WO2016148239A1 - 車両用ホイール - Google Patents

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rim
annular
inclined surface
disk
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正樹 河合
滋朗 矢沢
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トピー工業株式会社
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    • B60B21/02Rims characterised by transverse section
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    • B60B3/02Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body integral with rim
    • 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
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    • 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
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the present invention relates to a wheel used in a vehicle.
  • the wheel includes a disc and a rim.
  • the disc is disposed at the outer end of the rim in the wheel axis direction (the opposite end of the vehicle body).
  • Tires are mounted on the outer periphery of the rim.
  • the airflow from the front hits the front end of the rotating tire and escapes to the rear through both sides of the wheel (wheel axially outside and inside).
  • the airflow that flows along the outer side of the wheel in the axial direction is referred to as a side surface flow
  • the airflow that flows along the inner side of the wheel in the axial direction (the vehicle body side) on the lower side of the vehicle body is referred to as the downstream of the floor.
  • the side flow flows relatively smoothly along one side of the tire and the design surface of the disk.
  • a part of the floor is peeled off and caught in the opening, and a vortex is generated.
  • the airflow including the vortex is pushed out to the next vortex, blows out from the decorative hole of the disk through the inner space of the wheel, and merges with the side flow. Therefore, the side flow is disturbed and a vortex is generated.
  • air resistance due to vortices is generated in the wheel. Air resistance is also generated when the downstream of the floor collides with the inner wall surface of the rim at the rear of the wheel.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle wheel in which vortex generation is suppressed and air resistance is reduced. More specifically, an annular rectifying member is attached to the end of the rim on the vehicle body side (the end on the opposite side of the disk). The rectifying member protrudes radially inward from the bead seat portion and covers a part of the opening on the vehicle body side of the wheel (the vicinity of the periphery of the opening). The rectifying member has an annular flat surface orthogonal to the central axis of the wheel on the vehicle body side.
  • Patent Document 1 Although the air resistance at the wheel is reduced, the amount of air flowing into the inner space of the wheel is reduced, so that the cooling performance of the brake device built in the wheel is reduced.
  • Patent Document 1 also discloses an embodiment in which an air intake hole is formed in a rectifying member, and air is taken into a wheel internal space to cool the brake device.
  • this air intake hole opens on a flat surface perpendicular to the center axis of the wheel, the amount of the downstream part of the floor flowing into the wheel interior space through the air intake hole is small, and the brake device is fully I could not expect it to cool.
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, and in a vehicle wheel including a disc and a rim and incorporating a brake device,
  • An annular rectifying portion is provided at the opposite end of the disk in the rim,
  • the rectifying portion has an annular protruding portion that protrudes inward in the radial direction of the wheel from the bead seat portion of the rim, and the protruding portion is directed toward the central axis of the wheel on the opposite side of the disk.
  • An annular inclined surface inclined so as to approach the disk is provided.
  • the inclined surface of the projecting portion of the rectifying unit can suppress the generation of vortices due to separation downstream of the floor and reduce the air resistance.
  • a sufficient amount of air for cooling the brake device can be guided to the wheel internal space by the inclined surface of the rectifying unit.
  • the straightening portion has an annular wall portion along the rim flange portion of the rim, and a side surface of the wall portion on the opposite side of the disk forms a flat surface perpendicular to the central axis of the wheel, It is connected to the inclined surface.
  • the flat side surface orthogonal to the central axis of the wheel is connected to the inclined surface, the air resistance can be further reduced.
  • the inclined surface is inclined by 5 to 15 ° with respect to a plane perpendicular to the central axis of the wheel. According to this configuration, the effect of reducing the air resistance and the cooling effect of the brake device can be realized with a good balance. If the angle is less than 5 °, the flow rate required to cool the brake device cannot be secured. If the angle exceeds 15 °, the flow rate necessary to cool the brake device can be secured, but the air resistance increases and This is because the effect is reduced.
  • the protruding part of the rectifying part has an annular collar shape. According to this configuration, an increase in wheel weight can be suppressed.
  • the inclined surface of the protruding portion is provided as a first inclined surface
  • the protruding portion further includes an annular second inclined surface facing the disk side
  • the second inclined surface is As it goes to the central axis of the wheel, it inclines away from the disk, and an annular top is formed by the intersection of the first and second inclined surfaces.
  • the rectifying unit is integrated with the rim. In another aspect of the present invention, the rectifying unit is separate from the rim and attached to the rim.
