JP4520971B2 - 車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ空気室内の気柱共鳴（空洞共鳴）に伴う騒音を低減する車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法に関するものである。

一般に、タイヤの空気室（以下、「タイヤ空気室」という。）内で生じる気柱共鳴が、自動車のロードノイズの要因となることが知られている。気柱共鳴とは、路面からタイヤに伝わるランダムな振動がタイヤ空気室内の空気を振動させ、その結果、タイヤ空気室の気柱共鳴周波数付近で共鳴現象が起こり、共鳴音が発生する現象である。

従来、この気柱共鳴に伴う騒音を低減するため、特許文献１に記載された車両用ホイールが知られている。この車両用ホイールでは、リムのウェル部に形成された縦壁とビードシート部との間に蓋部材を架設して、リムと蓋部材の間に副気室を形成しており、この副気室を、リムと縦壁に固着された隔壁によって周方向に分割している。また、タイヤ空気室と各副気室とは、蓋部材に形成した連通孔で連通している。この車両用ホイールによれば、連通孔と副気室とがヘルムホルツ・レゾネータを構成し、タイヤ空気室内の気柱共鳴音を低減することができる。
特開２００４−９０６６９号公報（図１）

ところで、バネ下重量の軽量化は車両の運動性能に大きく影響を与え、バネ上重量の軽量化の１０倍以上の効果を与えることが知られていることから、バネ下部品である車両用ホイールの軽量化は特に注目されている。

しかしながら、従来技術に係る車両用ホイールでは、ビードシート部の一部を蓋部材の架設位置として利用しているため、ウェル部に設けたビードシート部と同一高さの縦壁、蓋部材の分だけ重量が増加し、車両の運動性能の面からは好ましくなかった。

そこで、本発明は、気柱共鳴音を低減する車両用ホイールにおいて、従来よりも重量を削減した車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、タイヤ空気圧を検出するセンサを有し、前記センサは、前記蓋部材の副気室対向面に固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、副気室を形成する凹部の開口頂部は、その径方向の高さがビードシート部よりも低く形成されている。これにより、リム径が同一の車両用ホイールであれば、ビードシート部のリム径方向の高さと同じ高さの縦壁が形成された従来の車両用ホイールよりも重量を削減することができるとともに、蓋部材にセンサの保持機能を持たせることができる。

請求項２に記載の発明は、副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、前記副気室を周方向に分割する隔壁が、前記ウェル部に一体に形成され、前記連通手段は、前記隔壁に設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、隔壁がウェル部に一体に形成されている。これにより、従来の車両用ホイールの製造時に生じていた、別部材の隔壁をリムに固着する固着作業も不要になり、従来よりも量産性を向上することができる。また、別部材で隔壁を構成する場合に比べて、部品コストおよび製造コストも大幅に低減される。さらに、隔壁に連通手段を設けている。このため、蓋部材を取り付ける前の隔壁を加工することで、連通手段の長さや開口部断面積の調整を容易に行うことができる。なお、「連通手段」としては、隔壁に形成された溝等が挙げられる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用ホイールに発明において、前記連通手段は、周方向に延びる第１の溝と幅方向に延びる第２の溝とから平面視Ｔ字状に形成され、前記第１の溝は前記副気室側に、前記第２の溝はタイヤ空気室側に配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、平面視Ｔ字状というように、溝を幅広にすることで、タイヤ空気室と副気室の空気の通流が妨げられないようになっている。又、車両用ホイールの重量も削減される。

