JP2020079029A - Vehicular wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スポークの開口部側の端部にホイール軸方向外側に突出する突出部が設けられている、車両用ホイールに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle wheel in which a protruding portion that protrudes outward in the wheel axial direction is provided at an end portion on the opening side of a spoke.
特開2018−020640号公報は、スポークの開口部側の端部にホイール軸方向外側に突出する突出部(突起部)を設け、突出部の裏側に渦を発生させてブレーキ冷却風の風速(風量)を増加させる技術を開示している。図7に示すように、上記公報開示の突出部3は、開口部側の面である開口部側面3aと、ホイール周方向で開口部側面3aと反対側にあるスポーク中央側面3bと、開口部側面3aとスポーク中央側面3bのホイール軸方向外側端同士を連結する上面3cと、を有している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2018-020640, a protrusion (projection) that protrudes outward in the wheel axial direction is provided at the end of the spoke on the side of the opening, and a vortex is generated on the back side of the protrusion to generate a wind speed of the brake cooling air ( A technique for increasing the air volume) is disclosed. As shown in FIG. 7, the protrusion 3 disclosed in the above publication includes an opening side surface 3a which is a surface on the opening side, a spoke
しかし、上記公報開示の車両用ホイールには、つぎの問題点がある。
突出部3のスポーク中央側面3bが、突出部3に連なるスポーク部分のホイール軸方向外側面4から直角にホイール軸方向外側に立ち上がる面となっている。そのため、突出部3を設けることによる空気抵抗が大きくなるおそれがある。とくに、ホイール半径方向外側Routほど周辺空気に対するホイールの速度が大きいため、ホイール半径方向外側ほど突出部3を設けることによる空気抵抗が大きくなるおそれがある。よって、突出部3を設けることによる空気抵抗を低減する点において改善の余地がある。
However, the vehicle wheel disclosed in the above publication has the following problems.
The spoke
本発明の目的は、従来に比べて、突出部を設けることによる空気抵抗を低減できる、車両用ホイールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle wheel that can reduce the air resistance due to the provision of the protrusion as compared with the related art.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) ハブ取付け部と、
前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる複数のスポークと、
ホイール周方向で複数の前記スポーク間に位置する開口部と、
複数の前記スポークのホイール半径方向外側端部をホイール周方向に連結するディスク外周部と、を有し、
前記スポークが、スポーク周方向中間部と、該スポーク周方向中間部のホイール周方向両側で前記開口部側の端部にあり、ホイール軸方向外側に突出する突出部を備えるスポーク周方向端部と、を有する車両用ホイールであって、
前記突出部は、前記開口部側の面である開口部側面と、ホイール周方向で該開口部側面と反対側にあり前記開口部側面よりもホイール軸方向とのなす角が大とされており前記スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面に傾斜した角度で連なるスポーク中央側面と、を有しており、
前記突出部は、ホイール半径方向外側ほど、ホイール周方向幅が広くなるとともにホイール軸方向高さが低くなっており、
前記突出部のスポーク中央側面は、ホイール軸方向とのなす角がホイール半径方向外側ほど大となっている、車両用ホイール。
The present invention that achieves the above object is as follows.
(1) Hub mounting part,
A plurality of spokes extending from the hub attachment portion to the wheel radial direction outside,
An opening located between the plurality of spokes in the wheel circumferential direction,
A disk outer peripheral portion connecting the wheel radial outer ends of the plurality of spokes in the wheel circumferential direction,
The spoke has a spoke circumferential direction intermediate portion, and a spoke circumferential direction end portion that is provided at both ends of the spoke circumferential direction intermediate portion on the opening side on both sides in the wheel circumferential direction and that has a projecting portion that projects outward in the wheel axial direction. A vehicle wheel having,
The protrusion has an opening side surface that is a surface on the opening side and an opposite side of the opening side surface in the wheel circumferential direction, and the angle formed by the wheel axial direction is larger than that of the opening side surface. A spoke central side surface continuous at an inclined angle to the wheel axial direction outer side surface of the spoke circumferential direction intermediate portion,
The protrusion has a width in the wheel circumferential direction that is wider toward the outer side in the wheel radial direction and a height in the wheel axial direction that is lower,
A vehicle wheel in which the central side surface of the spoke of the protrusion has an angle with the wheel axial direction that increases toward the outside in the radial direction of the wheel.