  • the straightening portion is constituted by an annular member that is separate from the rim, and the annular member protrudes in the wheel axial direction from the protrusion, the wall, and the boundary between the protrusion and the wall.
  • the mounting portion is fitted into the inner periphery of the bead seat portion. According to this configuration, the annular member that is separate from the rim can be attached to the rim relatively easily.
  • the vehicle wheel of the present invention can reduce the air resistance while securing the flow rate of air flowing in the wheel for cooling the brake device.
  • a vehicle wheel 1 shown in FIG. 1 is made of, for example, an aluminum alloy (light metal) casting, and includes a substantially disc-shaped disk 10 and a substantially cylindrical rim 20 that is continuous with the periphery of the disk 10. .
  • a tire T is mounted on the outer periphery of the rim 20.
  • the disk 10 has a central disk-shaped hub mounting portion 11, an annular peripheral edge portion 12, and spoke portions 14 that extend radially so as to connect the hub mounting portion 11 and the peripheral edge portion 12. .
  • the hub mounting portion 11 is formed with a hub hole 11a and a plurality of bolt holes 11b.
  • a decorative hole 15 is formed between the spoke portions 14.
  • the rim 20 has a rim drop portion 21, a pair of bead seat portions 22 connected to both ends thereof, and a pair of rim flange portions 23, similarly to a general wheel rim.
  • the disc 10 is disposed at the end of the rim 20 on the outer side in the wheel axial direction (opposite the vehicle body), and the inner space 2 of the wheel 1 is formed by the disc 10 and the rim 20.
  • An opening 3 is formed inside the rim 20 in the wheel axial direction (vehicle body side).
  • a vehicle hub (not shown) enters the internal space 2 from the opening 3, and the hub mounting portion 11 of the disk 10 is fixed to the hub.
  • a brake device 30 is accommodated in the internal space 2.
  • the brake device 30 includes a brake rotor 31 fixed to a hub (not shown) and a brake caliper 32.
  • the brake caliper 32 has a pair of brake pads (not shown) that are operated by a hydraulic cylinder, and enables braking by friction by pressing the brake pads against the brake rotor 31.
  • the decorative hole 15 has a role of releasing the heat generated in the brake device 30 to the outside as well as improving the design.
  • an annular rectifying unit 40 is provided integrally with the rim 20 at an end of the rim 20 on the vehicle body side (the side opposite to the disk 10).
  • the rectifying part 40 is an annular collar part 41 (collar-shaped projecting part) projecting radially inward of the wheel 1 from the bead seat part 22, and an annular part integrally formed with the rim flange part 23 along the rim flange part 23. Wall portion 42.
  • the side surface of the collar portion 41 on the vehicle body side is an inclined surface 41a (tapered surface; conical surface) that approaches the disc 10 toward the central axis L.
  • a side surface of the wall portion 42 on the vehicle body side is an annular flat surface 42a orthogonal to the central axis L of the wheel 1, and is continuous with the inclined surface 41a.
  • the width a of the rectifying unit 40 in the radial direction of the wheel and the angle b of the inclined surface 41a are the air necessary for cooling the brake device 30 in the wheel 1 while suppressing partial separation (around the opening 3) downstream of the floor. Is set so as to secure the flow rate.
  • the width a is preferably 50 mm to 80 mm, and the inclination angle b of the inclined surface 41a is preferably 5 to 15 °. This is because it is difficult to ensure the flow rate of the cooling air to the brake device 30 when the angle is less than 5 °. This is because if the angle exceeds 15 °, the flow rate of the cooling air can be secured, but the air resistance increases and the effect of the rectifying unit 40 is reduced.
  • the wheel 1 and the rectifying unit 40 are integrally formed, and the rectifying unit 40 is formed on the wheel 1 by performing flow forming and machining after the wheel 1 is cast.
  • the downstream of the floor is rectified by the flat surface 42a of the wall portion 42 and the inclined surface 41a of the collar portion 41 connected to the front portion of the wheel 1 during traveling of the vehicle.
  • the air resistance is reduced because the generation of vortices is suppressed and the generation of vortices is suppressed.
  • the floor downstream A is rectified and flows backward, the collision with the inner wall surface of the rim 20 behind the wheel 1 is suppressed, and the air resistance due to this collision is also reduced.
