surface 16a. At this time, the edge portion 14b having spring elasticity bends according to the magnitude of the pressing force of the pusher 50.
  • the edge portion 14a is formed in the groove portion 17a formed in the first vertical wall surface 16a.
  • the auxiliary air chamber member 10 is attached to the well portion 11c by completely fitting the portions 14b into the groove portions 17b formed in the second vertical wall surface 16b.
  • the vehicle wheel 1 has the edge portions 14a and 14b fitted and locked in the groove portions 17a and 17b of the first and second vertical wall surfaces 16a and 16b, respectively.
  • the deformation that occurs in the auxiliary air chamber member 10 due to the centrifugal force at the time of wheel rotation is from the edge portions 14a and 14b that are strongly restrained by the first and second vertical wall surfaces 16a and 16b, respectively, in the center portion in the wheel width direction Y. It gets bigger as you get closer.
  • FIG. 6 to be referred to is a partially enlarged perspective view of the auxiliary air chamber member 10 in the embodiment of the present invention in the vicinity of the end of the main body 13, and the auxiliary air is generated by the centrifugal force generated at the assumed maximum rotation speed of the wheel. It is the figure which represented a mode that the chamber member 10 deform
  • FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of the auxiliary air chamber member 10 according to the reference example in the vicinity of the end portion of the main body 13, and the auxiliary air chamber member 10 is deformed by the centrifugal force generated at the assumed maximum rotation speed of the wheel. Is expressed as a deformation amount distribution. Incidentally, the amount of deformation is obtained by conducting a simulation test by CAE (Computer Aided Engineering).
  • the shaded portion 10a among the shaded portions divided into three types according to the degree of shading is the amount of deformation (lifting degree) from the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c (see FIG. 3) in the centrifugal direction. ) Indicates the largest region.
  • the shaded portion 10b indicates a region where the deformation amount (lifting degree) is medium.
  • the shaded portion 10c indicates a region where the deformation amount (lifting degree) is small.
  • a white portion 10d indicates a region that is hardly deformed.
  • the coupling portion 33 is arranged in a line on the center line 10 f (see FIG. 2) defined in the main body portion 13. A plurality are provided. And the area
  • the auxiliary air chamber member 10 in the vehicle wheel 1 of the present embodiment is formed so that the coupling portion 33 is biased to the edge portion 14a.
  • the shaded portion 10a is much smaller than the portion 10a.
  • the maximum value of the deformation amount in the upper plate 25a (see FIG. 3) of the auxiliary air chamber member 10 in FIG. 6 is 82 of the maximum value of the deformation amount in the upper plate 25a (see FIG. 3) in FIG. %Met.
  • the maximum deformation amount in the bottom plate 25b (see FIG. 3) was 88% of the maximum deformation amount in the bottom plate 25b (see FIG. 3) in FIG.
  • the plurality of coupling portions 33 formed in the circumferential direction of the main body portion 13 are arranged so as to be biased toward the edge portion 14 a that is locked to the first vertical wall surface 16 a. Therefore, these connecting portions 33 are strongly restrained by the first vertical wall surface 16a.
  • the centrifugal force was applied to the coupling
  • the deformation of the auxiliary air chamber member 10 when the coupling portion 33 is subjected to centrifugal force can be more effectively prevented, so that the volume of the auxiliary air chamber SC by the coupling portion 33 is reduced.
  • the wheel limit rotation speed (limit rotation speed at which the auxiliary air chamber member 10 is detached from the well portion 11c) can be set at a higher speed while maintaining the fluctuation suppressing effect well.
  • the main body portion 13 of the auxiliary air chamber member 10 is formed in a longitudinal shape so as to be curved in accordance with the curvature in the circumferential direction of the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c.
  • the groove portions 17a and 17b are annular circumferential grooves formed along the circumferential direction of the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c, and the edge portions 14a and 14b are formed in the circumferential grooves over the longitudinal direction. It is inserted.