上記(1)の車両用ホイールによれば、つぎの効果を得ることができる。
(a)突出部のスポーク中央側面が、スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面に傾斜した角度で連なるため、突出部のスポーク中央側面がスポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面から直角にホイール軸方向外側に立ち上がる面となっている場合に比べて、スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面に沿って流れてきた空気を、スポーク周方向中間部のホイール回転方向後側にある突出部で、スムーズにホイール軸方向外側に向かう流れに変えることができる。よって、突出部を設けることによる空気抵抗を低減できる。
According to the vehicle wheel of (1) above, the following effects can be obtained.
(A) Since the spoke center side surface of the protrusion is continuous with the wheel axial outer side surface of the spoke circumferentially intermediate portion at an angle, the spoke central side surface is perpendicular to the wheel axial outer side surface of the spoke circumferentially intermediate portion. In comparison with the case where the surface rises outward in the wheel axial direction, the air flowing along the outer surface in the wheel axial direction intermediate portion of the spoke circumferential direction is on the rear side in the wheel rotational direction of the intermediate portion of the spoke circumferential direction. With the protrusion, the flow can be smoothly changed to the outside in the axial direction of the wheel. Therefore, the air resistance due to the provision of the protrusion can be reduced.
また、(b)突出部のスポーク中央側面のホイール軸方向とのなす角がホイール半径方向外側ほど大となっているため、周辺空気に対する速度が大きいホイール半径方向外側ほど、スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面に沿って流れてきた空気を、スポーク周方向中間部のホイール回転方向後側にある突出部によって、スムーズにホイール軸方向外側に向かう流れに変えることができる。よって、突出部を設けることによる空気抵抗を低減できる。 Further, (b) since the angle formed between the spoke central side surface of the protrusion and the wheel axial direction is larger toward the outside in the radial direction of the wheel, the outside in the radial direction of the wheel where the speed with respect to the ambient air is higher is closer to the middle portion of the spoke circumferential direction. The air flowing along the outer surface in the axial direction of the wheel can be smoothly changed to a flow outward in the axial direction of the wheel by the protrusion on the rear side in the wheel rotation direction of the intermediate portion in the circumferential direction of the spoke. Therefore, the air resistance due to the provision of the protrusion can be reduced.
また、(c)突出部が、ホイール半径方向外側ほど、ホイール周方向幅が広くなるとともにホイール軸方向高さが低くなっているため、周辺空気に対する速度が大きいホイール半径方向外側ほど、周辺空気が突出部に当たりにくくなる。よって、突出部を設けることによる空気抵抗を低減できる。 Further, since the protrusion (c) has a larger width in the wheel circumferential direction and a lower height in the axial direction of the wheel as it goes outward in the wheel radial direction, the air around the wheel becomes more outward as the speed with respect to the ambient air is higher. Hard to hit the protrusion. Therefore, the air resistance due to the provision of the protrusion can be reduced.
上記(a)−(c)により、従来比べて突出部を設けることによる空気抵抗を低減できる。 Due to the above (a)-(c), the air resistance due to the provision of the protrusion can be reduced as compared with the conventional case.
以下に、図面を参照して、本発明実施例の車両用ホイールを説明する。なお、図中において、Aoutはホイール軸方向外側(車両の幅方向外側)、Routはホイール半径方向外側を示す A vehicle wheel according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, Aout indicates the wheel axial direction outer side (vehicle width direction outer side), and Rout indicates the wheel radial direction outer side.
