JP2007137340A - 車両用ホイール - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用ホイールへのブレーキ摩耗粉の付着を低減する。
【解決手段】ホイール10は、円筒状のリム12と、リム12の内周面13からセンターディスク14に延びるスポーク16とを備え、リム12の内周面13及びスポーク16の側壁部24の少なくともいずれか一方にディンプル等の小乱流発生手段が形成されている。小乱流発生手段により、走行中にホイール10の内部から外部へと流れる気流の境界層が層流境界層から乱流境界層へと遷移させられる。乱流境界層のほうが剥離しにくいので、気流が大きく乱されることなく車体外部の走行風に合流し得るようになる。よって、この気流に乗ってブレーキ摩耗粉が外部に排出され易くなり、ホイール10へのブレーキ摩耗粉の付着が低減される。
【選択図】図1
【解決手段】ホイール10は、円筒状のリム12と、リム12の内周面13からセンターディスク14に延びるスポーク16とを備え、リム12の内周面13及びスポーク16の側壁部24の少なくともいずれか一方にディンプル等の小乱流発生手段が形成されている。小乱流発生手段により、走行中にホイール10の内部から外部へと流れる気流の境界層が層流境界層から乱流境界層へと遷移させられる。乱流境界層のほうが剥離しにくいので、気流が大きく乱されることなく車体外部の走行風に合流し得るようになる。よって、この気流に乗ってブレーキ摩耗粉が外部に排出され易くなり、ホイール10へのブレーキ摩耗粉の付着が低減される。
【選択図】図1
Description
本発明は、円筒状のリムと、リムの内周面から中心部に延びるスポークとを備える車両用ホイールに関する。
従来から、タイヤを回転可能に車両に取り付けるために車両用ホイールが用いられている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。これらの車両用ホイールにおいては、ブレーキパッドやディスクブレーキの摩耗によって生じたブレーキダストがホイールに付着して汚れの原因となるということが知られている。
また、表面の略全域にわたってディンプルを設けたホイールキャップも知られている(例えば、特許文献3参照)。これにより、ホイールキャップ表面に生じる空気抵抗が軽減される。更に、キャリパマウントに、ブレーキロータ車両外方摩擦面の回転方向下流側を覆うカバーを設けたディスクブレーキも知られている(例えば、特許文献4参照)。このカバーにより、ディスクブレーキからのブレーキパッド摩耗粉がホイールの貫通孔から飛散してホイールの正面に付着することが防がれる。
特開平10−324101号公報
特開平5−319003号公報
実開昭60−60301号公報
特開平9−257062号公報
上述のように従来からブレーキの摩耗粉が付着してホイールを汚してしまうという問題が知られている。近年では、ブレーキ性能をより高めるために、ディスクブレーキの摩擦材をより積極的に削るようにすることも行われており、このような場合にはブレーキ摩耗粉が更に増加してしまう。排出されたブレーキ摩耗粉が一旦ホイールに付着して汚れてしまうと、走行風や雨滴などによりホイールが自然に浄化される可能性は低い。
そこで、本発明は、ブレーキ摩耗粉の付着を低減することができる車両用ホイールを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用ホイールは、円筒状のリムと、リムの内周面から中心部に延びるスポークとを備える車両用ホイールであって、リムの内周面及びスポークの側壁部の少なくともいずれか一方に小乱流発生手段が形成されている。
この態様によれば、走行中にホイール内部からホイール外部へとリムの内周面及びスポークの側壁部に沿って流れる気流の境界層は、小乱流発生手段により層流境界層から乱流境界層へと遷移させられる。乱流境界層のほうが剥離しにくいので、気流が大きく乱されることなく車体外部の走行風に合流し得るようになる。よって、ブレーキ摩耗粉は、この気流に乗って外部に排出され易くなるので、ホイールへのブレーキ摩耗粉の付着を低減することができる。
小乱流発生手段は、凹部、凸部、溝部、または突起であってもよい。このようにすれば、簡易に乱流境界層を生じさせることができる。