  • the main body portion 13 of the auxiliary air chamber member 10 is disposed on the outer peripheral surface 11d along the circumferential direction of the outer peripheral surface 11d of the well portion 11c. According to the vehicle wheel 1, the centrifugal force when the wheel rotates is evenly applied over the entire length of the auxiliary air chamber member 10 in the longitudinal direction. Therefore, according to the vehicle wheel 1, the support stability of the auxiliary air chamber member 10 with respect to the rim 11 during high-speed rotation of the wheel is further improved.
  • the protruding portion 18 is provided offset toward the edge portion 14 a side with respect to the center portion (center line 10 f) in the width direction of the main body portion 13, and the coupling portion 33. Is biased toward the edge 14a where the protrusion 18 is biased.
  • the vehicle wheel 1 is provided with a protruding portion 18 and a coupling portion 33 so as to be biased toward the edge portion 14a that is locked to the first vertical wall surface 16a and strongly restrained by the vertical wall surface 16a. Accordingly, the vehicle wheel 1 is more prominent in the protrusion 18 and the coupling portion 33 than in the vehicle wheel in which the protrusion 18 and the coupling portion 33 are arranged in the central portion (center line 10f) in the width direction of the main body portion 13. Deformation of the auxiliary air chamber member 10 when a centrifugal force is applied is more effectively prevented.
  • the coupling portion 33 is formed so as to be biased toward the edge portion 14 a where the anti-rotation member 19 is formed.
  • the coupling portion 33 that is a mass factor of the inertial force is formed to be biased toward the edge portion 14 a where the anti-rotation member 19 is formed. Deviation of the auxiliary air chamber member 10 due to the inertial force generated in the coupling portion 33 is more reliably prevented by the anti-rotation member 19.
  • the coupling portion 33 can be formed in a line along the wheel circumferential direction X.
  • the coupling portions 33 that are mass factors of the centrifugal force are arranged in a line along the wheel circumferential direction X, so that the mass balance design of the auxiliary air chamber member 10 in the wheel width direction Y can be easily performed. Become.
  • the row of the coupling portions 33 formed in the wheel circumferential direction X is one row. However, if the row of the coupling portions 33 is biased toward the edge portion 14a or the edge portion 14b, Multiple rows may be formed.
  • the pipe body 18 was set as the structure protruded from the edge part of the wheel circumferential direction X of the main-body part 13, this invention is the center part of the wheel circumferential direction X of the main-body part 13, for example, the rotation prevention member 19 It can also be set as the structure which protrudes in the wheel width direction Y from the main-body part 13 at the position where this is provided. At this time, the tubular body 18 can also serve as the anti-rotation member 19 by being fitted into the notch 15a.