本発明実施例の車両用ホイール10は、図1に示すように、ディスク部20と、ディスク部20の裏側にある図示略のリム部と、を有する。リム部は、環状であり、図示略のタイヤを保持する部分である。ホイール10の内側、すなわち、リム部のホイール半径方向内側かつディスク部20のホイール軸方向内側には、図示略のハブおよびブレーキが配置されている。
As shown in FIG. 1, the
ホイール10は、アルミニウム合金製などの鋳造ホイールであり、ディスク部20とリム部とが一体成形されているホイールである。ただし、ディスク部20は、リム部と別体に板(たとえば鋼板)から作製されて、リム部と溶接されていてもよい。ディスク部20は、金属製材料のみで形成されていてもよく、金属製材料で形成された後に樹脂製部品が取付けられていてもよい。樹脂製部品が取付けられている場合、樹脂製部品も含めてディスク部20を構成する。
The
図示例では、ディスク部20が、金属製材料で形成された後に樹脂製部品が後述する開口部50の周縁部に全周にわたって取付けられている場合を示している。ホイール10は、金属製部品で剛性が確保されたホイール部分11を作製し、さらに開口部50の周縁部に樹脂製部品(別部品)12を追加して、金属製のホイール部分11のみの場合よりも開口部50が縮小(小型化)されたホイールとされている。樹脂製部品12を追加したのは、開口部50を縮小させて空力性能を向上させるとともに意匠性を高めるためである。なお、樹脂製部品12を追加せずに金属製材料の量を増加させて開口部50が縮小(小型化)されたホイールとされていてもよいが、樹脂製部品12を追加することでホイール10の軽量化を図っている。
In the illustrated example, the
ディスク部20は、図1に示すように、ハブ取付け部30と、スポーク40と、開口部50と、ディスク外周部60と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
ハブ取付け部30は、ディスク部20のホイール半径方向中央部とその近傍に設けられる。ハブ取付け部30のホイール半径方向の中間部には、ホイール10を図示略のハブに取付けるためのボルト・ナット(ハブ取付けボルトとハブナット)31が複数配置されている。ボルト・ナット31の数は、特に限定されるものではないが、ホイール周方向に等間隔にたとえば5個設けられている。
The
スポーク40は、ハブ取付け部30からホイール半径方向外側にディスク外周部60まで放射状に延びている。スポーク40は、複数設けられている。スポーク40は、ホイール周方向に等間隔にたとえば5個設けられている。ただし、スポーク50の数は5個に限定されるものではなく、複数設けられていれば、3個、4個でもよく、6個以上であってもよい。
The
開口部50は、ホイール周方向に隣り合うスポーク40,40の間に位置する。開口部50は、ディスク部20をホイール軸方向に貫通する孔である。開口部50は、ホイール周方向に等間隔に、スポーク40の数と同数設けられている。ホイール10の内側からのブレーキ冷却風の少なくとも一部は、開口部50を通ってホイール10の外側に排出されるようになっている。
The opening 50 is located between the
ディスク外周部60は、ディスク部20のホイール半径方向外側端部に位置する。ディスク外周部60は、リング状であり、複数のスポーク40のホイール半径方向外側端部をホイール周方向に連結する。ディスク外周部60は、ディスク部20がリム部と一体成形されている場合、リム部の一部を構成していてもよい。
The disc outer
スポーク40は、図2に示すように、スポーク周方向中間部41と、スポーク周方向端部42と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
スポーク周方向中間部41は、スポーク40のホイール周方向中央部を含む部分であり、スポーク40のホイール周方向端部を除く部分である。スポーク周方向中間部41は、金属製部品で剛性が確保されたホイール部分11にあり、金属製である。
The spoke circumferential direction
スポーク周方向端部42は、スポーク周方向中間部41のホイール周方向両外側で開口部50側の端部にある部分である。スポーク周方向端部42は、樹脂製部品12で形成されており、樹脂製である。
The spoke circumferential
スポーク周方向端部42は、図3に示すように、ホイール軸方向外側に突出する突出部43を有する。突出部43は、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aよりも、ホイール軸方向外側に突出する部分である。突出部43は、開口部50に沿ってホイール半径方向に連続して延びて設けられている。突出部43は、ホイール半径方向外側ほど、ホイール周方向幅が広くなるとともにホイール軸方向高さが低くなっている。
突出部43は、開口部50側の面である開口部側面43aと、ホイール周方向で開口部側面43aと反対側(開口部側面43aの裏側)にあるスポーク中央側面43bと、を有する。
As shown in FIG. 3, the spoke circumferential
The projecting
開口部側面43aは、開口部50に面している。図4、図5に示すように、ホイール半径方向と直交する断面視で、開口部側面43aのホイール軸方向とのなす角は、突出部43のホイール半径方向の全域にわたって一定であり、ホイール軸方向と平行(略平行を含む)となっている。
The opening side surface 43 a faces the
スポーク中央側面43bは、開口部側面43aよりもホイール軸方向とのなす角が大とされており、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aに傾斜した角度で連なっている。すなわち、スポーク中央側面43bは、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aから、直角ではなく傾斜した角度(鈍角)θでホイール軸方向外側に立ち上がっている。ホイール半径方向と直交する断面視で、スポーク中央側面43bは、直線状となっていてもよく、図4、図5に示すようにホイール軸方向外側に凸となる凸湾曲形状となっていてもよい。
The spoke
ホイール半径方向と直交する断面視で、スポーク中央側面43bのホイール軸方向とのなす角は、ホイール半径方向外側ほど大となっている。すなわち、スポーク中央側面43bは、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aとのなす角(鈍角)θが、ホイール半径方向外側ほど大となっている。
