WO2017159833A1 - 車両用ホイール - Google Patents

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WO2017159833A1
WO2017159833A1 PCT/JP2017/010811 JP2017010811W WO2017159833A1 WO 2017159833 A1 WO2017159833 A1 WO 2017159833A1 JP 2017010811 W JP2017010811 W JP 2017010811W WO 2017159833 A1 WO2017159833 A1 WO 2017159833A1
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WO
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hump
wheel
width direction
hump portion
curved
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PCT/JP2017/010811
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋一 神山
克史 石井
正彦 朴
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/50—Improvement of
    • B60B2900/511—Sealing

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle wheel.
  • a wheel in which a Helmholtz resonator (sub-air chamber member) that silences air column resonance in the tire air chamber is attached to the outer peripheral surface of the well portion (see, for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a vehicle wheel capable of improving the steering stability by reducing the deformation amount of the rim.
  • the present invention is a vehicle wheel in which a sub air chamber member as a Helmholtz resonator is attached to an outer peripheral surface of a well portion, and the well portion includes a first hump portion projecting radially outward in a cross-sectional view in the width direction, and It comprises a second hump part, and a curved surface that connects the first hump part and the second hump part and is recessed radially inward.
  • the curved surface has a shape that is entirely R (R) from the first hump portion to the second hump portion in the cross-sectional view in the width direction.
  • R the cross-sectional shape of the well portion that does not have a linear portion
  • the curved surface has a single curvature between the first hump portion and the second hump portion.
  • the stress applied to the well portion can be evenly distributed by using a single curvature, the deformation amount of the well portion can be further reduced. As a result, the steering stability can be further improved.
  • the curvature radius of the curved surface is set to be longer than a half of the distance between the first hump portion and the second hump portion.
  • the curved surface is characterized in that a plurality of arcs whose center of curvature is located radially outside the curved surface are formed in a row.
  • the present invention also provides a vehicle wheel in which a sub-air chamber member as a Helmholtz resonator is attached to an outer peripheral surface of a well portion, the well portion including a first hump portion that protrudes radially outward in a cross-sectional view in the width direction, and A second hump portion, and a connecting surface that connects the first hump portion and the second hump portion and is recessed radially inward, and the connecting surface is straight and straight in the cross-sectional view in the width direction. It has the 1st curve line and 2nd curve line which are located so that may be pinched
  • the first curved line is formed from the straight line to the first hump part
  • the second curved line is formed from the straight line to the second hump part. Therefore, the stress concentration is alleviated and the deformation amount of the well part is reduced. It becomes possible to do. Thereby, it becomes possible to improve the steering stability by improving the right and left opening rigidity of the rim.
  • the radii of curvature of the first curved line and the second curved line are set longer than the length of the straight line in the width direction.
  • the bent shape from the straight line to the first curved line and the bent shape from the straight line to the second curved line can be further relaxed, the stress concentration is further relaxed, and the deformation amount of the well portion can be further reduced. It becomes possible. Accordingly, it is possible to further improve the steering stability by improving the right and left opening rigidity of the rim.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view taken along line II-II in FIG. It is a table
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle wheel according to the first embodiment.
  • the vehicle wheel 1 ⁇ / b> A of the first embodiment has a plurality of auxiliary air chamber members 10 as Helmholtz resonators at equal intervals in the wheel circumferential direction X.
  • the four auxiliary air chamber members 10 are provided.
  • the embodiment is not limited to the four auxiliary air chamber members 10, and the number and the arrangement of the resonators can be appropriately changed. .
  • the vehicle wheel 1A includes a rim 11 and a disk 12 for connecting the rim 11 to a hub (not shown).
  • the auxiliary air chamber member 10 is fitted and attached on the outer peripheral surface 11 d of the well portion 11 ⁇ / b> A in the rim 11.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • the vicinity of the beads 21 a and 21 b of the tire 20 assembled to the rim 11 is partially drawn with phantom lines (two-dot chain lines).
  • the rim 11 is formed between the bead sheets 11 a and 11 b formed at both ends in the wheel width direction Y (width direction).
  • the well portion 11 ⁇ / b> A is formed so as to have a concave shape.
  • the well portion 11 ⁇ / b> A is configured such that the curved concave surface faces the outer side Z ⁇ b> 1 in the wheel radial direction Z.
  • the bead sheet 11a is formed with a hump portion H1 (first hump portion) that protrudes outside Z1 in the wheel radial direction Z in the cross-sectional view in the wheel width direction Y (cross-sectional view in the width direction) on the well portion 11A side.
  • a hump H2 (second hump) is formed on the well portion 11A side so as to protrude to the outer side Z1 in the wheel radial direction Z in a cross-sectional view in the wheel width direction Y (cross-sectional view in the width direction). That is, in the rim 11, the well portion 11A is integrally formed so as to connect the hump portion H1 and the hump portion H2.
  • the well portion 11A has a curved surface 11s that connects the hump portion H1 and the hump portion H2 and is recessed on the inner side Z2 in the wheel radial direction Z.
  • a curve parallel to the curve of the curved surface 11 s is indicated by a one-dot chain line for convenience (the same applies to other embodiments).
  • 11 A of well parts do not have a linear part in the cross sectional view of the wheel width direction Y, and the whole between the hump part H1 and the hump part H2 is comprised by the curved line 11s1.
  • the well portion 11A has a curved line 11s1 extending in the wheel circumferential direction X (see FIG. 1) and is formed in an annular shape around the wheel rotation axis O (see FIG. 1) to form a curved surface 11s.