  • a part of the floor downstream A is led to the inside of the wheel 1 by the inclined surface 41 a to cool the brake device 30, exits the wheel 1 from the decorative hole 15 of the disk 10, and flows to the outside of the wheel 1.
  • Join B A part of the floor downstream A is led to the inside of the wheel 1 by the inclined surface 41 a to cool the brake device 30, exits the wheel 1 from the decorative hole 15 of the disk 10, and flows to the outside of the wheel 1.
  • the rectifying unit 40 is disposed on the vehicle body side of the rim 20 and is difficult to see from the outside. Further, it is not necessary to change the opening area of the decorative hole 15 of the disk 10 in order to reduce the air resistance. Therefore, the design of the wheel is not impaired.
  • the rectifying unit 40 ⁇ / b> A is configured by an annular member 49 that is separate from the rim 20.
  • the annular member 49 includes a flange portion 41 having an inclined surface 41a, a wall portion 42 having a flat surface 42a, and a mounting portion 43 protruding outward in the wheel axial direction from the vicinity of the boundary portion between the flange portion 41 and the wall portion 42.
  • a plurality of attachment portions 43 are formed at intervals in the circumferential direction.
  • a protrusion 43 a is formed on the outer side in the wheel radial direction of the tip of the attachment portion 43.
  • the mounting portion 43 is elastically deformed and the protrusion 43 a gets over the bead seat portion 22.
  • the projection 43a fits into the annular notch 24 formed on the inner peripheral surface of the rim 20 adjacent to the bead seat portion 22, and the attachment portion 43 is elastically restored.
  • the collar portion 41 protrudes inward in the wheel radial direction from the bead seat portion 22, the wall portion 42 is in contact with the side surface on the vehicle body side of the rim flange portion 23, and the flat surface 42a is formed on the rim flange.
  • the outer peripheral edge of the portion 23 is flush with the side surface 23a on the vehicle body side. Since the operation of the rectifying unit 40A during traveling of the vehicle is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • an annular rectifying unit 50 is formed at the end of the rim 20 on the vehicle body side.
  • the rectifying unit 50 is disposed on the vehicle body side of the rim flange portion 23 so as to be integrated with the rim flange portion 23, and has an annular protrusion 51 that protrudes inward in the radial direction of the wheel 1 from the bead seat portion 22. And a wall portion 52 formed.
  • the protrusion 51 includes an annular first inclined surface 51 a (tapered surface; conical surface) far from the disk 10 and an annular second inclined surface 51 b (tapered surface; conical surface) close to the disk 10. )have.
  • the first inclined surface 51a is inclined so as to approach the disk 10 toward the central axis L of the wheel 1 in the same manner as the inclined surface 41a of the first and second embodiments.
  • the second inclined surface 51 b is inclined so as to move away from the disk 10 toward the central axis L of the wheel 1.
  • the cross-sectional contours of the first inclined surface 51a and the second inclined surface 51b may be straight lines or curved lines.
  • An annular top 51c is formed by intersecting the inclined surfaces 51a and 51b.
  • the cross-sectional outline of the top 51c may be sharp, but it is preferably a convex curve having a relatively small radius of curvature.
  • the vehicle body side of the wall 52 is a flat surface 52a orthogonal to the wheel center axis, and is continuous with the inclined surface 51a.
  • the floor downstream is rectified to the flat surface 52a and the inclined surface 51a at the front portion of the wheel 1, and a part of the downstream of the floor is led to the inclined surface 51a to cool the brake device 30.
  • This is the same as in the first and second embodiments.
  • the following effects can be further exhibited.
  • the floor downstream A collides with the inner wall surface of the rim 20, it flows separately from the top part 51 c of the protruding part 51 into an inclined surface 51 a and an inclined surface 51 b.
  • the airflow flowing through the inclined surface 51a is rectified by the flat surface 52a and flows backward.
  • the airflow flowing through the inclined surface 51 b is guided to the inside of the wheel 1, cools the brake device 30, exits the wheel 1 from the decorative hole 15 of the disk 10, and merges with the side flow flowing outside the wheel 1.
  • the inclination angle of the inclined surface 51a is most preferably 5 to 15 ° as in the first and second embodiments, but even a larger inclination angle can be adopted. This is because the decrease in the air resistance due to the shunt effect cancels a part of the increase in the air resistance accompanying the increase in the tilt angle.
  • the contour of the cross-sectional shape of the first inclined surface 51a forms a convex curve, and is smoothly connected to the inclined side surface 23a on the vehicle body side of the rim flange portion 23.