  • Vehicle Wheel 10 Deputy Air Chamber Member (Helmholtz Resonator) 11c well portion 11d outer peripheral surface of well portion 10f center line 13 main body portion 14a edge portion 14b edge portion 16a first vertical wall surface 16b second vertical wall surface 18 tubular body 18a communication hole 25a upper plate 25b bottom plate 33 coupling portion 33a upper coupling Part 33b Bottom side coupling part X Wheel circumferential direction Y Wheel width direction Z Wheel radial direction SC Sub air chamber SC1 First sub air chamber SC2 Second sub air chamber MC Tire air chamber

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Abstract

 本発明の車両用ホイールは、ウェル部(11c)に設けられた縦壁面(16a,16b)に固定される副気室部材(10)の本体部(13)が、底板(25b)とこの底板(25b)との間で副気室(SC)を形成する上板(25a)とで形成され、上板(25a)と底板(25b)との両方から副気室(SC)内部へ窪んで上板(25a)と底板(25b)とを部分的に結合する結合部(33)が、縦壁面(16a)に係止される副気室部材(10)の縁部(14a)側に偏倚していることを特徴とする。

Description

車両用ホイール
 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、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(例えば、特許文献1参照)。
 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。
 また、この車両用ホイールは、前記の上板が部分的に副気室側に向かって窪み、これに対応するように前記の底板が部分的に副気室側に向かって窪んで相互に結合した結合部を有している。この結合部は、副気室部材の長手方向(ホイール周方向)に沿って本体部の中央線上で1列に並ぶように10個形成されている。
 このような結合部は、上板と底板を結合して副気室の容積の変動を抑制し、消音機能をより効果的に発揮させる。
特開2012-051397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、ホイール回転時の遠心力により副気室部材に生じる変形は、一対の縦壁面に強く拘束される縁部からホイール幅方向の中央部寄りになるほど大きくなる。つまり、副気室部材の遠心力による変形量(ウェル部の外周面からの持ち上がり程度)は、本体部の中央線上が最も大きくなる。
 しかしながら、従来の車両用ホイールは、前記のように変形量が最も大きくなる中央線上に複数の結合部が形成されている。そして、これらの結合部は、遠心力(F=mrω: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。そのため、従来の車両用ホイールは、副気室部材の変形量を一層増加させる。この副気室部材の変形量の増加は、一対の縦壁面に対する縁部の係止を解除する原因となる。つまり、この変形量の増加は、副気室部材をウェル部から脱離させるホイールの限界回転速度を低下させる。
 そこで、本発明の課題は、結合部による副気室の容積変動抑制効果を良好に維持したままで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、樹脂で形成され、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、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通させる連通孔とを有する本体部と、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、を有し、前記本体部には、前記上板と前記底板の一方から、又は両方から、前記副気室内部へ窪んで前記上板と前記底板とを部分的に結合する結合部が、前記第1の縦壁面に係止される前記縁部、及び前記第2の縦壁面に係止される前記縁部のうちのいずれか一方の前記縁部側に偏倚して前記周方向に複数形成されていることを特徴とする。
 このような車両用ホイールでは、本体部の周方向に複数形成される結合部が、第1の縦壁面に係止される縁部、及び第2の縦壁面に係止される縁部のうちのいずれか一方の縁部側に偏倚するように配置されている。そのため、これらの結合部は、偏倚する側の第1の縦壁面又は第2の縦壁面に強く拘束される。これにより、この車両用ホイールは、中央線上に複数の結合部が配置される従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)と異なって、結合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、前記本体部は、前記外周面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、前記溝部は、ウェル部の外周面の周方向に沿って形成される環状の周溝であり、前記縁部は、前記長手に亘って当該周溝に嵌り込んでいる構成とすることができる。
 この車両用ホイールにおいては、副気室部材の本体部は、ウェル部の外周面の周方向に沿うように当該外周面上に配置されることとなる。この車両用ホイールによれば、ホイールが回転する際の遠心力は、副気室部材の長手方向の全長にわたって均等に加わる。よって、この車両用ホイールによれば、ホイールの高速回転時におけるリムに対する副気室部材の支持安定性がより向上する。
 また、このような車両用ホイールにおいては、前記連通孔が内側に形成される突出部を備え、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、前記結合部は、前記突出部が偏倚する前記縁部側に偏倚している構成とすることができる。
 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と結合部とが設けられる。