  • the curved line 11s1 is formed by connecting (continuously) a plurality of arcs 11e, 11f, and 11g.
  • the boundary between the circular arc 11e and the circular arc 11f is indicated by a boundary line Q1
  • the boundary between the circular arc 11e and the circular arc 11g is indicated by a boundary line Q2.
  • the arcs 11e, 11f, and 11g are curves of curvature radii R1, R2, and R3 with the points O1, O2, and O3 as the centers of curvature.
  • the centers of curvature O1, O2, and O3 of the arcs 11e, 11f, and 11g are located on the outer side Z1 in the wheel radial direction Z with respect to the curved line 11s1.
  • the arc 11e is formed at the center in the wheel width direction Y, the arc 11f is formed on one side (right side in the figure) of the arc 11e, and the arc 11g is the other side of the wheel 11 in the wheel width direction Y. (Left side in the figure).
  • the arc 11e is formed with the largest radius of curvature R1, and the arcs 11f and 11g are formed so that the radius of curvature R2 and R3 is smaller than that of the arc 11e.
  • the curved surface 11s is formed as a surface with a small degree of bending at the center in the wheel width direction Y, has a large degree of bending at both the left and right sides in the wheel width direction Y, and has a rising shape toward the outer side Z1 in the wheel radial direction Z. It is configured as follows.
  • boundary line Q1 between the circular arc 11e and the circular arc 11f is configured to be a gentle continuous curve.
  • boundary line Q2 between the arc 11e and the arc 11g is also configured to be a gentle continuous curve.
  • the wall surface 16a extending from the arc 11f of the curved line 11s1 toward the hump H1 has a protrusion P1 that protrudes inward in the wheel width direction Y at a substantially middle position between the end of the arc 11f and the hump H1.
  • the protrusion P1 extends on the wall surface 16a in the wheel circumferential direction X (see FIG. 1) and has an annular shape around the wheel rotation axis O (see FIG. 1).
  • the wall surface 16b extending from the arc 11g of the curved line 11s1 toward the hump H2 has a protrusion P2 that protrudes inward in the wheel width direction Y at a substantially middle position between the end of the arc 11g and the hump H2.
  • the protrusion P2 extends in the wheel circumferential direction X (see FIG. 1) on the wall surface 16b and has an annular shape around the wheel rotation axis O (see FIG. 1).
  • the well portion 11A in which the curved surface 11s is formed is formed to have a substantially uniform thickness between the protruding portion P1 and the protruding portion P2. Further, the protrusion P1 is located closer to the wheel rotation axis O (see FIG. 1) than the protrusion P2. The well portion 11A is configured to be connected to the disk 12 from the position of the protruding portion P1.
  • the auxiliary air chamber member 10 is fitted by contacting so that the tip of the edge portion 14a is pressed against the lower surface 17a of the protruding portion P1. Further, the auxiliary air chamber member 10 is fitted by contacting so that the tip of the edge portion 14b is pressed against the lower surface 17b of the protruding portion P2.
  • symbol MC is a tire air chamber.
  • Reference numeral 13 denotes a main body of the auxiliary air chamber member 10 to be described next.
  • the main body 13 has an upper plate 13a and a bottom plate 13b, and is joined to both ends of the upper plate 13a and the bottom plate 13b in the wheel width direction Y via joints 13c and 13d. Further, the main body 13 includes a sub air chamber SC.
  • the upper plate 13a is inclined in the wheel width direction Y so as to have a downward slope from the hump portion H2 side toward the hump portion H1 side. Further, both end portions of the upper plate 13a in the wheel width direction Y have recess portions 13e and 13f that are curved so as to be recessed in the wheel radial direction Z.
  • the bottom plate 13b is configured by a plate formed so as to follow the curved surface 11s of the well portion 11A.
  • the bottom plate 13b is formed to be curved in the wheel circumferential direction X (see FIG. 1) with substantially the same curvature as the outer peripheral surface 11d (see FIG. 1).
  • the sub air chamber SC is surrounded by the upper plate 13 a and the bottom plate 13 b and is formed inside the main body 13.
  • the sub-air chamber member 10 assumes the resin molded product, it is not limited to this, It can also form with other materials, such as a metal.
  • a resin a lightweight and highly rigid blow-moldable resin is desirable in consideration of weight reduction, improvement of mass productivity, reduction of manufacturing cost, securing airtightness of the sub air chamber SC, and the like.
  • polypropylene that is resistant to repeated bending fatigue is particularly desirable.
  • FIG. 3 is a table showing the difference between the rim left-right stiffness and the target weight value in the first embodiment and the comparative example.
  • surface has shown the calculation result in CAE (computer * aided * engineering).
  • Comparative Example 1 in the table has a configuration including the well portion 102 having the shape shown in FIG. 7, and Comparative Example 2 is not shown, but the thickness of the concave portion of the well portion 102 shown in FIG. Is a thickened structure.
  • the difference between the left and right rims (left and right opening rigidity) of the table with respect to the first embodiment is obtained, and the weight of the wheel on the right side of the table is based on Comparative Example 1. The time difference was calculated.
  • the right and left rigidity of the rim is such that when the first embodiment is set to the target value (0%), in Comparative Example 1, it is described as minus 23%. It has been confirmed that it is significantly lower than that of one embodiment.
  • Comparative Example 2 it was confirmed that the increase was small compared to the first embodiment, as described as plus 1%.