  • the protruding portion 51 of the rectifying portion 50 ⁇ / b> A includes an annular member 55 and a cap 56 that are separate from the rim 20.
  • the annular member 55 has a substantially chevron-shaped cross section, and has an annular groove 55a and screw insertion holes 55b formed on the bottom surface of the groove 55a at intervals in the circumferential direction.
  • the annular member 55 is fixed to the bead sheet portion 22 by screwing the screw 57 inserted into the screw insertion hole 55 b into the screw hole 22 a formed in the inner peripheral surface of the bead seat portion 22 of the rim 20.
  • the cap 56 has a half-divided annular shape and has a shape in which a transverse section is bent.
  • the groove 55 a is closed by fixing the cap 56 to the top of the annular member 55.
  • First and second inclined surfaces 51 a and 51 b are formed on the annular member 55 and the cap 56, and a top portion 51 c is formed on the cap 56.
  • the first inclined surface 51 a is continuous with the side surface 23 a on the vehicle body side of the rim flange portion 23.
  • a counterbore hole having a diameter larger than the bolt head may be provided at the bolt hole position. In this case, the cap 56 is installed for each counterbore hole.
  • the protruding portion 51 of the rectifying portion 50 ⁇ / b> B is configured by an annular member 58 that is separate from the rim 20.
  • the annular member 58 has first and second inclined surfaces 51a and 51b and a top portion 51c.
  • An annular shallow recess 58a is formed on the inner peripheral surface of the annular member 58, and the annular member 58 is fixed to the inner peripheral surface of the bead sheet portion 22 by an adhesive 59 filled in the recess 58a.
  • the recess 58a may be formed continuously in the circumferential direction or may be formed intermittently.
  • the rectifying unit has a wall portion having a flat surface, but this wall portion may be omitted.
  • the inclined surface of the collar portion is continuous with the side surface of the rim flange portion.
  • the present invention can be applied to a vehicle wheel that requires a reduction in air resistance and cooling of a brake device.

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Abstract