請求項４に記載の発明は、副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、前記副気室を周方向に分割する隔壁が、前記ウェル部に一体に形成され、タイヤ空気圧を検出するセンサが、前記隔壁の外周面に凹んで形成された収容部に収容されて固定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、隔壁がウェル部に一体に形成されている。これにより、従来の車両用ホイールの製造時に生じていた、別部材の隔壁をリムと縦壁に固着する固着作業も不要になり、従来よりも量産性を向上することができる。また、別部材で隔壁を構成する場合に比べて、部品コストおよび製造コストも大幅に低減される。また、センサが隔壁に形成された収容部に収容されて固定されている。これにより、隔壁にセンサの保持機能を持たせることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項４に記載の車両用ホイールにおいて、前記連通手段は、前記蓋部材および前記凹部の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、蓋部材および凹部の少なくとも一方に連通手段を設けている。このため、凹部に取り付ける前の蓋部材を加工したり、蓋部材を取り付ける前の凹部を加工したりすることで、連通手段の長さや開口部断面積の調整を容易に行うことができる。なお、「連通手段」としては、蓋部材の外周部にブレス加工により設けた凸部や、蓋部材にバーリング加工等の各種加工により穿設した孔、蓋部材に取り付けられた別部材のグロメットや中空パイプ、また、凹部に形成された孔、溝等が挙げられる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイールにおいて、前記凹部は、前記ウェル部の外周面と、この外周面上に周方向に沿って形成された一対の縦壁とにより構成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、ウェル部の外周面に一対の縦壁を備えるだけで、凹部が構成されるので、構造を簡素化することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイールにおいて、前記ウェル部は、小径部と、この小径部に段差部を介して連続する大径部と、を有し、前記凹部は、前記小径部の外周面と、前記小径部の外周面上に周方向に沿って形成された縦壁と、前記段差部とにより構成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、ウェル部の小径部、大径部および段差部の形状を利用し、小径部の外周面に１つの縦壁を備えるだけで凹部が構成されるので、構造を簡素化することができる。また、この車両用ホイールでは、凹部の幅方向一方にしか縦壁が形成されないため、凹部の幅方向両側に縦壁が形成される請求項６に記載の車両用ホイールよりも、タイヤのリム組付け性を良好に確保することができる。

請求項８に記載の発明は、車両用ホイールの製造方法であって、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の車両用ホイールを製造するにあたり、前記車両用ホイールの車両外側に対応した形状を有する第１金型と、前記リムの周方向に対応して少なくとも２つ以上に分割された複数の型から構成され、これらの複数の型が組み合わされることで、前記リムの径方向外側に対応した形状を有する第２金型と、前記リムの径方向内側に対応して前記凹部および前記隔壁を形成するための形状を有する第３金型と、を備える鋳造用金型を用いて前記車両用ホイールの鋳造成形を行ない、前記車両用ホイールを前記鋳造用金型から脱型する際、前記第２金型を構成する前記複数の型を、それぞれ前記車両用ホイールの前記リムから離間する方向に型開きすることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、車両用ホイールのリムの径方向外側に対応した形状を有する第２金型により、凹部を周方向に分割する複数の隔壁を容易に形成することができる。また、隔壁がリム（ウェル部）に一体に形成されていることから、隔壁が別部材で構成される場合に比べて、部品コストおよび製造コストが大幅に低減され、生産性も大幅に向上することができる。

本発明によれば、ビードシート部のリム径方向の高さと同じ高さの縦壁が形成された従来の車両用ホイールよりも、重量が削減された車両用ホイールおよび車両用ホイールの製造方法が得られる。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る車両用ホイールの第１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。参照する図面において、図１は、実施形態に係る車両用ホイールにタイヤが組み付けられた状態を示す一部断面斜視図である。図２は車両用ホイールのリム幅方向断面図であり、（ａ）は副気室を含む断面図，（ｂ）は隔壁を含む断面図である。また、図３は、第１の実施形態に係る車両用ホイールの周方向断面図である。なお、図２（ａ）は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図２（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

図１に示す車両用ホイール１は、タイヤＴが装着されて車両用車輪Ｗを構成するものであり、タイヤＴとの間に環状の密閉空間であるタイヤ空気室ＭＣを形成するようになっている。

［車両用ホイール１］
図２（ａ），（ｂ）に示すように、車両用ホイール１は、ディスク１１と、このディスク１１の外周側に設けられ、タイヤＴが装着されるリム１２と、副気室１３とを主に備える。この車両用ホイール１は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の材料からなり、後記するように鋳造成形により一体的に形成される。