  • the weight of the vehicle wheel when Comparative Example 1 is set as a target value (reference value, 0%), in the first embodiment, a slight increase in weight is described as described in the example of plus 2%. It was confirmed that it could be suppressed. In contrast, in Comparative Example 2, it was confirmed that the weight increased significantly as described as plus 9%.
  • stress concentration is relaxed in the well portion 11A, and the amount of deformation can be reduced. This makes it possible to improve the weight efficiency without increasing the weight of the rim by improving the right and left opening rigidity of the rim and improving the steering stability performance.
  • the well portion 11A has the hump portion H1 and the hump portion H2 that protrude from the outer side Z1 in the wheel radial direction Z in the cross-sectional view in the wheel width direction Y.
  • a curved surface 11s that connects the hump portion H1 and the hump portion H2 and is recessed toward the inner side Z2 in the wheel radial direction Z. According to this, by making the curved surface 11s (a shape having no linear portion in a cross-sectional view in the wheel width direction Y), stress concentration in the well portion 11A is alleviated and the deformation amount of the well portion 11A is reduced. It becomes possible. As a result, it is possible to improve the steering stability by improving the left-right opening rigidity of the rim (inner rim).
  • the curved surface 11s is formed by connecting a plurality of arcs 11e, 11f, and 11g whose curvature centers O1, O2, and O3 are located on the outer side Z1 in the wheel radial direction Z with respect to the curved surface 11s. .
  • the center in the wheel width direction Y is an arc 11e having a large radius R1 (large R)
  • the left and right sides in the wheel width direction Y are set to have a radius of curvature R2, which is greater than that of the center arc 11e.
  • the wall surfaces on both the left and right sides can be raised.
  • R3 small R
  • the wall surfaces on both the left and right sides can be raised.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vehicle wheel according to the second embodiment.
  • symbol is attached
  • the vehicle wheel 1 ⁇ / b> B of the second embodiment includes a well portion 11 ⁇ / b> B instead of the well portion 11 ⁇ / b> A of the first embodiment.
  • the well portion 11B has a hump portion H1 and a hump portion H2 that are formed to protrude outward Z1 (radially outer side) in the wheel radial direction Z in a cross-sectional view in the wheel width direction Y (width direction cross-sectional view), and a hump portion H1. And has a curved surface 11t that is recessed on the inner side Z2 (radially inward) of the wheel radial direction Z.
  • the curved surface 11t is configured so that the entire portion between the hump portion H1 and the hump portion H2 becomes a curved line 11h in a cross-sectional view in the wheel width direction Y.
  • the curved line 11h has a single curvature (1 / R4) between the hump portion H1 and the hump portion H2. That is, the curved line 11h has an arc shape having a radius of curvature R4 with the point O4 as the center of curvature as a whole between the hump portion H1 and the hump portion H2.
  • the curvature radius R4 of the curved line 11h is set to be longer than half (1/2) of the distance S between the hump portion H1 and the hump portion H2.
  • the curved surface 11t has a single curvature (1 / R4), so that stress applied to the well portion 11B can be reduced to a plurality of arcs 11e, Since it is possible to disperse more uniformly than the well portion 11A constituted by 11f and 11g, the deformation amount of the well portion 11B can be further reduced. As a result, the steering stability can be further improved.
  • the curvature radius R4 is set to be longer than half of the distance S, the curved surface 11t can be ensured over the entire wheel width direction Y between the hump portion H1 and the hump portion H2. Can be formed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the vehicle wheel according to the third embodiment.
  • the vehicle wheel 1 ⁇ / b> C of the third embodiment includes a well portion 11 ⁇ / b> C instead of the well portion 11 ⁇ / b> A of the first embodiment.
  • the well portion 11C has a hump portion H1 and a hump portion H2 that protrude from the outer side Z1 (outer side in the radial direction) of the wheel radial direction Z in the cross-sectional view in the wheel width direction Y (width direction cross-sectional view), and the hump portion H1. And a hump portion H2 and a connecting surface 11u that is recessed inward in the wheel radial direction Z (inward in the radial direction Z2).
  • the connecting surface 11u includes a straight line (straight line part) 11i and a curved line (curved line part) 11j (first curved line) positioned so as to sandwich the straight line 11i in a cross-sectional view in the wheel width direction Y (cross-sectional view in the width direction). ) And a curved line (curved line portion) 11k (second curved line), and is configured to be recessed toward the inner side Z2 in the wheel radial direction Z.
  • the curved line 11j has an arc shape with a radius of curvature R5 with the point O5 as the center of curvature (small R).
  • the curved line 11k has an arc shape with a radius of curvature R6 with the point O6 as the center of curvature (large R).
  • the curvature radius R5 is formed to be smaller than the curvature radius R6.
  • the radius of curvature R5 may be larger than the radius of curvature R6.
  • the length L1 of the straight line 11i in the wheel width direction Y is formed shorter than the length of the arc of the curved lines 11j and 11k.
  • the well portion 11C has the hump portion H1 and the hump portion H2 that protrude outward Z1 (radially outward) in the wheel radial direction Z in the wheel width direction Y (cross-sectional view in the width direction). And a connecting surface 11u that connects the hump portion H1 and the hump portion H2 and is recessed in the inner side Z2 of the wheel radial direction Z.
  • the connecting surface 11u is a straight line 11i and a straight line 11i in a cross-sectional view in the wheel width direction Y.
  • the curved line 11j and the curved line 11k are positioned so as to sandwich them.
  • the stress concentration in the well part 11C is alleviated, and the well It becomes possible to reduce the deformation amount of the portion 11C. That is, unlike the prior art, it is not necessary to have straight portions on both sides of the R portion or to excessively increase the curvature of the R portion, so that stress concentration can be alleviated. As a result, it is possible to improve the steering stability by improving the right and left opening rigidity of the rim.