 車両用ホイール1は、ディスク10とリム20を備え、ブレーキ装置30を内蔵している。リム20には、ディスク10と反対側の端において、ビードシート部22からホイール1の径方向内側に突出する環状のつば部41が設けられている。つば部41は、ディスク10の反対側において、ホイール1の中心軸線Lに向かうにしたがってディスク10に近づくよう傾斜した傾斜面41a有している。この傾斜面41aにより、車両走行時のホイール1での空気抵抗を小さくし、床下流の一部をホイール1の内部空間に導いてブレーキ装置30を冷却する空気の量を確保する。

Description

車両用ホイール
 本発明は、車両に用いられるホイールに関する。
 空気中を物体が移動する時に、物体の表面近傍に気流の渦が発生する。その渦が大きいほど空気抵抗は大きくなる。空気抵抗は、物体が移動する速度の2乗に比例して増加することが知られている。
 上記原理に基づき、車両用ホイールに加わる空気抵抗について説明する。ホイールは、ディスクとリムとを備えている。ディスクは、リムにおけるホイール軸方向外側の端(車体の反対側の端)に配置されている。リムの外周にはタイヤが装着される。
 車両走行時にホイール周りでは、前方からの気流が、回転するタイヤ前端に当たりホイールの両側(ホイールの軸方向外側と内側)を経て後方に抜ける。ホイールの軸方向外側に沿って流れる気流は側面流と称され、車体下側においてホイールの軸方向内側(車体側)に沿って流れる気流は床下流と称されている。
 上記側面流はタイヤの一方の側面およびディスクの意匠面に沿って比較的円滑に流れる。しかし、床下流は、タイヤの他方の側面を過ぎ、ホイールの大きな開口部に達した時に、一部が剥離して開口部内に巻き込まれ、渦が発生する。しかも、この渦を含む気流は、次の渦に押し出され、ホイールの内部空間を経てディスクの飾り穴から吹き出し、上記側面流に合流する。そのため、側面流を乱し、渦を発生させる。
 上述したように、ホイールには渦に起因した空気抵抗が生じる。また、床下流がホイール後部においてリム内壁面に衝突することによっても、空気抵抗が生じる。
 上記渦発生を抑制する手段の一つとして、ディスクの飾り穴の開口面積を減じ、床下流の一部が側面流に合流するのを制限することが考えられる。しかし、この手段では、ディスクのデザイン性を損なう。また、ホイール内部空間を流れる空気の流量が減るのでホイールに内蔵されたブレーキ装置の冷却が不十分になる。
 特許文献1は、渦発生を抑制し、空気抵抗を少なくした車両用ホイールを開示している。詳述すると、リムの車体側の端(ディスクの反対側の端)に、環状の整流部材が取り付けられている。この整流部材は、ビードシート部から径方向内側に突出し、ホイールの車体側の開口部の一部(開口部の周縁近傍部)を覆っている。整流部材は、車体側において、ホイールの中心軸線と直交する環状の平坦面を有している。
 特許文献1のホイールでは、床下流が上記整流部材の平坦面に沿って整流され、開口部での床下流の剥離が抑制されるため、渦の発生を少なくでき、ひいては床下流の一部が側面流に向かって吹き出すことによって生じる渦の発生も抑えることができる。これにより、ホイールでの空気抵抗を減じることができる。
特開2009-51248号公報
 特許文献1では、ホイールでの空気抵抗が減少するものの、ホイールの内部空間への流入空気量が減少するため、ホイールに内蔵されたブレーキ装置の冷却性能が低下する欠点があった。
 特許文献1には、整流部材に空気取り入れ孔を形成し、ホイール内部空間へ空気を取り入れてブレーキ装置の冷却を図る実施形態も開示されている。しかし、この空気取り入れ孔は、ホイールの中心軸線と直交する平坦面に開口しているため、床下流の一部が空気取り入れ孔を経てホイール内部空間へ流入する量は少なく、ブレーキ装置を十分に冷却することは期待できなかった。
  本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ディスクとリムを備え、ブレーキ装置を内蔵した車両用ホイールにおいて、
 上記リムにおける上記ディスクの反対側の端に、環状の整流部が設けられ、
 上記整流部は、上記リムのビードシート部から上記ホイールの径方向内側に突出する環状の突出部を有し、この突出部は、上記ディスクの反対側において、上記ホイールの中心軸線に向かうにしたがって上記ディスクに近づくように傾斜した環状の傾斜面を有していることを特徴とする。
 上記構成によれば、整流部の突出部の傾斜面により、床下流の剥離による渦発生を抑制し、空気抵抗を減じることができる。しかも、整流部の傾斜面によりブレーキ装置を冷却するのに十分な量の空気をホイール内部空間に導くことができる。
 好ましくは、上記整流部は、上記リムのリムフランジ部に沿う環状の壁部を有し、この壁部における上記ディスクの反対側の側面が、上記ホイールの中心軸線と直交する平坦面をなし、上記傾斜面に連なっている。
 この構成によれば、ホイールの中心軸線と直交する平坦な側面が傾斜面に連なっているので、空気抵抗のさらなる低減を図ることができる。
 好ましくは、上記傾斜面は、上記ホイールの中心軸線と直交する平面に対して、5~15°傾斜している。