ディスク１１は、図示しないハブに連結するために設けられるものである。

リム１２は、幅方向の両端部に形成されるビードシート部１２Ａ，１２Ａと、ビードシート部１２Ａ，１２Ａから径方向外側に向けて形成されたリムフランジ部１２Ｂ，１２Ｂと、ビードシート部１２Ａ，１２Ａの幅方向内側に形成されるハンプ部１２Ｃ，１２Ｃと、ハンプ部１２Ｃ，１２Ｃの間に形成されるウェル部１２Ｄと、を有している。

ビードシート部１２Ａ，１２Ａには、タイヤＴのビード部Ｔｂ，Ｔｂ（図１参照）が組み付けられ、リムフランジ部１２Ｂ，１２Ｂによってビード部Ｔｂが側方（幅方向外側）に外れないようになっている。また、ハンプ部１２Ｃ，１２Ｃは、ビードシート部１２Ａ，１２Ａから少し山状に盛り上がった形状を有しており、タイヤＴを装着した後に、タイヤＴのビード部Ｔｂ，Ｔｂがその幅方向内側に落ち込むことを防止している。また、ウェル部１２Ｄはビードシート部１２Ａ，１２Ａより径方向内側に位置するように凹状に形成され、タイヤＴを組む際に、そのビード部Ｔｂ，Ｔｂを落とし込めるようになっている。

副気室１３は、ウェル部１２Ｄに、周方向に沿って形成された凹部１４と、この凹部１４の開口を閉塞する（覆う）蓋部材１５とから形成され、周方向に適宜間隔を空けて設けられる隔壁１６により分割されている。この副気室１３は、１気室あたり約２０〜７００ｃｃの容量を有する。

凹部１４は、ウェル部１２Ｄの外周面上に形成された一対の縦壁１４ａ，１４ａによって、形成されている。この凹部１４は、後記する隔壁１６（図２（ｂ）、図３参照）とともに、鋳造成形により車両用ホイール１の成形時に形成される。

縦壁１４ａ，１４ａは、図２（ａ）に示すように、その頂部１４ｂ，１４ｂ（凹部の開口頂部）の径方向高さが、ビードシート部１２Ａ，１２Ａのシート面よりも低く形成されている。これにより、重量の増加を抑制する。また、頂部１４ｂ，１４ｂは、段付き形状に形成されており、下段の段部１４ｃ，１４ｃに、蓋部材１５が嵌め込まれる。これにより、副気室１３内の気密性が確保される。なお、気密性を高めるため、蓋部材１５と縦壁１４ａ，１４ａとの間にシール材を介在させてもよい。

蓋部材１５は、図３に示すように、例えば金属の板材等から形成されており、凹部１４の開口部に対応した円弧形状を呈している。この蓋部材１５は、周方向に設けられる隔壁１６，１６の間にそれぞれ１つずつ設けられている。また、蓋部材１５は、周方向一端部の幅方向中央に、連通手段１７を有している。この連通手段１７は、蓋部材１５をプレス加工する際に一体に形成されるもので、周方向に所定長さを有し、径方向外側に向けて盛り上がる断面円弧状に形成されている（図２（ｂ）参照）。これにより、連通手段１７と隔壁１６の間に、タイヤ空気室ＭＣと副気室１３を連通する連通孔１３ａが形成される。

隔壁１６は、図３に示すように、周方向に４つ、それぞれ所定の周長を有して形成されている。また、隔壁１６には、周方向に隣り合う２つの蓋部材１５，１５がそれぞれネジ止めによって固定されている。前記した副気室１３は、周方向に隣り合う隔壁１６，１６間に１つ形成され、本実施形態では計４つ形成される。このように複数の副気室１３を形成することで、吸音特性を安定させることができる。

前記した副気室１３と連通孔１３ａは、ヘルムホルツ・レゾネータを構成し、車両の走行時に生じる気柱共鳴音を低減する役割をなしている。次の（式１）は、このレゾネータの共鳴周波数を求める式である。

ｆ_０＝Ｃ／２π×√（Ｓ／Ｖ（Ｌ＋α×√Ｓ））・・・（式１）
ｆ_０（Ｈｚ）：共鳴周波数
Ｃ（ｍ／ｓ）：副気室１３内部の音速（＝タイヤ空気室ＭＣ内部の音速）
Ｖ（ｍ^３）：副気室１３の容積
Ｌ（ｍ）：連通孔１３ａの長さ
Ｓ（ｍ^２）：連通孔１３ａの開口部断面積
α：補正係数