  • the curvature radii R5 and R6 of the curved lines 11j and 11k are set to be longer than the length L1 of the straight line 11i in the wheel width direction Y (width direction). According to this, since the length of the arcs of the curved lines 11j and 11k can be increased, the stress concentration is further relaxed, and the deformation amount of the well portion 11C can be further reduced. As a result, it is possible to further improve the steering stability by improving the left-right opening rigidity of the rim 11.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the vehicle wheel according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 6, the vehicle wheel 1D according to the fourth embodiment includes a well portion 11D instead of the well portion 11A according to the first embodiment.
  • the well portion 11D has a hump portion H1 and a hump portion H2 that are formed so as to protrude outward (in the radial direction) in the wheel radial direction Z in a cross-sectional view in the wheel width direction Y (width direction cross-sectional view), and the hump portion H1. And a hump portion H2 and a connecting surface 11v recessed in the inner side Z2 (radially inward) of the wheel radial direction Z.
  • the connecting surface 11v includes a straight line (straight line part) 11m and a curved line (curved line part) 11n (first curved line) positioned so as to sandwich the straight line 11m in a cross-sectional view in the wheel width direction Y (cross-sectional view in the width direction). ) And a curved line (curved line portion) 11o (second curved line).
  • the connecting surface 11v has an arc shape with a radius of curvature R7 with the point O7 as the center of curvature (small R).
  • the curved line 11o has an arc shape having a radius of curvature R8 with the point O8 as the center of curvature (small R). Further, the curvature radius R7 and the curvature radius R8 are formed to be approximately the same.
  • the length L2 of the straight line 11m in the wheel width direction Y is formed longer than the straight line 11i of the third embodiment.
  • the curved line 11n is configured so as to be curved as a whole from one end of the straight line 11m to the hump portion H1.
  • the curved line 11o is configured so as to be entirely curved from the other end of the straight line 11m to the hump portion H2.
  • the well portion 11D includes the connecting surface 11v that connects the hump portion H1 and the hump portion H2 and is recessed in the inner side Z2 of the wheel radial direction Z, and the connecting surface 11v has a wheel width.
  • a straight line 11m and a curved line 11n and a curved line 11o positioned so as to sandwich the straight line 11m are provided.
  • the stress concentration is reduced in the well part 11D, and the well It becomes possible to reduce the deformation amount of the part 11D. That is, unlike the prior art, it is not necessary to have straight portions on both sides of the R portion or to excessively increase the curvature of the R portion, so that stress concentration can be alleviated. As a result, it is possible to improve the steering stability by improving the right and left opening rigidity of the rim.
  • the curved line in the cross-sectional view in the width direction has been described as an example of an arc shape, but the curved line is not limited to the arc shape as long as it is a curved shape.
