(57)【要約】【課題】本発明は、従来と比べて副気室の容積をより大きく確保することができるヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）を有する車両用ホイールを提供する。【解決手段】本発明は、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材１０をウェル部１１ｃの外周面１１ｄに取り付けた車両用ホイール１であって、前記副気室部材１０は、上板２５ａと、底板２５ｂと、前記底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの両端からホイール径方向Ｚの外側に立ち上がる一対の側板２５ｃと、によって囲む空間で副気室ＳＣを形成する本体部１３と、前記底板２５ｃのホイール幅方向Ｙの両端から前記側板２５ｃに並んでホイール径方向Ｚの外側に延びるように立ち上がり、前記ウェル部１１ｃに係止される一対の縁部１４と、を備える。【選択図】図３
2019217987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記副気室部材は、
上板と、底板と、前記底板のホイール幅方向両端からホイール径方向外側に立ち上がる一対の側板と、によって囲む空間で副気室を形成する本体部と、
前記底板のホイール幅方向両端から前記側板に並んでホイール径方向外側に延びるように立ち上がり、前記ウェル部に係止される一対の縁部と、
を備えることを特徴とする車両用ホイール。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ホイールにおいて、
前記ウェル部は、前記ウェル部の外周面からホイール径方向外側に立ち上がり、ホイール幅方向に互いに向き合う第１の縦壁と、第２の縦壁と、を有し、
前記一対の縁部は、前記第１の縦壁と前記第２の縦壁のそれぞれに対してホイール径方向に沿うように嵌り込んで係止されていることを特徴とする車両用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。このホイールの副気室部材は、内側に副気室を有し、ホイール周方向に沿って長く形成される本体部と、この本体部の長手方向の略全長にわたってその両側からホイール幅方向にそれぞれ延出する板状の一対の縁部と、を備えている。また、ホイールは、副気室部材のそれぞれの縁部の端部が嵌り込む一対の溝部を備えている。そして、両縁部が一対の溝部のそれぞれに嵌り込むことで、副気室部材がウェル部の外周面に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５５１４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のホイール（例えば、特許文献１参照）は、延出する縁部によってホイール幅方向の本体部の大きさが制限される問題があった。そのため従来のホイールは、本体部内に形成される副気室の容積を大きく確保できない問題があった。したがって、従来のホイールにおいては、副気室の容積をより大きく確保することで消音性能に優れたヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）を有するものが望まれている。
【０００５】
本発明の課題は、従来と比べて副気室の容積をより大きく確保することができるヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）を有する車両用ホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決した本発明の車両用ホイールは、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、前記副気室部材は、上板と、底板と、前記底板のホイール幅方向両端からホイール径方向外側に立ち上がる一対の側板と、によって囲む空間で副気室を形成する本体部と、前記底板のホイール幅方向両端から前記側板と並ぶようにホイール径方向外側に立ち上がり、前記ウェル部に係止される一対の縁部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来と比べて副気室の容積をより大きく確保することができるヘルムホルツレゾネータ（副気室部材）を有する車両用ホイールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】副気室部材の全体斜視図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】（ａ）から（ｃ）は、ウェル部に副気室部材を取り付ける工程説明図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る車両用ホイールの奏する作用効果を説明するための概略図であり、（ｂ）は、参考例としての車両用ホイールにおける副気室部材の取付方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態に係る車両用ホイールついて、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面において、「Ｘ」は、ホイール周方向、「Ｙ」は、ホイール幅方向、「Ｚ」は、ホイール径方向、をそれぞれ示している。