この（式１）で求められる共鳴周波数ｆ_０をタイヤ空気室ＭＣの共鳴周波数に合わせることで、タイヤ空気室ＭＣ内で発生する気柱共鳴音を低減することができる。なお、この共鳴周波数ｆ_０を合わせるため、連通孔１３ａの長さＬ、連通孔１３ａの開口部断面積Ｓ、副気室１３の容積Ｖを適宜設定している。

［車両用ホイール１の製造方法］
次に、本実施形態に係る車両用ホイール１の製造方法について説明する。以下、車両用ホイール１の製造方法として、２つの製造方法（第１の製造方法、第２の製造方法）を説明する。

（第１の製造方法）
図４は、リム幅方向に対応した金型の模式断面図である。また、図５は、リム周方向に対応した金型の模式断面図である。第１の製造方法は、鋳造成形による製造方法である。なお、図５は、図４のＣ−Ｃ線に対応した位置の断面図である。

まず、第１の製造方法において用いる金型について説明する。図４に示すように、第１の製造方法において用いる金型２０は、固定下型２１（第１金型）と、４つの側型２２（第２金型）（図５参照）と、上型２３（第３金型）とから構成されている。

固定下型２１は、主にディスク１１とリム１２（図１参照）の車両外側に対応した形状の型面を有する。側型２２は、図５に示すように、型割り部分に隔壁１６に対応した隔壁形成部２２ａが位置するように、リム１２の周方向に４つに分割して構成され、これらが組み合わされることで、図４に示すように、リム１２の径方向外側に対応した形状の型面を有する。さらに、上型２３は、ディスク１１の車両内側およびリム１２の径方向内側に対応する形状の型面を有し、湯口２３ａを有している。

第１の製造方法では、まず、図４に示すように、４つの側型２２を固定下型２１に対して所定位置までスライド移動させるとともに、上型２３を固定下型２１に向けて所定位置まで下降させて型を組み合わせて、キャビティＣ１を形成する。

その後、電気炉等で８００℃に熱して溶かしたアルミニウム合金を、上型２３の所定位置にある湯口２３ａからキャビティＣ１に注ぎ込む。そして、アルミニウム合金が冷えたところで脱型する。この際、各側型２２は、図５に示すように、リム１２の外周面から離間する方向に移動させる。このように分割された側型２２を用いることで、隔壁１６をウェル部１２Ｄの周面上に一体に形成することができる。

そして、連通手段１７（図１等参照）を有する蓋部材１５を、凹部１４を閉塞するように取り付け、隔壁１６，１６にビス止めする。これにより、車両用ホイール１が完成する。

このような製造方法によれば、４つの側型２２により、凹部１４を周方向に分割する複数の隔壁１６を一体に形成することができる。また、隔壁１６がリム１２のウェル部１２Ｄに一体に形成されていることから、隔壁１６が別部材で構成される場合に比べて、部品コストおよび製造コストが大幅に低減され、生産性も大幅に向上することができる。

なお、本実施形態では、側型２２の型割りが４分割であるため、形成する隔壁数を変更する場合は４の倍数個であることが、造形上および鋳造品質上好ましい。

さらに、本実施形態では、図５に示すように、型割り部分に隔壁形成部２２ａが位置する側型２２を用いたが、側型２２の形状は限定されない。図６は、リム周方向に対応した金型の変形例に係る模式断面図である。例えば、図６に示すように、型の中央に隔壁形成部２２ｂが位置する側型２２Ａを用いてもよい。このような側型２２Ａによれば、隔壁１６の形状を精度良く形成することができる。これによれば、例えば、隔壁１６側に連通手段などを形成する場合（後記する連通手段の変形例１，２〔図８〜図１１〕等）、その寸法精度を高めることができる。