  • other shapes such as an elliptical arc or a bow shape may be used.
  • the configuration in which the three arcs 11e, 11f, and 11g are combined has been described as an example.
  • the configuration in which two arcs are combined may be used, and four or more arcs are combined. It may be a configuration.

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Abstract

ウェル部（１１Ａ）は、ホイール幅方向（Ｙ）の断面視において、ホイール径方向（Ｚ）の外側（Ｚ１）に突出するハンプ部（Ｈ１）およびハンプ部（Ｈ２）と、ハンプ部（Ｈ１）とハンプ部（Ｈ２）とを繋ぐと共にホイール径方向（Ｚ）の内側（Ｚ２）に凹む湾曲面（１１ｓ）と、を備える。湾曲面（１１ｓ）は、曲率中心（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）が湾曲面（１１ｓ）よりもホイール径方向（Ｚ）の外側（Ｚ１）に位置する複数の円弧（１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ）が連なって形成されている。

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音を消音するヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）をウェル部の外周面に取り付けたホイールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－１７４４９５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の車両用ホイールは、図７に示すように、背高幅狭のレゾネータを装着するものにおいてはリム１０１のウェル部１０２が深く形成されている（実線参照）。このため、実走行時にタイヤ１０３に横方向の力（矢印参照）が作用すると、通常のノーマルリムに比べて、二点鎖線で示すように、図７において丸印１０４，１０５で囲んだＲ部における屈曲変形が大きくなり、リム１０１が左右に開く方向で変形する虞があった。このため操縦安定性についてはさらなる改善の余地があった。
　本発明は、リムの変形量を低減して操縦安定性を改善することが可能な車両用ホイールを提供することを目的とする。
　本発明は、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取り付けた車両用ホイールであって、前記ウェル部は、幅方向断面視において、径方向外側に突出する第１ハンプ部および第２ハンプ部と、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部とを繋ぐと共に径方向内側に凹む湾曲面と、を備えることを特徴とする。
　これによれば、湾曲面が幅方向断面視において第１ハンプ部から第２ハンプ部にかけて全体がＲ（アール）となる形状を備える。換言すると直線状の部分を持たないウェル部の断面形状を備えることで、応力集中が緩和され、ウェル部の変形量を低減することが可能になる。これにより、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性を改善することが可能になる。
　また、前記湾曲面は、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部との間で単一の曲率を有することを特徴とする。
　これによれば、単一の曲率にすることで、ウェル部にかかる応力を均等に分散させることができるので、ウェル部の変形量をさらに低減することが可能になる。これにより、操縦安定性をさらに改善することが可能になる。
　前記湾曲面の曲率半径は、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部との間の距離の半分よりも長く設定されることを特徴とする。
　これによれば、曲率半径を長くすること（曲率を小さくすること）で、従来のように曲がり度合いの急な部分（Ｒ部）を減らすことができるので、ウェル部にかかる応力集中を低減することができ、ウェル部の変形量をさらに低減することが可能になる。これにより、操縦安定性をさらに改善することが可能になる。
　また、前記湾曲面は、曲率中心が前記湾曲面よりも径方向外側に位置する複数の円弧が連なって形成されることを特徴とする。
　これによれば、背高幅狭レゾネータに対応した深い凹状のウェル部を形成することが容易になる。例えば、幅方向の中央を曲率半径の大きな湾曲面とし、その両側を中央よりも曲率半径が小さい湾曲面とすることで、左右両側を立ち上がり形状にすることができる。これによって、凹部の形状を深くしたウェル部を形成することが容易になり、背高幅狭のレゾネータを配置することが容易になる。
　また本発明は、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取り付けた車両用ホイールであって、前記ウェル部は、幅方向断面視において径方向外側に突出する第１ハンプ部および第２ハンプ部と、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部とを繋ぐと共に径方向内側に凹む繋ぎ面と、を備え、前記繋ぎ面は、前記幅方向断面視において、直線と、前記直線を挟むように位置する第１湾曲線および第２湾曲線と、を有することを特徴とする。
　これによれば、直線から第１ハンプ部にかけて第１湾曲線で形成され、直線から第２ハンプ部にかけて第２湾曲線で形成されるので、応力集中が緩和され、ウェル部の変形量を低減することが可能になる。これにより、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性を改善することが可能になる。
　また、前記第１湾曲線および前記第２湾曲線の曲率半径は、前記直線の前記幅方向の長さよりも長く設定されることを特徴とする。
　これによれば、直線から第１湾曲線にかけての曲がり形状、直線から第２湾曲線にかけての曲がり形状をさらに緩和できるので、応力集中がさらに緩和され、ウェル部の変形量をさらに低減することが可能になる。これにより、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性をさらに改善することが可能になる。
　本発明によれば、リムの変形量を低減して操縦安定性を改善可能な車両用ホイールを提供することができる。
第１実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面における部分拡大断面図である。 第１実施形態および比較例におけるリム左右剛性と重量の目標値との差分を示す表である。 第２実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。 第３実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。 第４実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。 従来の課題を説明するための説明図である。
　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。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。