以下では、まず車両用ホイールの全体構成について説明した後に、ヘルムホルツレゾネータとしての副気室部材について説明する。
【００１０】
＜車両用ホイールの全体構成＞
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、本実施形態に係る車両用ホイール１は、例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金などの金属製のリム１１に、例えばポリプロピレン、ポリアミドなどの合成樹脂製の副気室部材１０（ヘルムホルツレゾネータ）が取り付けられて構成されている。
図１中、符号１２は、リム１１を図示しないハブに連結するためのディスクである。
【００１１】
リム１１は、ホイール幅方向Ｙの両端部にそれぞれ形成される図示しないビードシート同士の間で、ホイール径方向の内側（回転中心側）に向かって窪んだウェル部１１ｃを有している。この窪みの底面で規定されるウェル部１１ｃの外周面１１ｄは、ホイール幅方向Ｙにわたってホイール軸を中心に略同径になっている。
【００１２】
このような本実施形態でのリム１１は、第１の縦壁１５ａと第２の縦壁１５ｂとを備えている。これらの縦壁１５ａ，１５ｂ同士は、ホイール幅方向Ｙに所定の間隔を開けて外周面１１ｄからホイール径方向Ｚの外側に向かって立ち上がっている。
ちなみに、ホイール幅方向Ｙの一側（内側）に形成される第１の縦壁１５ａは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄからリムフランジ側への立ち上り部に形成されたものを想定している。また、第２の縦壁１５ｂは、外周面１１ｄのホイール幅方向Ｙの中程でホイール周方向Ｘに延びる周壁１９にて構成されるものを想定している。
【００１３】
縦壁１５ａ，１５ｂのそれぞれは、互いに所定の間隔を開けてホイール周方向Ｘに環状に延びることで対向している。本実施形態での縦壁１５ａ，１５ｂは、外周面１１ｄ（図３参照）とのなす角度が略直角になるものを想定している。
【００１４】
＜副気室部材＞
次に、副気室部材１０について説明する。
図２は、副気室部材１０の全体斜視図である。図３は、図１のIII−III断面図である。
図２に示すように、副気室部材１０は、一方向に長い部材であって、本体部１３と、管体１８と、縁部１４と、を備えている。このような副気室部材１０は、本体部１３の中央でホイール幅方向Ｙに延びる仕切り壁１６を境に、ホイール周方向Ｘに対称形状となるように構成されている。
【００１５】
本体部１３は、その長手方向に湾曲している。つまり、本体部１３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）に取り付けられる際に、ホイール周方向Ｘに沿うようになっている。
本体部１３は、内側が中空になっている。この中空部（図示省略）は、後記の副気室ＳＣ（図３参照）を形成している。この中空部は、仕切り壁１６によってホイール周方向Ｘに二分されている。
【００１６】
図３に示すように、本体部１３は、長手方向（図２のホイール周方向Ｘ）に直交する断面視で、ホイール幅方向Ｙに長い略矩形を呈している。
具体的には、本体部１３は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに沿って配置される底板２５ｂと、外周面１１ｄ上で底板２５ｂと対向するように配置される上板２５ａと、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの両端から立ち上がり、上板２５ａに接合される一対の側板２５ｃと、を有している。
【００１７】
底板２５ｂは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに沿うように形成された板体で構成されている。つまり、底板２５ｂは、ホイール幅方向Ｙに略平坦になるように形成され、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に外周面１１ｄと略同じ曲率で湾曲するように形成されている。