 したがって、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や結合部が配置される車両用ホイールと比べて、突出部や結合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、前記結合部は、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構成とすることができる。
 このような車両用ホイールにおいては、慣性力の質量因子となる結合部は、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、ホイール回転の加減速時に結合部に生じた慣性力による副気室部材のずれは、より確実に回止め部材にて防止される。
 また、このような車両用ホイールにおいては、前記結合部は、ホイール周方向に沿って一列に並んで形成されている構成とすることができる。
 この車両用ホイールによれば、遠心力の質量因子となる結合部がホイール周方向に沿って一列に並ぶので、ホイール幅方向における副気室部材のマスバランスの設計が容易になる。
 本発明の車両用ホイールによれば、従来の車両用ホイールと比較して結合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、結合部による副気室の容積変動抑制効果を良好に維持したままで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。 本発明の実施形態での副気室部材における本体部の端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。 参考例に係る副気室部材における本体部の端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。
 図1中、符号33aは、後記する底側結合部33b(図3参照)と共に結合部33を形成する上側結合部である。
 そして、この車両用ホイール1は、副気室部材10の本体部13(図2参照)における結合部33が、本実施形態では副気室部材10のホイール幅方向Yの中央線10f(図2参照)よりも縁部14a(図2参照)側に偏倚するように複数形成されていることを主な特徴とする。
 なお、本実施形態では、結合部33が縁部14a(図2参照)側に偏倚するものについて説明するが、本発明は後記するように結合部33が中央線10f(図2参照)よりも縁部14b(図2参照)側に偏倚するように複数形成されている構成とすることもできる。
 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。
 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。
 また、本体部13には、ホイール周方向Xに一列に並ぶように複数の結合部33(本実施形態では8つ)が形成されている。この結合部33は、後に詳しく説明するように、中央線10f(図2参照)よりも縁部14a側に偏倚するように形成されている。図2中、符号33aは、上側結合部である。
 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部10fよりも縁部14a側に偏倚して設けられている。
 本実施形態での管体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、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。
 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のホイール幅方向Yの中央線10fよりも縁部14a側に偏倚するようにホイール周方向Xに沿って8つ一列に並んで形成されている。
 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結合部33を構成し、上板25aと底板25bとを結合している。
 なお、本実施形態では、図2に示したように、結合部33が縁部14a側に偏倚するように形成されているが、前記したように、本発明は結合部33が中央線10f(図2参照)よりも縁部14b側に偏倚する構成とすることもできる。
 また、本実施形態では、上側結合部33aと底側結合部33bとによって結合部33を構成しているが、本発明は副気室SC側に窪む上側結合部33aが直接底板25bと一体になって底側結合部33bを形成することなく結合部33を構成することもできる。また、本発明は副気室SC側に窪む底側結合部33bが直接上板25aと一体になって上側結合部33aを形成することなく結合部33を構成することもできる。
 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とからなる結合部33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。
=C/2π×√(S/V(L+α×√S))・・・(式1)
 f(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):副気室SCの容積
 L(m):連通孔18aの長さ
 S(m):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、樹脂で形成されている。この樹脂としては、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、ホイール回転時の遠心力により副気室部材10に生じる変形は、第1及び第2の縦壁面16a,16bのそれぞれに強く拘束される縁部14a,14bからホイール幅方向Yの中央部寄りになるほど大きくなる。
 次に参照する図6は、本発明の実施形態での副気室部材10における本体部13の端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10が変形する様子を変形量分布として表した図である。図7は、参考例に係る副気室部材10における本体部13の端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及び図7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。
 まず、図7に示す参考例について説明すると、この参考例に係る副気室部材10は、結合部33が本体部13に規定される中央線10f(図2参照)上に一列に並ぶように複数設けられている。
 そして、変形量(持ち上がり程度)が最も大きい網掛け部分10aからなる領域は、結合部33が並ぶ方向に沿って幅広に分布している。
 これに対して、図6に示すように、本実施形態の車両用ホイール1における副気室部材10は、結合部33が縁部14aに偏倚して形成されているので、図7の網掛け部分10aよりも格段に網掛け部分10aが小さくなっている。
 また、図示しないが、図6の副気室部材10の上板25a(図3参照)における変形量の最大値は、図7の上板25a(図3参照)における変形量の最大値の82%であった。底板25b(図3参照)における変形量の最大値は、図7の底板25b(図3参照)における変形量の最大値の88%であった。