 この構成によれば、空気抵抗の低減効果とブレーキ装置の冷却効果をバランス良く実現できる。5°未満であるとブレーキ装置を冷却するのに必要な流量を確保できず、15°を超えるとブレーキ装置を冷却するのに必要な流量を確保できるものの、空気抵抗が増大して整流部の効果が減じられるからである。
 好ましくは、上記整流部の突出部は、環状のつば形状をなしている。
 この構成によれば、ホイール重量の増大を抑制できる。
 好ましくは、上記突出部の上記傾斜面が第1の傾斜面として提供され、さらに上記突出部は上記ディスク側を向く環状の第2の傾斜面を有し、この第2の傾斜面は、上記ホイールの中心軸線に向かうにしたがって上記ディスクから遠ざかるように傾斜し、上記第1及び第2の傾斜面の交差により、環状をなす頂部が形成されている。
 この構成によれば、ホイール前部での床下流の剥離による渦発生を抑制できるだけでなく、ホイール後部のリム内壁面に床下流が衝突する際に、整流部の頂部で分流して第1、第2の傾斜面に沿って円滑に流すことができるので、さらに空気抵抗を低減できる。
 本発明の一態様では、上記整流部が上記リムと一体をなしている。
 本発明の他の態様では、上記整流部が上記リムと別体をなし、上記リムに取り付けられている。
 好ましくは、上記整流部は上記リムと別体をなす環状部材により構成され、この環状部材は、上記突出部と、上記壁部と、上記突出部と上記壁部の境からホイール軸方向に突出する取付部とを一体に有し、この取付部が上記ビードシート部の内周に嵌め込まれる。
 この構成によれば、リムと別体をなす環状部材を比較的容易にリムに取り付けることができる。
 本発明の車両用ホイールは、ブレーキ装置冷却のためにホイール内に流れる空気の流量を確保しつつ、空気抵抗を小さくすることができる。
本発明の第1実施形態に係る車両用ホイールの平断面図である。 同車両用ホイールの要部である整流部の拡大断面図である。 本発明の第2実施形態に係る車両用ホイールの整流部の拡大断面図である。 本発明の第3実施形態に係る車両用ホイールの平断面図である。 本発明の第4実施形態に係る車両用ホイールの整流部の拡大断面図である。 本発明の第5実施形態に係る車両用ホイールの整流部の拡大断面図である。 本発明の第6実施形態に係る車両用ホイールの整流部の拡大断面図である。
 以下、本発明の第1実施形態に係る車両用ホイールについて図1、図2を参照しながら説明する。
 図1に示す車両用ホイール1は、例えばアルミ合金(軽金属)の鋳造品からなり、ほぼ円盤形状のディスク10と、このディスク10の周縁に連なるほぼ円筒形状のリム20とを一体に備えている。リム20の外周にはタイヤTが装着される。
 ディスク10は、中央の円板形状のハブ取付部11と、環状の周縁部12と、これらハブ取付部11と周縁部12とを連ねるようにして放射状に延びるスポーク部14とを有している。
 上記ハブ取付部11には、ハブ穴11aと複数のボルト穴11bが形成されている。スポーク部14間には飾り穴15が形成されている。
 上記リム20は、一般的なホイールのリムと同様に、リムドロップ部21と、その両端部に連なる一対のビードシート部22と、一対のリムフランジ部23とを有している。
 ディスク10はリム20のホイール軸方向外側(車体の反対側)の端に配置されており、これらディスク10とリム20によりホイール1の内部空間2が形成されている。リム20のホイール軸方向内側(車体側)には、開口部3が形成されている。
 上記開口部3から上記内部空間2に車両のハブ(図示しない)が入り込み、このハブに上記ディスク10のハブ取付部11が固定されている。この内部空間2にはブレーキ装置30が収容されている。
 ブレーキ装置30は、図示しないハブに固定されたブレーキロータ31と、ブレーキキャリパ32とを備えている。ブレーキキャリパ32は、油圧シリンダによって動作する一対のブレーキパッド(図示しない)を有し、これらブレーキパッドをブレーキロータ31に押しつけることにより、摩擦による制動を可能にしている。
 上記飾り穴15は、意匠性を高める役割とともに上記ブレーキ装置30で発生する熱を外部に逃がす役割を有している。
 次に、本発明の特徴部について説明する。図1、図2に示すように、リム20における車体側(ディスク10の反対側)の端には環状の整流部40がリム20と一体をなして設けられている。この整流部40は、ビードシート部22からホイール1の径方向内側に突出する環状のつば部41(つば形状の突出部)と、上記リムフランジ部23に沿いリムフランジ部23と一体をなす環状の壁部42とを有している。
 上記つば部41の車体側の側面は、中心軸線Lに向かうにしたがってディスク10に近づく傾斜面41a(テーパ面;円錐面)となっている。上記壁部42の車体側の側面はホイール1の中心軸線Lと直交する環状の平坦面42aとなっており、上記傾斜面41aに連なっている。
 整流部40のホイール径方向の幅a及び傾斜面41aの角度bは、床下流の一部剥離(開口部3からの回り込み)を抑制しつつホイール1内にブレーキ装置30の冷却に必要な空気の流量を確保するように設定される。幅aは50mm~80mmが好ましく、傾斜面41aの傾斜角度bは5~15°が好ましい。5°未満であるとブレーキ装置30への冷却空気の流量を確保しにくくなるからである。15°を超えると、冷却空気の流量を確保できるものの、空気抵抗が増大して整流部40の効果が減じられるからである。