上板２５ａは、底板２５ｂと所定の間隔をあけて対向するように、ホイール周方向Ｘ（図１参照）に所定の曲率で湾曲している。
側板２５ｃは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対して略垂直にホイール径方向Ｚの外側に底板２５ｂから立ち上がるように形成されている。
このような上板２５ａと底板２５ｂと側板２５ｃとは、本体部１３の内側に副気室ＳＣを囲繞形成している。
【００１８】
また、本体部１３は、図２に示すように、ホイール周方向Ｘに複数個のブリッジ３３が等間隔に並ぶように形成されている。また、ブリッジ３３は、ホイール幅方向Ｙに２列になって並んでいる。
【００１９】
ブリッジ３３は、図３に示すように、上側結合部３３ａと、下側結合部３３ｂとが、上板２５ａと底板２５ｂとの間の略中央の位置で接合されて形成されている。
なお、上側結合部３３ａは、上板２５ａが底板２５ｂ側に向かって部分的に窪むように形成されたものである。また、下側結合部３３ｂは、底板２５ｂが上板２５ａ側に向かって部分的に窪むように形成されたものである。
【００２０】
このようなブリッジ３３は、略円柱状を呈しており、上板２５ａと底板２５ｂとを部分的に連結している。そして、ブリッジ３３は、本体部１３の上下方向のそれぞれの対応する位置に、平面視で円形の開口を形成している。
【００２１】
次に、管体１８（図１参照）について説明する。
図１に示すように、管体１８は、本体部１３におけるホイール幅方向Ｙの一側（車両用ホイール１の内側）に偏位した位置で、本体部１３からホイール周方向Ｘに突出するように形成されている。
【００２２】
本実施形態での副気室部材１０は、前記のように、仕切り壁１６を境にホイール周方向Ｘに対称形状になっている。したがって、図１中、管体１８は一つのみ図示しているが、本実施形態での管体１８は、本体部１３の長手方向（ホイール周方向Ｘ）の両端部において互いに対称となる位置でそれぞれ対となるように配置されている。ちなみに、本実施形態での一対の管体１８同士は、ホイール軸を中心に互いに略９０°間隔で開いた位置に配置されている。
【００２３】
このような管体１８の内側には、図２に示すように、連通孔１８ａが形成されている。
また、連通孔１８ａは、管体１８の内側から本体部１３内までさらに延びている。本体部１３内で延びる連通孔１８ａは、本体部１３の中空部が隔壁６２で部分的に仕切られることで形成されている。ちなみに、本実施形態での隔壁６２は、上板２５ａ側から底板２５ｂ側に向かって窪んで形成された凹部６０と、底板２５ｂ側から上板２５ａ側に向かって窪んで形成された凹部６４とによって形成されている。
このような連通孔１８ａは、本体部１３の内側に形成される副気室ＳＣ（図３参照）と、ウェル部１１ｃ（図３参照）上でタイヤ（図示省略）との間に形成されるタイヤ空気室９（図３参照）と、を連通させている。
【００２４】
次に、縁部１４（図３参照）について説明する。
図３に示すように、縁部１４は、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの両端から側板２５ｃに並んでホイール径方向Ｚの外側に延びる板体で形成されている。
【００２５】
縁部１４は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対して略垂直に立ち上がっている。本実施形態での縁部１４は、底板２５ｂと側板２５ｃとの接合部から、側板２５ｃと協働してＵ字を形成するようにホイール径方向Ｚの外側に向けて延びている。
そして、一対の縁部１４のそれぞれは、第１の縦壁１５ａと第２の縦壁１５ｂに対してホイール径方向Ｚに沿うように嵌り込んでいる。
具体的には、縁部１４のホイール幅方向Ｙの外側面が、縦壁１５ａ，１５ｂに当接するとともに、側板２５ｃと協働してＵ字を描いて延びる縁部１４の先端が、縦壁１５ａ，１５ｂのホイール径方向Ｚの外側端に形成された迫出し突起１７に拘束されている。
【００２６】
本実施形態での縁部１４の厚さは、上板２５ａ、底板２５ｂ及び側板２５ｃ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１４は、その厚さや材料を適宜に選択することで、後記するホイール幅方向Ｙへの変位時にバネ弾性を発揮する。
【００２７】
以上のような本実施形態に係る副気室部材１０は、樹脂成形品を想定しているがこれに限定されるものではなく金属等の他の材料で形成することもできる。なお、樹脂製の場合は、その軽量化や量産性の向上、製造コストの削減、副気室ＳＣの気密性の確保等を考慮すると、軽量で高剛性のブロー成形可能な樹脂が望ましい。中でも、ポリプロピレン、ポリアミドなどが望ましい。