本発明によれば、車両用ホイールへのブレーキ摩耗粉の付着を低減することが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るホイール10の正面図である。図2は、図1のA−A線についての概略断面図である。図3は、ホイール10の要部を示す図である。ホイール10は、円筒状のリム12と、センターディスク14と、複数のスポーク16とを含んで構成される。リム12は、ホイール10を車体に取り付けた際の車幅方向内側に向けて円筒状に延びるインナーリム15を含む(図2参照)。センターディスク14はホイール10の中心部に位置している。センターディスク14には、ホイール10を車両の車軸に取り付けるためのセンターボア18及び複数のボルト穴20が形成されている。スポーク16は、センターディスク14からリム12の内周面13に向けて放射状に延びている。スポーク16の一端はセンターディスクに固定され、他端はリム12の内周面13に固定されている。リム12とセンターディスク14とスポーク16とは一体に形成されている。
開口部22が、リム12の内周面13と、隣接する2本のスポーク16の対向する側壁部24とにより画定されている。開口部22を通じてホイール10の内部とホイール10の外部との間を気体が流通することができる。これらの内周面13及び側壁部24の表面には、小乱流発生手段としてのディンプル26が多数形成されている(図3参照)。ディンプル26は、例えば、公知のゴルフボールの表面上に形成されているディンプルと同様の円形の凹部等の形状とされる。
図4及び図5を参照して、ホイール10の走行時のホイール10の内外の気流の流れを説明する。図4は、回転時のホイール10近傍の気流の流れを説明するための図である。図4においては、ホイール10が矢印Rの方向に(図4中で反時計回りに)回転して、図4において左方向にホイール10が取り付けられた車両が走行しているものとする。
図4に示されるように、ホイール10の進行方向と逆向きの走行風28が、ホイール10の外部を流れる。走行風28がホイール10の外部をセンターディスク14及びスポーク16の表面に沿って流れることにより、ホイール10の外部は、ホイール10の内部よりも低圧となる。そのため、ホイール10の内部からホイール10の外部へと流れる気流Fが生じる。気流Fは、ホイール10が矢印R方向に回転しているので、矢印R方向とは逆方向に流れる。気流Fは、ホイール10の外部に出ると走行風28に合流する。
ホイール10の内部には、ディスクブレーキのキャリパ30が車体に固定されて取り付けられている。キャリパ30は、図4においては点線で示されている。走行に伴いキャリパ30が気流を受けると、キャリパ30のブレーキパッドの摩耗によりキャリパ30の内部または近傍に飛散していたブレーキ摩耗粉がその気流に乗ってホイール10の内外に放出されることとなる。
従来のホイールにおいては、ホイール内部から外部へと流れる気流の境界層は、スポーク側壁部の車幅方向内側の端部付近で剥離してしまい、ホイール開口部で大きく乱れた流れとなっていた。このため、気流中のブレーキ摩耗粉がホイール表面に衝突したり、気流が停留する箇所で静電気によりホイールに吸着されたりして、ブレーキ摩耗粉がホイールに付着してしまっていた。特に、開口部に近接するリム内周面に気流の剥離域が形成されていると考えられ、その付近にブレーキ摩耗粉が多量に付着するおそれがあった。
ホイール表面を滑らかな状態に維持することができれば、ホイール内部から外部への気流が層流に維持されて、ブレーキ摩耗粉が気流に乗って外部に排出され得る。しかし、ホイール表面には使用に伴い泥等が付着してしまうため、ホイール表面を滑らかな状態に維持するのは困難である。また、ホイール表面を滑らかにするような塗装を施すことにより、付着したブレーキ摩耗粉を落としやすくする技術もあるが、現状では塗料の耐熱性及び耐久性が十分ではないため、その効果の持続期間がそれほど長くない。ホイール開口部は外部から見えやすい部分であるために、ブレーキ摩耗粉が付着すると車両の美観が損なわれてしまう。
図5は、開口部22における気流の流れを説明するための図である。図5には、開口部22とその周辺の概略断面図が示されている。本実施形態においては、図1ないし図3を参照して上述したように、ホイール10の開口部22を画定するホイール10の表面に多数のディンプル26が形成されている。これにより、ホイール10の内部から外部に向かう気流Fの境界層は、乱流境界層32に遷移する。なお、図5においては理解を容易にするために、乱流境界層32の厚みが誇張して示されている。
気流Fの境界層を乱流境界層32に遷移させることにより剥離が起こりにくくなる。そうすると、気流Fが大きく乱されずに走行風28に合流することができるようになる。その結果、ブレーキ摩耗粉は、気流Fに乗ってホイール10の外部に排出されやすくなるので、ホイール10へのブレーキ摩耗粉の付着を低減することができる。
ディンプル26の大きさや単位面積あたりの数、あるいは配置範囲は、適宜実験等により定めることが望ましい。例えば、従来気流の剥離域が生じていたリム12の内周面13の開口部22に面している部位にディンプル26を形成するようにしてもよい。