　図１に示すように、第１実施形態の車両用ホイール１Ａ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、４つの副気室部材１０に限定されるものではなく、個数およびレゾネータ配置を適宜変更することができる。
　また、車両用ホイール１Ａ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。副気室部材１０は、リム１１におけるウェル部１１Ａの外周面１１ｄ上に嵌め込まれて取り付けられる。
　まず、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。
　図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面における部分拡大断面図である。なお、図２には、リム１１に組み付けられるタイヤ２０のビード２１ａ，２１ｂ近傍を部分的に仮想線（二点鎖線）で描いている。
　図２に示すように、リム１１は、ホイール幅方向Ｙ（幅方向）の両端部に形成されるビードシート１１ａ，１１ｂ同士の間で、ホイール径方向Ｚの内側Ｚ２（図２の紙面下側）に向かって凹んだ形状となるようにウェル部１１Ａを有している。換言すると、ウェル部１１Ａは、湾曲した凹面がホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に向くように構成されている。
　ビードシート１１ａには、ウェル部１１Ａ側にホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に突出するハンプ部Ｈ１（第１ハンプ部）が形成されている。ビードシート１１ｂには、ウェル部１１Ａ側にホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）においてホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に突出するハンプ部Ｈ２（第２ハンプ部）が形成されている。すなわち、リム１１は、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐようにしてウェル部１１Ａが一体に形成されている。
　ウェル部１１Ａは、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２に凹む湾曲面１１ｓを有している。なお、図２では、湾曲面１１ｓのラインを分かり易くするために、湾曲面１１ｓの曲線と平行な曲線を便宜的に一点鎖線で示している（他の実施形態についても同様）。このように、ウェル部１１Ａは、ホイール幅方向Ｙの断面視において、直線状の部分を持たず、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間の全体が湾曲線１１ｓ１によって構成されている。また、ウェル部１１Ａは、湾曲線１１ｓ１がホイール周方向Ｘ（図１参照）に延びて、ホイール回転軸Ｏ（図１参照）を中心に環状に形成され、湾曲面１１ｓを形成している。
　また、湾曲線１１ｓ１は、複数の円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが連なって（連続して）形成されている。図２では、便宜上、円弧１１ｅと円弧１１ｆとの境界を境界線Ｑ１で示し、円弧１１ｅと円弧１１ｇとの境界を境界線Ｑ２で示している。円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇは、点Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３を曲率中心とする曲率半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の曲線である。また、円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇの曲率中心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３は、湾曲線１１ｓ１よりもホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に位置している。
　円弧１１ｅは、ホイール幅方向Ｙの中央に形成され、円弧１１ｆは、円弧１１ｅのホイール幅方向Ｙの一側（図示右側）に形成され、円弧１１ｇは、円弧１１ｅのホイール幅方向Ｙの他側（図示左側）に形成されている。また、円弧１１ｅは、曲率半径Ｒ１が最も大きく形成され、円弧１１ｆ，１１ｇは、円弧１１ｅよりも曲率半径Ｒ２，Ｒ３が小さくなるように形成されている。よって、湾曲面１１ｓは、ホイール幅方向Ｙの中央において曲がり度合いが小さい面で形成され、ホイール幅方向Ｙの左右両側において曲がり度合いが大きく、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に向けて立ち上がり形状となるように構成されている。
　また、円弧１１ｅと円弧１１ｆとの境界線Ｑ１は、なだらかな連続した曲線となるように構成されている。また、円弧１１ｅと円弧１１ｇとの境界線Ｑ２についても、なだらかな連続した曲線となるように構成されている。
　湾曲線１１ｓ１の円弧１１ｆからハンプ部Ｈ１に向けて延びる壁面１６ａは、円弧１１ｆの端部とハンプ部Ｈ１との間の略中程に、ホイール幅方向Ｙのホイール内側に突出する突出部Ｐ１を有している。この突出部Ｐ１は、壁面１６ａ上をホイール周方向Ｘ（図１参照）に延びて、ホイール回転軸Ｏ（図１参照）を中心に環形状を呈している。
　湾曲線１１ｓ１の円弧１１ｇからハンプ部Ｈ２に向けて延びる壁面１６ｂは、円弧１１ｇの端部とハンプ部Ｈ２との間の略中程に、ホイール幅方向Ｙのホイール内側に突出する突出部Ｐ２を有している。この突出部Ｐ２は、突出部Ｐ１と同様に、壁面１６ｂ上をホイール周方向Ｘ（図１参照）に延びて、ホイール回転軸Ｏ（図１参照）を中心に環形状を呈している。
　湾曲面１１ｓが形成されたウェル部１１Ａは、突出部Ｐ１と突出部Ｐ２との間において、略均等な肉厚となるようにして形成されている。また、突出部Ｐ１は、突出部Ｐ２よりもホイール回転軸Ｏ（図１参照）側に近い側に位置している。また、ウェル部１１Ａは、突出部Ｐ１の位置からディスク１２に繋がるように構成されている。
　副気室部材１０は、その縁部１４ａの先端が突出部Ｐ１の下面１７ａに押し付けられるように接触することで嵌り込む。また、副気室部材１０は、その縁部１４ｂの先端が突出部Ｐ２の下面１７ｂに押し付けられるように接触することで嵌り込む。
　なお、図２中、符号ＭＣは、タイヤ空気室である。また、符号１３は、次に説明する副気室部材１０の本体部である。本体部１３は、上板１３ａと底板１３ｂとを有し、上板１３ａと底板１３ｂのホイール幅方向Ｙの両端部において、接合部１３ｃ，１３ｄを介して接合されている。また、本体部１３は、副気室ＳＣを備えている。
　上板１３ａは、ホイール幅方向Ｙにおいて、ハンプ部Ｈ２側からハンプ部Ｈ１側に向けて下り勾配となるように傾斜している。また、ホイール幅方向Ｙの上板１３ａの両端部は、ホイール径方向Ｚの内側に窪むように湾曲する窪み部１３ｅ，１３ｆを有している。底板１３ｂは、ウェル部１１Ａの湾曲面１１ｓに沿うように形成された板体で構成されている。また、底板１３ｂは、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に外周面１１ｄ（図１参照）と略同じ曲率で湾曲するように形成されている。副気室ＳＣは、上板１３ａと、底板１３ｂと、によって囲まれて本体部１３の内側に形成されている。
　なお、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。