In a cross-sectional view orthogonal to the wheel radial direction, the angle formed by the spoke
ホイール半径方向と直交する断面視で、開口部側面43aのホイール軸方向外側端とスポーク中央側面43bのホイール軸方向外側端とは、尖った角(点)で接続されていてもよく、湾曲線を介して接続されていてもよく、ホイール軸方向と直交する直線を介して接続されていてもよい。なお、図3〜図5は、尖った角(点)43cで接続されている場合を示し、図2は、ホイール軸方向と直交する直線43dを介して接続されている場合を示している。
In a cross-sectional view orthogonal to the wheel radial direction, the wheel axial outer side end of the
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
(A)車両走行時、すなわちホイール10の回転時、ホイール10は、ホイール軸方向外側を流れる走行風(周辺空気)の影響を受ける。そのため、走行風の影響を受けにくくするためには、すなわち空力性能を向上させるためには、ホイール10の軸方向外側面の平坦面率を拡大するとともに開口部50を縮小することが望ましい。しかし、開口部50を縮小すると、ホイール10内のブレーキ冷却風が開口部50を通ってホイール10の外に排出され難くなり、ブレーキ冷却性能が低下してしまう。
そこで、本発明実施例では、スポーク40の開口部50側の端部にホイール軸方向外側に突出する突出部43が設けられている。これにより、図2に示すように、突出部43のうち、ホイール回転方向で開口部50の後側にある突出部(ホイール回転方向でスポーク周方向中間部41の前側にある突出部、以下、第1突出部43Aという)の、ホイール回転方向後側に発生する空気の渦Vが負圧となり、ホイール10内のブレーキ冷却風Wを開口部50を通してホイール10外へ積極的に吸い出すことができる。よって、第1突出部43Aによりブレーキ冷却風Wの量を増加でき、開口部50が縮小された場合であってもブレーキ冷却風量を確保できる。よって、空力性能向上とブレーキ冷却風量の確保の両立を図ることができる。
(A) When the vehicle is traveling, that is, when the
Therefore, in the embodiment of the present invention, the
(B)突出部43の開口部側面43aのホイール軸方向とのなす角が、突出部43のホイール半径方向の全域にわたって一定であり、ホイール軸方向と平行(略平行を含む)となっているため、第1突出部43Aのホイール回転方向後側に効率よく渦Vを発生させることができ、渦Vによるブレーキ冷却風Wの吸出し効果を効果的に得ることができる。
(B) The angle formed between the opening
(C1)図3に示すように、突出部43のスポーク中央側面43bが、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aに傾斜した角度(鈍角θ)で連なっている。そのため、スポーク中央側面43bがホイール軸方向外側面41aから直角にホイール軸方向外側に立ち上がる面となっている場合(θ=90°となっている場合)に比べて、スポーク周方向中間部41のホイール軸方向外側面41aに沿って流れてきた空気を、スポーク周方向中間部41のホイール回転方向後側にある突出部43(以下、第2突出部43Bという)によって、スムーズにホイール軸方向外側に向かう流れに変えることができる。よって、突出部43を設けることによる空気抵抗を低減できる。
(C1) As shown in FIG. 3, the spoke central side surfaces 43b of the protruding
(C2)突出部43のスポーク中央側面43bのホイール軸方向とのなす角がホイール半径方向外側ほど大となっているため、すなわち、鈍角θがホイール半径方向外側ほど大きくなっているため、周辺空気に対する速度が大きいホイール半径方向外側ほど、ホイール軸方向外側面41aに沿って流れてきた空気を、第2突出部43Bによって、スムーズにホイール軸方向外側に向かう流れに変えることができる。よって、突出部43を設けることによる空気抵抗を低減できる。
(C2) The angle formed between the spoke center side surfaces 43b of the
(C3)突出部43が、ホイール半径方向外側ほど、ホイール周方向幅が広くなるとともにホイール軸方向高さが低くなっているため、周辺空気に対する速度が大きいホイール半径方向外側ほど、周辺空気が突出部43に当たりにくくなる。よって、突出部43を設けることによる空気抵抗を低減できる。
(C3) Since the
上記(C1)−(C3)の複合効果により、突出部43を設けることによる空気抵抗を効果的に低減できる。
Due to the combined effect of (C1)-(C3), the air resistance due to the provision of the
(D)スポーク周方向端部42が樹脂製であるため、スポーク周方向端部42がスポーク周方向中間部41と同様に金属製である場合に比べて、ホイール10の軽量化を図ることができる。また、樹脂製部品12が加飾パーツとしても働くため、ホイール10の意匠性を向上させることができる。
(D) Since the spoke
(E)スポーク周方向端部42を含む開口部50の周縁部が、開口部50の周縁部の全周にわたって樹脂製部品12で形成されているため、スポーク周方向中間部42だけを樹脂製とする場合に比べて、より一層、ホイール10の軽量化を図ることができる。また、樹脂製部品12が加飾パーツとしても働くため、ホイール10の意匠性を向上させることができる。
(E) Since the peripheral portion of the
<本発明実施例の変形例>
図6は、本発明実施例の変形例を示している。
該変形例では、金属製のホイール部分11のホイール軸方向外側面に、レリーフ70が施されている場合を示している。その他においては、上記本発明実施例と同様であるため、説明を省略する。
<Modification of the embodiment of the present invention>
FIG. 6 shows a modification of the embodiment of the present invention.