 以上のように、車両用ホイール1によれば、本体部13の周方向に複数形成される結合部33が、第1の縦壁面16aに係止される縁部14a側に偏倚するように配置されているので、これらの結合部33は、第1の縦壁面16aに強く拘束される。これにより、この車両用ホイール1は、中央線10f上に複数の結合部33が配置される従来の車両用ホイール(例えば、特許文献1参照)と異なって、結合部33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。
 また、車両用ホイール1によれば、結合部33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ことができるので、結合部33による副気室SCの容積変動抑制効果を良好に維持したままで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、副気室部材10の本体部13は、ウェル部11cの外周面11d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ている。、また、前記溝部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る環状の周溝であり、前記縁部14a,14bは、前記長手に亘って当該周溝に嵌り込んでいる。
 このような車両用ホイール1においては、副気室部材10の本体部13は、ウェル部11cの外周面11dの周方向に沿うように当該外周面11d上に配置されることとなる。この車両用ホイール1によれば、ホイールが回転する際の遠心力は、副気室部材10の長手方向の全長にわたって均等に加わる。よって、この車両用ホイール1によれば、ホイールの高速回転時におけるリム11に対する副気室部材10の支持安定性がより向上する。
 また、このような車両用ホイール1においては、前記突出部18は、前記本体部13の幅方向における中央部(中央線10f)よりも縁部14a側に偏倚して設けられ、前記結合部33は、突出部18が偏倚する縁部14a側に偏倚している。
 この車両用ホイール1は、第1の縦壁面16aに係止されて、この縦壁面16aに強く拘束される縁部14a側に偏倚するように突出部18と結合部33とが設けられる。
 したがって、この車両用ホイール1は、本体部13の幅方向における中央部(中央線10f)に突出部18や結合部33が配置される車両用ホイールと比べて、突出部18や結合部33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。
 また、このような車両用ホイール1においては、前記結合部33は、前記回止め部材19が形成される縁部14a側に偏倚して形成されている。
 このような車両用ホイール1においては、慣性力の質量因子となる結合部33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ので、ホイール回転の加減速時に結合部33に生じた慣性力による副気室部材10のずれは、より確実に回止め部材19にて防止される。
 また、このような車両用ホイール1においては、結合部33は、ホイール周方向Xに沿って一列に並んで形成されている構成とすることができる。
 この車両用ホイール1によれば、遠心力の質量因子となる結合部33がホイール周方向Xに沿って一列に並ぶので、ホイール幅方向Yにおける副気室部材10のマスバランスの設計が容易になる。
 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。
 例えば、前記実施形態では、ホイール周方向Xに形成される結合部33の列が1列であったが、縁部14a側、又は縁部14b側に偏倚していれば結合部33の列が複数列形成されても良い。
 また、前記実施形態では、管体18を本体部13のホイール周方向Xの端部から突出する構成としたが、本発明は本体部13のホイール周方向Xの中央部、例えば回止め部材19が設けられる位置で管体18を本体部13からホイール幅方向Yに突出する構成とすることもできる。この際、管体18は、切欠き部15aに嵌入させることで回止め部材19を兼ねることもできる。
 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)
 11c ウェル部
 11d ウェル部の外周面
 10f 中央線
 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
 18a 連通孔
 25a 上板
 25b 底板
 33  結合部
 33a 上側結合部
 33b 底側結合部
 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

Claims (5)

  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、樹脂で形成され、
     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、前記副気室と前記タイヤ空気室とを連通させる連通孔とを有する本体部と、
     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、
    を有し、
     前記本体部には、前記上板と前記底板の一方から、又は両方から、前記副気室内部へ窪んで前記上板と前記底板とを部分的に結合する結合部が、前記第1の縦壁面に係止される前記縁部、及び前記第2の縦壁面に係止される前記縁部のうちのいずれか一方の前記縁部側に偏倚して前記周方向に複数形成さ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、
     前記本体部は、前記外周面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、前記溝部は、ウェル部の外周面の周方向に沿って形成される環状の周溝であり、前記縁部は、前記長手に亘って当該周溝に嵌り込んでいることを特徴とする車両用ホイール。
  3.  請求項1に記載の車両用ホイールにおいて、
     前記連通孔が内側に形成される突出部を備え、
     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、
     前記結合部は、前記突出部が偏倚する前記縁部側に偏倚し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、
     前記結合部は、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を特徴とする車両用ホイール。
  5.  請求項1に記載の車両用ホイールにおいて、
     前記結合部は、ホイール周方向に沿って一列に並ん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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