　図３は、第１実施形態および比較例におけるリム左右剛性と重量の目標値との差分を示す表である。なお、表中の数値は、ＣＡＥ（computer aided engineering）での計算結果を示している。また、表中の比較例１は、図７に示した形状のウェル部１０２を備えた構成であり、比較例２は、図示していないが、図７に示すウェル部１０２の凹部の肉厚を厚くした構成である。また、表の左側のリムの左右剛性（左右の開き剛性）については、第１実施形態を基準としたときの差分を求め、表の右側のホイールの重量については、比較例１を基準としたときの差分を求めた。
　その結果、図３に示すように、リムの左右剛性については、第１実施形態を目標値（０％）としたときに、比較例１では、マイナス２３％と記載されているように、第１実施形態に対して大幅に低下することが確認された。これに対して、比較例２では、プラス１％と記載されているように、第１実施形態に対して小幅な上昇にとどまることが確認された。また、車両用ホイールの重量については、比較例１を目標値（基準値、０％）としたときに、第１実施形態では、プラス２％と記載されているように、小幅な重量増加に抑えられることが確認された。これに対して、比較例２では、プラス９％と記載されているように、大幅な重量増加になることが確認された。このように、第１実施形態では、ウェル部１１Ａにおいて応力集中が緩和され、変形量を低減できる。これにより、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性能の改善において大幅な重量増を伴うことなく、重量効率よく改善することが可能になる。
　以上説明したように、第１実施形態の車両用ホイール１Ａでは、ウェル部１１Ａが、ホイール幅方向Ｙの断面視において、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に突出するハンプ部Ｈ１およびハンプ部Ｈ２と、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２に向けて凹む湾曲面１１ｓと、を備えている。これによれば、湾曲面１１ｓ（ホイール幅方向Ｙの断面視において直線状の部分を持たない形状）にすることで、ウェル部１１Ａにおける応力集中が緩和され、ウェル部１１Ａの変形量を低減することが可能になる。これにより、リム（インナーリム）の左右開き剛性を向上させて操縦安定性を改善することが可能になる。
　また、第１実施形態では、曲率中心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３が湾曲面１１ｓよりもホイール径方向Ｚの外側Ｚ１に位置する複数の円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが連なって湾曲面１１ｓが形成されている。これによれば、背高幅狭レゾネータに対応した深い凹状のウェル部１１Ａを形成することが容易になる。例えば、ホイール幅方向Ｙの中央を曲率半径Ｒ１の大きな（大Ｒの）円弧１１ｅとし、ホイール幅方向Ｙ（図２の紙面左右方向）の左右両側を、中央の円弧１１ｅよりも曲率半径Ｒ２，Ｒ３が小さい（小Ｒの）円弧１１ｆ，１１ｇとすることで、左右両側の壁面を立ち上がり形状にすることが可能になる。これにより、凹部の形状を深くしたウェル部１１Ａを形成することが容易になり、背高幅狭の副気室部材１０（レゾネータ）を搭載することが容易になる。
（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して（一部符号を省略）重複した説明を省略する（第３実施形態以降についても同様）。
　図４に示すように、第２実施形態の車両用ホイール１Ｂは、第１実施形態のウェル部１１Ａに替えてウェル部１１Ｂを備えている。
　ウェル部１１Ｂは、ホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１（径方向外側）に突出して形成されるハンプ部Ｈ１およびハンプ部Ｈ２と、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２（径方向内側）に凹む湾曲面１１ｔを有している。
　湾曲面１１ｔは、ホイール幅方向Ｙの断面視において、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間の全体が湾曲線１１ｈとなるように構成されている。湾曲線１１ｈは、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間で単一の曲率（１／Ｒ４）を有している。すなわち、湾曲線１１ｈは、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間の全体が点Ｏ４を曲率中心とする曲率半径Ｒ４の円弧形状を呈している。
　また、湾曲線１１ｈの曲率半径Ｒ４は、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間の距離Ｓの半分（２分の１）よりも長く設定されている。
　このように構成された第２実施形態では、湾曲面１１ｔを単一の曲率（１／Ｒ４）にすることで、ウェル部１１Ｂにかかる応力を、第１実施形態のように複数の円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇで構成したウェル部１１Ａよりも均等に分散させることができるので、ウェル部１１Ｂの変形量をさらに低減することが可能になる。これにより、操縦安定性をさらに改善することが可能になる。
　また、第２実施形態では、曲率半径Ｒ４を距離Ｓの半分よりも長く設定することで、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２との間においてホイール幅方向Ｙの全体に渡って湾曲面１１ｔを確実に形成することができる。
（第３実施形態）
　図５は、第３実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。
　図５に示すように、第３実施形態の車両用ホイール１Ｃは、第１実施形態のウェル部１１Ａに替えてウェル部１１Ｃを備えている。
　ウェル部１１Ｃは、ホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１（径方向外側）に突出して形成されるハンプ部Ｈ１およびハンプ部Ｈ２と、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２（径方向内側）に凹む繋ぎ面１１ｕを有している。
　繋ぎ面１１ｕは、ホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、直線（直線部）１１ｉと、この直線１１ｉを挟むように位置する湾曲線（湾曲線部）１１ｊ（第１湾曲線）および湾曲線（湾曲線部）１１ｋ（第２湾曲線）と、を有してホイール径方向Ｚの内側Ｚ２側に凹むように構成されている。
　湾曲線１１ｊは、点Ｏ５を曲率中心（小Ｒ）とする曲率半径Ｒ５の円弧形状を呈している。湾曲線１１ｋは、点Ｏ６を曲率中心（大Ｒ）とする曲率半径Ｒ６の円弧形状を呈している。また、曲率半径Ｒ５は、曲率半径Ｒ６よりも小さくなるように形成されている。なお、曲率半径Ｒ５を曲率半径Ｒ６よりも大きくなる形状にしてもよい。
　また、直線１１ｉのホイール幅方向Ｙの長さＬ１は、湾曲線１１ｊ，１１ｋの円弧の長さに比べて短く形成されている。
　このように構成された第３実施形態では、ウェル部１１Ｃが、ホイール幅方向Ｙ（幅方向断面視）においてホイール径方向Ｚの外側Ｚ１（径方向外側）に突出するハンプ部Ｈ１およびハンプ部Ｈ２と、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２に凹む繋ぎ面１１ｕと、を備え、繋ぎ面１１ｕは、ホイール幅方向Ｙの断面視において、直線１１ｉと、直線１１ｉを挟むように位置する湾曲線１１ｊおよび湾曲線１１ｋと、を有している。