（第２の製造方法）
図７（ａ）〜（ｃ）は、第２の製造方法について説明する模式図である。第２の製造方法は、第１の製造方法のような鋳造成形のみの製造方法ではなく、鋳造成形（図７（ａ））とスピニング成形（図７（ｂ），（ｃ））による製造方法である。

第２の製造方法では、第１工程としてディスク１１およびリム１２（図２参照）の幅方向ディスク側を鋳造成形し、第２工程としてリム１２の幅方向残部をスピニング成形する。

まず、第１工程の鋳造成形について説明する。図７（ａ）に示すように、本工程で用いる金型２４は、固定下型２５と、側型２６と、上型２７とから構成されており、これらが組み合わさることで、ディスク１１およびリム１２（図２参照）の幅方向ディスク側に対応した形状のキャビティＣ２を有する。なお、リム１２の幅方向ディスク側は、少なくともウェル部１２Ｄの周面上に形成される凹部１４までは含むものである。

第１工程では、図７（ａ）に示すように、側型２６を固定下型２５に対して所定位置までスライド移動させるとともに、上型２７を固定下型２５に向けて所定位置まで下降させて型を組み合わせる。これにより、キャビティＣ２が形成される。

その後、アルミニウム合金の溶湯を、上型２７の一端にある湯口２７ａからキャビティＣ２に注ぎ込む。そして、アルミニウム合金が冷えたところで脱型する。脱型の手順は、前記した金型２４の組み合わせ手順と逆である。これにより、車両用ホイール１のディスク１１とリム１２の幅方向ディスク側が形成される。

次に、第２工程のスピニング成形について説明する。図７（ｂ），（ｃ）に示すように、本工程で用いる金型２８は、リム１２の径方向内側に対応した形状の金型である。第２工程では、図７（ｂ）に示すように、第１工程で得られた鋳造成形品のリム１２の径方向内側を、この鋳造成形品とともにディスク軸で回転する金型２８に、加工ローラ２９で押し付ける。そして、図７（ｃ）に示すように、加工ローラ２９を自転させつつディスク１１側とは逆方向に移動させて、リム１２の幅方向残部を形成する。そして、連通手段１７（図１参照）を有する蓋部材１５を、凹部１４を閉塞するように取り付け、隔壁１６，１６にビス止めする。これにより、車両用ホイール１が完成する。

このような製造方法によれば、ウェル部１２Ｄに凹部１４を備えたことによって、鋳造時のディスク１１と反対側のビードシート部１２Ａ、リムフランジ部１２Ｂに生じ得る、指向性凝固の精度悪化の問題を解消することができる。

なお、前記した製造方法では第２工程のスピニング成形において、リム１２の径方向内側に対応した形状の金型２８を用いて径方向外側から加工ローラ２９で押し付ける態様としたが、スピニング成形の態様はこれに限定されるものではない。例えば、リム１２の径方向外側に対応した形状の金型を用いて径方向内側から加工ローラで押し付ける態様としてもよい。これによっても同様に車両用ホイール１を製造することができる。

［車両用ホイール１の作用効果］
以上によれば、本実施形態において以下の効果を得ることができる。
副気室１３を形成する凹部１４は、その頂部１４ｂ，１４ｂの径方向の高さが、ビードシート部１２Ａ，１２Ａのシート面よりも低く形成されている。これにより、ビードシート部のリム径方向の高さと同じ高さを有する縦壁が形成された従来の車両用ホイールよりも重量を削減することができる。

隔壁１６がウェル部１２Ｄに一体に形成されていることで、従来の車両用ホイールの製造時に生じていた、別部材の隔壁をリムと縦壁に固着する固着作業も不要になり、従来よりも量産性を向上することができる。また、別部材で隔壁を構成する場合に比べて、部品コストおよび製造コストも大幅に低減される。

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。

［連通手段の変形例］
第１の実施形態では、タイヤ空気室ＭＣと副気室１３を連通する連通手段１７を、蓋部材１５の周方向端部に設ける構成としたが（図１参照）、連通手段はこれに限られず、以下のように実施することができる。

図８は、変形例１に係る連通手段近傍を示す要部拡大分解斜視図、図９は、変形例１に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。図１０は、変形例２に係る連通手段近傍を示す要部拡大分解斜視図、図１１は、変形例２に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。