 本実施形態では、ホイール1と整流部40とが一体に構成されており、ホイール1の鋳造後にフローフォーミングおよび機械加工を施すことにより、ホイール1に整流部40が成形される。
 以下に、上記ホイール1の作用を説明する。
 図1で矢印Aで示すように、車両走行中に床下流は、ホイール1の前部において壁部42の平坦面42a及びこれに連なるつば部41の傾斜面41aにより整流されるため、剥離が抑制され、ひいては渦の発生が抑制されるので、空気抵抗が減じられる。また、床下流Aが整流されて、後方に流れるので、ホイール1の後方のリム20の内壁面に衝突することが抑制され、この衝突に起因した空気抵抗も低減される。
 床下流Aの一部は、傾斜面41aによりホイール1の内部に導かれてブレーキ装置30を冷却し、ディスク10の飾り穴15からホイール1の外に出て、ホイール1の外側を流れる側面流Bに合流する。
 上記整流部40はリム20の車体側に配置され、外部から見えにくい。また、空気抵抗を減じるためにディスク10の飾り穴15の開口面積を小さくする等の変更をせずに済む。そのため、ホイールの意匠性は損なわれない。
 以下、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
 図3に示す第2実施形態では、整流部40Aが、リム20と別体をなす環状部材49により構成されている。この環状部材49は、傾斜面41aを有するつば部41と、平坦面42aを有する壁部42と、つば部41と壁部42の境部近傍からホイール軸方向外側に突出する取付部43とを有している。この取付部43は周方向に間隔をおいて複数形成されている。取付部43の先端部のホイール径方向外側には突起43aが形成されている。上記環状部材49をリム20に押し込むと、上記取付部43が弾性変形し、突起43aがビードシート部22を乗り越える。さらに環状部材49を押し込むと、上記突起43aがビードシート部22に隣接してリム20の内周面に形成された環状のノッチ24に嵌り、取付部43が弾性復帰する。
 上記環状部材49の取付状態において、上記つば部41はビードシート部22からホイール径方向内側に突出し、壁部42はリムフランジ部23の車体側の側面に接し、その平坦面42aは、リムフランジ部23の外周縁の車体側の側面23aと面一をなしている。
 車両走行中における整流部40Aの作用は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
 図4に示す第3実施形態では、リム20の車体側の端に環状の整流部50が形成されている。この整流部50は、断面三角形をなしてビードシート部22からホイール1の径方向内側に突出する環状の突出部51と、リムフランジ部23の車体側に配置されてリムフランジ部23と一体をなす壁部52とを有している。
 図4に示すように、突出部51は、ディスク10から遠い環状の第1の傾斜面51a(テーパ面;円錐面)とディスク10に近い環状の第2の傾斜面51b(テーパ面;円錐面)を有している。第1の傾斜面51aは、第1、第2実施形態の傾斜面41aと同様に、ホイール1の中心軸線Lに向かうにしたがってディスク10に近づくように傾斜している。第2の傾斜面51bは、ホイール1の中心軸線Lに向かうにしたがってディスク10から遠ざかるように傾斜している。
 第1の傾斜面51aと第2の傾斜面51bの断面輪郭は、直線であってもよいし曲線であってもよい。
 上記傾斜面51a,51bが交差することにより環状の頂部51cが形成されている。頂部51cの断面輪郭は、尖っていてもよいが、曲率半径が比較的小さな凸曲線になるのが好ましい。
 上記壁部52の車体側は、ホイール中心軸線と直交する平坦面52aとなっていて、上記傾斜面51aに連なっている。
 図4に矢印Aで示すように、床下流はホイール1の前部において平坦面52a、傾斜面51aに整流される点、床下流の一部が傾斜面51aに導かれてブレーキ装置30を冷却する点は、第1、第2実施形態と同様である。
 第3実施形態では、さらに次の作用効果を発揮することができる。ホイール1の後部において、床下流Aがリム20の内壁面に衝突する際、突出部51の頂部51cから傾斜面51aと傾斜面51bとに分かれて流れる。傾斜面51aを流れる気流は平坦面52aにより整流されて後方に流れる。傾斜面51bを流れる気流はホイール1の内部に導かれて、ブレーキ装置30を冷却し、ディスク10の飾り穴15からホイール1の外に出て、ホイール1の外側を流れる側面流に合流する。
 上記のように床下流の一部が分流され傾斜面51a,51bに沿って円滑に流れるので、空気抵抗を低減させることができる。
 第3実施形態でも、傾斜面51aの傾斜角度は第1、第2実施形態と同様に5~15°が最も好ましいが、より大きな傾斜角度であっても採用可能である。上記分流効果による空気抵抗の減少が、傾斜角度の増大に伴う空気抵抗の増加の一部を相殺するからである。
 図5に示す第4実施形態では、第1の傾斜面51aの断面形状の輪郭が凸曲線をなしており、リムフランジ部23の車体側の傾斜した側面23aに滑らかに連なっている。