　これによれば、直線１１ｉからハンプ部Ｈ１にかけて全体が湾曲線１１ｊで形成され、直線１１ｉからハンプ部Ｈ２にかけて全体が湾曲線１１ｋで形成されるので、ウェル部１１Ｃにおける応力集中が緩和され、ウェル部１１Ｃの変形量を低減することが可能になる。つまり、従来のように、Ｒ部の両側に直線部を持たなくしたり、Ｒ部の曲率を過度に大きくする必要がないので、応力集中を緩和できるようになる。その結果、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性を改善することが可能になる。
　また、第３実施形態では、湾曲線１１ｊ，１１ｋの曲率半径Ｒ５，Ｒ６が、直線１１ｉのホイール幅方向Ｙ（幅方向）の長さＬ１よりも長く設定されている。これによれば、湾曲線１１ｊ，１１ｋの円弧の長さを長くできるので、応力集中がさらに緩和され、ウェル部１１Ｃの変形量をさらに低減することが可能になる。これにより、リム１１の左右開き剛性を向上させて操縦安定性をさらに改善することが可能になる。
（第４実施形態）
　図６は、第４実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。
　図６に示すように、第４実施形態の車両用ホイール１Ｄは、第１実施形態のウェル部１１Ａに替えてウェル部１１Ｄを備えている。
　ウェル部１１Ｄは、ホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、ホイール径方向Ｚの外側Ｚ１（径方向外側）に突出して形成されるハンプ部Ｈ１およびハンプ部Ｈ２と、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２（径方向内側）に凹む繋ぎ面１１ｖを有している。
　繋ぎ面１１ｖは、ホイール幅方向Ｙの断面視（幅方向断面視）において、直線（直線部）１１ｍと、この直線１１ｍを挟むように位置する湾曲線（湾曲線部）１１ｎ（第１湾曲線）および湾曲線（湾曲線部）１１ｏ（第２湾曲線）と、を有して凹状に形成されている。
　繋ぎ面１１ｖは、点Ｏ７を曲率中心（小Ｒ）とする曲率半径Ｒ７の円弧形状を呈している。湾曲線１１ｏは、点Ｏ８を曲率中心（小Ｒ）とする曲率半径Ｒ８の円弧形状を呈している。また、曲率半径Ｒ７と曲率半径Ｒ８は、略同程度になるように形成されている。
　また、直線１１ｍのホイール幅方向Ｙの長さＬ２は、第３実施形態の直線１１ｉに比べて長く形成されている。湾曲線１１ｎは、直線１１ｍの一端からハンプ部Ｈ１にかけて全体が曲線となるように構成されている。湾曲線１１ｏは、直線１１ｍの他端からハンプ部Ｈ２にかけて全体が曲線となるように構成されている。
　このように構成された第４実施形態では、ウェル部１１Ｄが、ハンプ部Ｈ１とハンプ部Ｈ２とを繋ぐと共にホイール径方向Ｚの内側Ｚ２に凹む繋ぎ面１１ｖを備え、繋ぎ面１１ｖが、ホイール幅方向Ｙの断面視において、直線１１ｍと、直線１１ｍを挟むように位置する湾曲線１１ｎおよび湾曲線１１ｏと、を有している。
　これによれば、直線１１ｍからハンプ部Ｈ１にかけて全体が湾曲線１１ｎで形成され、直線１１ｍからハンプ部Ｈ２にかけて全体が湾曲線１１ｏで形成されるので、ウェル部１１Ｄにおいて応力集中が緩和され、ウェル部１１Ｄの変形量を低減することが可能になる。つまり、従来のように、Ｒ部の両側に直線部を持たなくしたり、Ｒ部の曲率を過度に大きくする必要がないので、応力集中を緩和できるようになる。その結果、リムの左右開き剛性を向上させて操縦安定性を改善することが可能になる。
　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、第１実施形態ないし第４実施形態では、幅方向断面視における湾曲線を、円弧形状である場合を例に挙げて説明したが、湾曲形状であれば、円弧形状に限定されるものではなく、楕円弧や弓形状など他の形状であってもよい。
　また、第１実施形態では、３つの円弧１１ｅ，１１ｆ，１１ｇを組み合わせた構成を例に挙げて説明したが、２つの円弧を組み合わせた構成であってもよく、４つ以上の円弧を組み合わせた構成であってもよい。
　１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　車両用ホイール
　１０　　副気室部材
　１１　　リム
　１１ａ，１１ｂ　ビードシート
　１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ　ウェル部
　１１ｄ　外周面
　１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ　円弧
　１１ｉ，１１ｍ　直線
　１１ｓ，１１ｔ　湾曲面
　１１ｓ１　湾曲線
　１１ｊ，１１ｎ　湾曲線（第１湾曲線）
　１１ｋ，１１ｏ　湾曲線（第２湾曲線）
　１１ｕ，１１ｖ　繋ぎ面
　１２　　ディスク
　１３　　本体部
　Ｈ１　　ハンプ部（第１ハンプ部）
　Ｈ２　　ハンプ部（第２ハンプ部）
　Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７，Ｏ８　曲率中心
　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８　曲率半径
　Ｘ　　　ホイール周方向
　Ｙ　　　ホイール幅方向（幅方向）
　Ｚ　　　ホイール径方向（径方向）
　ＳＣ　　副気室
　ＭＣ　　タイヤ空気室

Claims (6)

  1. 　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取り付けた車両用ホイールであって、
    　前記ウェル部は、
    　幅方向断面視において、径方向外側に突出する第１ハンプ部および第２ハンプ部と、
    　前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部とを繋ぐと共に径方向内側に凹む湾曲面と、を備えることを特徴とする車両用ホイール。
  2. 　前記湾曲面は、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部との間で単一の曲率を有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。
  3. 　前記湾曲面の曲率半径は、前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部との間の距離の半分よりも長く設定さ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。
  4. 　前記湾曲面は、曲率中心が前記湾曲面よりも径方向外側に位置する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に記載の車両用ホイール。
  5. 　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取り付けた車両用ホイールであって、
    　前記ウェル部は、
    　幅方向断面視において径方向外側に突出する第１ハンプ部および第２ハンプ部と、
    　前記第１ハンプ部と前記第２ハンプ部とを繋ぐと共に径方向内側に凹む繋ぎ面と、を備え、
    　前記繋ぎ面は、前記幅方向断面視において、直線と、前記直線を挟むように位置する第１湾曲線および第２湾曲線と、を有することを特徴とする車両用ホイール。
  6. 　前記第１湾曲線および前記第２湾曲線の曲率半径は、前記直線の幅方向の長さよりも長く設定されることを特徴とする請求項５に記載の車両用ホイール。
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