また、ディンプル26は、ホイール10の内部から開口部22を通じてホイール10の外部へと流れる気流Fの剥離点が、開口部22の最外部、つまりホイール10の意匠面近傍に位置するように形成することが望ましい。このように剥離点を開口部22の最外部に配置すれば、気流Fを最も円滑に走行風28に合流させ、ホイール10の意匠面へのブレーキ摩耗粉の付着を低減することができるからである。
以上のように、本実施形態によれば、スポーク16の側壁部24及びリム12の内周面13にディンプル26を形成されている。これにより、走行中にキャリパ30から排出されるブレーキ摩耗粉が、ホイール10の内部から外部に向かう気流に乗って円滑に外部へと排出される。よって、ホイール10へのブレーキ摩耗粉の付着を低減することができる。
なお、本実施形態においてはディンプル26は凹部としていたが、これに代えて凸部としてもよい。あるいは、図6に示されるように、ディンプル26の代わりに、小乱流発生手段として溝部34をリム12の内周面13及びスポーク16の側壁部24の少なくともいずれか一方に形成してもよい。図6においては、リム12の内周面13及びスポーク16の側壁部24の双方に溝部34が形成されている。溝部34は、ホイール10の回転方向に対して垂直な溝とすることが望ましい。このようにすれば、ホイール10の回転により生じる流れと溝部34とが垂直となるので、境界層を乱流境界層に遷移させることができる。
更に、図7に示されるように、小乱流発生手段としての突起36を、スポーク16の車幅方向内側に形成してもよい。図7は、スポーク16の断面図を示し、図中上方がホイール10の外部となり、図中下方がホイール10の内部となる。突起36は、スポーク16の長手方向に沿って形成される。突起36の大きさは、例えばディンプル26と同程度の大きさとすればよい。このようにすれば、スポーク16の側壁部24を平滑面とすることができるので、ホイール10の塗装作業が容易になるという点で好ましい。また、更に他の小乱流発生手段の一例として、テニスボールの表面のような繊維状物質を開口部22を画定するホイール10の表面上に植設してもよい。
また、インナーリム15の内周面13上にディンプル26等の小乱流発生手段を形成してもよい。インナーリム15の表面は、開口部22を通じて外部から視認されやすい。よって、インナーリム15の表面にも本実施形態と同様に小乱流発生手段を形成すれば、ブレーキ摩耗粉の付着が低減されることとなるので好ましい。
10 ホイール、 12 リム、 13 内周面、 16 スポーク、 24 側壁部、 26 ディンプル。
Claims (2)
- 円筒状のリムと、前記リムの内周面から中心部に延びるスポークとを備える車両用ホイールであって、
前記リムの内周面及び前記スポークの側壁部の少なくともいずれか一方に小乱流発生手段が形成されていることを特徴とする車両用ホイール。 - 前記小乱流発生手段は、凹部、凸部、溝部、または突起であることを特徴とする請求項1に記載の車両用ホイール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005336274A JP2007137340A (ja) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | 車両用ホイール |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005336274A JP2007137340A (ja) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | 車両用ホイール |
Publications (1)
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JP2007137340A true JP2007137340A (ja) | 2007-06-07 |
Family
ID=38200707
Family Applications (1)
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JP2005336274A Pending JP2007137340A (ja) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | 車両用ホイール |
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JP (1) | JP2007137340A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
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