 図6に示す第5実施形態では、整流部50Aの突出部51が、リム20と別体をなす環状部材55とキャップ56により構成されている。この環状部材55は、断面略山形をなし、環状の溝55aと、この溝55aの底面に周方向に間隔をおいて形成されたねじ挿通孔55bを有している。このねじ挿通孔55bに挿通されたねじ57をリム20のビードシート部22の内周面に形成されたねじ孔22aにねじ込むことにより、環状部材55はビードシート部22に固定されている。
 上記キャップ56は、半割された環状をなし、横断面が折れ曲げられた形状を有している。キャップ56を上記環状部材55の頂部に固定することにより、上記溝55aが塞がれている。
 上記環状部材55とキャップ56に、第1及び第2の傾斜面51a,51bが形成され、キャップ56に頂部51cが形成されている。第1の傾斜面51aは、リムフランジ部23の車体側の側面23aに連なっている。
 上記溝55aの代わりに、ボルト穴位置にボルト頭より径が大きい座グリ穴を設けてもよい。この場合、キャップ56は座グリ穴ごとに設置される。
 図7に示す第6実施形態では、整流部50Bの突出部51がリム20と別体をなす環状部材58により構成されている。この環状部材58は、第1及び第2の傾斜面51a,51bと、頂部51cを有している。環状部材58の内周面には環状の浅い凹部58aが形成されており、この凹部58aに充填された接着剤59により、環状部材58がビードシート部22の内周面に固定されている。
 上記凹部58aは周方向に連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
 上記第1、第2実施形態において整流部は、平坦面を有する壁部を有するが、この壁部は無くてもよい。その場合、つば部の傾斜面がリムフランジ部の側面に連なる。
 本発明は、空気抵抗の低減とブレーキ装置の冷却を要求される車両用ホイールに適用可能である。

Claims (8)

  1.  ディスク(10)とリム(20)を備え、ブレーキ装置(30)を内蔵した車両用ホイールにおいて、
     上記リム(20)における上記ディスク(10)の反対側の端に、環状の整流部(40;40A;50;50A;50B)が設けられ、
     上記整流部は、上記リム(20)のビードシート部(22)から上記ホイールの径方向内側に突出する環状の突出部(41;51)を有し、この突出部は、上記ディスク(10)の反対側において、上記ホイールの中心軸線に向かうにしたがって上記ディスクに近づくように傾斜した環状の傾斜面(41a;51a)を有していることを特徴とする車両用ホイール。
  2.  上記整流部(40;40A;50)は、上記リム(20)のリムフランジ部(23)に沿う環状の壁部(42;52)を有し、この壁部における上記ディスク(10)の反対側の側面(42a;52a)が、上記ホイールの中心軸線(L)と直交する平坦面をなし、上記傾斜面(41a;51a)に連なっていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ホイール。
  3.  上記傾斜面(41a;51a)は、上記ホイールの中心軸線(L)と直交する平面に対して、5~15°傾斜していることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ホイール。
  4.  上記整流部(40;40A)の突出部(41)は、環状のつば形状をなしていることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の車両用ホイール。
  5.  上記突出部(51)の上記傾斜面(51a)が第1の傾斜面として提供され、
     さらに上記突出部は上記ディスク(10)側を向く環状の第2の傾斜面(51b)を有し、この第2の傾斜面は、上記ホイールの中心軸線に向かうにしたがって上記ディスクから遠ざかるように傾斜し、
     上記第1及び第2の傾斜面(51a,51b)の交差により、環状をなす頂部(51c)が形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の車両用ホイール。
  6.  上記整流部(40;50)が上記リム(20)と一体をなしていることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の車両用ホイール。
  7.  上記整流部(40A;50A;50B)が上記リム(20)と別体をなし、上記リムに取り付けられていることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の車両用ホイール。
  8.  上記整流部(40A)は上記リム(20)と別体をなす環状部材(49)により構成され、この環状部材(49)は、上記突出部(41)と、上記壁部(42)と、上記突出部と上記壁部の境からホイール軸方向に突出する取付部(43)とを一体に有し、この取付部が上記ビードシート部(22)の内周に嵌め込まれることを特徴とする請求項2に記載の車両用ホイール。
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