The modified example shows a case where the
レリーフ70は、スポーク40のホイール半径方向外側端部と、これに連なるディスク外周部60部分に施されている。レリーフ70は、複数の凹状の比較的細いスリットをホイール半径方向に対して斜めとなる方向に設けることで施されている。すなわち、レリーフ70は、金属製ホイール部分11のホイール軸方向外側面(鋳肌面)のホイール半径方向外周部とその近傍に、細い複数のスリットを設けることで、施されている。
The
本変形例では、レリーフ70が設けられているため、ホイール10を細工の細かいホイールとすることができる。よって、ホイール10が電気自動車(EV(Electric Vehicle))に設けられる場合、電気自動車としての精緻感を表現することができる。
In the present modification, since the
10 ホイール
11 金属製ホイール部分
12 樹脂製部品
20 ディスク部
30 ハブ取付け部
31 ボルト・ナット
40 スポーク
41 スポーク周方向中間部
41a スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面
42 スポーク周方向端部
43 突出部
43A 第1突出部
43B 第2突出部
43a 突出部の開口部側面
43b 突出部のスポーク中央側面
50 開口部
60 ディスク外周部
70 レリーフ
10
Claims (1)
前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる複数のスポークと、
ホイール周方向で複数の前記スポーク間に位置する開口部と、
複数の前記スポークのホイール半径方向外側端部をホイール周方向に連結するディスク外周部と、を有し、
前記スポークが、スポーク周方向中間部と、該スポーク周方向中間部のホイール周方向両側で前記開口部側の端部にあり、ホイール軸方向外側に突出する突出部を備えるスポーク周方向端部と、を有する車両用ホイールであって、
前記突出部は、前記開口部側の面である開口部側面と、ホイール周方向で該開口部側面と反対側にあり前記開口部側面よりもホイール軸方向とのなす角が大とされており前記スポーク周方向中間部のホイール軸方向外側面に傾斜した角度で連なるスポーク中央側面と、を有しており、
前記突出部は、ホイール半径方向外側ほど、ホイール周方向幅が広くなるとともにホイール軸方向高さが低くなっており、
前記突出部のスポーク中央側面は、ホイール軸方向とのなす角がホイール半径方向外側ほど大となっている、車両用ホイール。 Hub mounting part,
A plurality of spokes extending from the hub attachment portion to the wheel radial direction outside,
An opening located between the plurality of spokes in the wheel circumferential direction,
A disk outer peripheral portion connecting the wheel radial outer ends of the plurality of spokes in the wheel circumferential direction,
The spoke has a spoke circumferential direction intermediate portion, and a spoke circumferential direction end portion that is provided at both ends of the spoke circumferential direction intermediate portion on the opening side on both sides in the wheel circumferential direction and that has a projecting portion that projects outward in the wheel axial direction. A vehicle wheel having,
The protrusion has an opening side surface that is a surface on the opening side and an opposite side of the opening side surface in the wheel circumferential direction, and the angle formed by the wheel axial direction is larger than that of the opening side surface. A spoke central side surface continuous at an inclined angle to the wheel axial direction outer side surface of the spoke circumferential direction intermediate portion,
The protrusion has a width in the wheel circumferential direction that is wider toward the outer side in the wheel radial direction and a height in the wheel axial direction that is lower,
A vehicle wheel in which the central side surface of the spoke of the protrusion has an angle with the wheel axial direction that increases toward the outside in the radial direction of the wheel.
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