【００２８】
＜副気室部材の取付方法＞
次に、ウェル部１１ｃに対する副気室部材１０の取付方法について説明する。図４（ａ）から図４（ｃ）は、ウェル部１１ｃに対する副気室部材１０の取付方法を説明する工程説明図である。
図４（ａ）に示すように、副気室部材１０の取り付けには、副気室部材１０をウェル部１１ｃの外周面１１ｄに向けて押圧する一対のプッシャ（押圧装置）５０を使用することを想定している。
【００２９】
これらのプッシャ５０としては、例えば、エアシリンダのエア圧で押圧力を発生するものが挙げられる。
なお、図４（ａ）から図４（ｃ）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。
【００３０】
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。なお、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。
【００３１】
この取付方法では、図４（ａ）に示すように、まず副気室部材１０がウェル部１１ｃの上方（ホイール径方向Ｚの外側）に配置される。そして、一対のプッシャ５０が、側板２５ｃと縁部１４とがなすＵ字の谷部に押し当てられて、白抜き矢印の方向に荷重が掛けられる。
これにより副気室部材１０は、図４（ｂ）に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに接近する。そして、縁部１４は、迫出し突起１７から受ける反力によりホイール幅方向Ｙのホイール内側に向けて変位する。
【００３２】
次いで、図４（ｃ）に示すように、底板２５ｂがウェル部１１ｃの外周面１１ｄに沿うように配置されると、縁部１４は、その弾性力により復元してその先端が迫出し突起１７の内側に嵌り込む。これにより副気室部材１０は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上に取り付けられて、この取付方法の一連の工程が終了する。
【００３３】
なお、本実施形態では、前記のように、本体部１３の両端部のそれぞれを一対のプッシャ５０で押圧することを想定しているが、本発明はこれに限定されない。
副気室部材１０の取付方法は、例えば、副気室部材１０を傾けて一方の縁部１４を迫出し突起１７の内側に予め嵌め入れておき、その後、他方の縁部１４と側板２５ｃとの谷部をプッシャ５０で押圧して他方の縁部１４を迫出し突起１７の内側に嵌め入れるようにすることもできる。
【００３４】
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。
図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る車両用ホイール１の奏する作用効果を説明するための概略図であり、図５（ｂ）は、参考例としての車両用ホイール１０１における副気室部材１１０の取付方法を説明する概略図である。
【００３５】
まず、参考例としての車両用ホイール１０１の構成について説明する。
図５（ｂ）に示すように、参考例としての車両用ホイール１０１の副気室部材１１０は、本体部１１３と、本体部１１３からホイール幅方向Ｙに延出する板体で形成される第１の縁部１１４ａと、第２の縁部１１４ｂとを備えている。
本体部１１３は、ウェル部１１ｃのホイール幅方向Ｙの一方に偏って配置されている。これにより第１の縁部１１４ａは、第２の縁部１１４ｂよりも短くなっている。
【００３６】
このような副気室部材１１０のウェル部１１ｃへの取り付けは、図５（ｂ）中、二点鎖線で示したように、副気室部材１１０をウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対して傾ける。そして、第１の縁部１１４ａが迫出し突起１７の内側に予め嵌め入れられる。次いで、プッシャ５０で押圧された第２の縁部１１４ｂは、迫出し突起１７に当接した際に、第２の縁部１１４ｂの延出方向に交差する方向に撓むことで迫出し突起１７の内側に嵌り込む。そして、副気室部材１１０は、第２の縁部１１４ｂが迫出し突起１７の内側に嵌り込むために必要な撓み量を確保するために、第２の縁部１１４ｂの基端部における側板１２５ｃは、底板１２５ｂに近付けるように配置されている。
【００３７】
これに対して本実施形態での副気室部材１０は、図５（ａ）に示すように、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの端部からホイール径方向Ｚの外側に立ち上がる側板２５ｃと、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの端部から側板２５ｃに並んでホイール径方向Ｚの外側に延びるように立ち上がる縁部１４と、を備えている。
【００３８】
このような副気室部材１０は、前記のように、縁部１４がホイール幅方向Ｙに変位することで迫出し突起１７の内側に嵌り込む。
そのため、副気室部材１０の縁部１４は、図５（ａ）中、点線で示す参考例の副気室部材１１０における第２の縁部１１４ｂと異なって大きい撓み量を得るために側板２５ｃを底板２５ｂに近付ける必要がない。
つまり、本実施形態での側板２５ｃは、前記のように、底板２５ｂのホイール幅方向Ｙの端部からホイール径方向Ｚの外側に立ち上がっている。
【００３９】
これにより本実施形態での副気室部材１０は、図５（ａ）中、網掛けで示したように、参考例の副気室部材１１０よりも副気室ＳＣを大きく確保することができる。このような副気室部材１０を備える車両用ホイール１は、ロードノイズの消音性能に一段と優れる。
【００４０】
また、図５（ｂ）に示す参考例の車両用ホイール１０１では、第２の縁部１１４ｂは、プッシャ５０による押圧方向に撓むことで迫出し突起１７の内側に嵌り込む。
したがって、第２の縁部１１４ｂとウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間には、第２の縁部１１４ｂが撓むための十分なクリアランスが必要となる。
【００４１】
これに対して、本実施形態での副気室部材１０は、前記したように、プッシャ５０による押圧方向と交差する方向（ホイール幅方向Ｙ）に縁部１４が変位することで迫出し突起１７の内側に嵌り込む（図４（ｂ）参照）。これにより縁部１４とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間のクリアランスは、一段と狭められることができる。その結果、車両用ホイール１は、ウェル部１１ｃに副気室部材１０を取り付けた際に、副気室部材１０の底板２５ｂの端部が外周面１１ｄに近接する構成となるため、副気室ＳＣをより大きく確保することができる。
【００４２】
また、本実施形態での副気室部材１０は、プッシャ５０による押圧方向と交差する方向（ホイール幅方向Ｙ）に縁部１４が変位することで迫出し突起１７の内側に嵌り込む。
本実施形態での副気室部材１０によれば、参考例の副気室部材１１０のようにプッシャ５０による押圧方向に第２の縁部１１４ｂが撓むものと比較して、より小さい押圧力で縁部１４を迫出し突起１７の内側に嵌め込むことができる。
【００４３】
図５（ｂ）に示す参考例の副気室部材１１０は、本体部１１３からホイール幅方向Ｙに延びた第２の縁部１１４ｂの先端のみが迫出し突起１７の内側に嵌り込んでいる。この副気室部材１１０は、ホイール回転時に遠心力が掛った際に、本体部１１３がウェル部１１ｃの外周面１１ｄから離れようとして第２の縁部１１４ｂが撓み易い。
これに対して本実施形態での副気室部材１０（図５（ａ）参照）は、縁部１４が、縦壁１５ａ，１５ｂのそれぞれに対してホイール径方向Ｚに沿うように配置され、迫出し突起１７の内側に嵌り込んで係止されている。
【００４４】
このような副気室部材１０によれば、副気室部材１０に遠心力が掛った場合でも縁部１４が縦壁１５ａ，１５ｂに沿って配置されているので変形し難い。
これにより副気室部材１０は、遠心力が掛った際のウェル部１１ｃに対する保持力が各段に優れる。
【００４５】
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、縁部１４とウェル部１１ｃの外周面１１ｄとの間に僅かなクリアランスを設けたものを想定しているが、本発明は底板２５ｂから縁部１４に掛けて、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄと、縦壁１５ａ，１５ｂとに密着させた構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１      車両用ホイール
９      タイヤ空気室
１０    副気室部材
１１    リム
１１ｃ  ウェル部
１１ｄ  外周面
１３    本体部
１４    縁部
１５ａ  第１の縦壁
１５ｂ  第２の縦壁
１８    管体
１８ａ  連通孔
２５ａ  上板
２５ｂ  底板
２５ｃ  側板
３３    ブリッジ
ＳＣ    副気室
Ｘ      ホイール周方向
Ｙ      ホイール幅方向
Ｚ      ホイール径方向
【図１】
2019217987.tif 000003
【図２】
2019217987.tif 000004
【図３】
2019217987.tif 000005
【図４】
2019217987.tif 000006
【図５】
2019217987.tif 000007