例えば、図８に示すように、隔壁１６側に連通手段１７Ａを設けることができる。この連通手段１７Ａは、１つの副気室１３を形成する隔壁１６，１６の一方側にのみ設けられ、副気室１３側から周方向に沿って、所定の長さを有して形成された溝である。図９に示すように、連通手段を有しない蓋部材１５が、連通手段１７の一部に被さるように隔壁１６に固定されることで、蓋部材１５と隔壁１６との間に連通孔１３ａが形成される。

また、前記した連通手段１７Ａの形状は限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、連通手段１７Ｂは、周方向に延びる溝１７ａと幅方向に延びる溝１７ｂとから、平面視Ｔ字状に形成される。溝１７ａは連通孔１３ａ（図１１参照）の長さおよび開口部断面積を決定するため適宜設定される。溝１７ｂは、溝１７ａよりも幅広および深底に形成されている。そして、図１１に示すように、蓋部材１５が、連通手段１７Ｂの溝１７ａに被さるように隔壁１６に固定されることで、蓋部材１５と隔壁１６との間に連通孔１３ａが形成される。溝１７ｂを幅広および深底に確保することで、タイヤ空気室と副気室１３の空気の通流が妨げられないようになっている。又、車両用ホイール１の重量も削減される。

また、連通手段は、前記した隔壁１６ではなく、凹部１４の縦壁１４ａに設けた溝や孔で構成するものであってもよい。さらに、連通手段により形成される連通孔の断面形状は必要な断面積が確保されれば、特に限定されるものではないが、加工上、円形、四角形が好ましい。なお、これらの連通手段１７Ａ，１７Ｂは、車両用ホイール１の鋳造時に一体に形成するものであってもよいし、鋳造後に加工するものであってもよい。

また、連通手段は、蓋部材の中央に設けることもできる。図１２（ａ）は、変形例３に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図、（ｂ）は、変形例４に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図、（ｃ）は、変形例５に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。

例えば、図１２（ａ）に示すように、連通手段１７Ｃは、蓋部材１５の中央に穿設された孔で構成されるものであってもよいし、図１２（ｂ）に示すように、連通手段１７Ｄは、蓋部材１５の中央に、バーリング加工によって所定の長さを有するように形成された孔で構成されるものであってもよい。また、図１２（ｃ）に示すように、連通手段１７Ｅは、蓋部材１５に取り付けられた中空のグロメットまたは中空パイプ等であってもよい。なお、バーリング加工やグロメット等を用いる場合は、連通孔の所定の長さおよび開口部断面積の確保が容易で、チューニングを容易にすることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車両用ホイールについて説明する。
図１３は、第２実施形態に係る車両用ホイールの幅方向の要部拡大断面図である。本実施形態に係る車両用ホイールは、第１の実施形態の凹部の構成を変更して実施したものである。本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１３に示すように、本実施形態では、凹部３１が、ウェル部３０の形状を利用して形成されている。

まず、ウェル部３０は、ディスク側に形成される小径部３２と、この小径部３２に段差部３３を介して連続する大径部３４とから構成され、径方向に段差を有する形状に形成されている。

小径部３２は、ウェル部３０における最も径の小さい部分であり、幅方向に大きく確保されている。この小径部３２には、周方向に沿って１つの縦壁３２ａが形成されており、この縦壁３２ａの頂部３２ｂ（凹部の開口頂部）は、段付き形状に形成されている。

段差部３３は、小径部３２から大径部３４に向けて拡径するように形成された縦壁３３ａであり、その頂部３３ｂ（凹部の開口頂部）は段付き形状に形成されている。縦壁３２ａの頂部３２ｂと、段差部３３の頂部３３ｂとは、ともに同一の径方向高さで、ビードシート部１２Ａ、１２Ａのシート面よりも低く形成されている。このように径方向高さを抑えることで重量の増加を抑制する。

大径部３４は、ビードシート部１２Ａより径が小さく形成されている。小径部３２と大径部３４は、小径部３２の方が大径部３４より幅広に形成されている。このように、小径部３２の幅方向における割合を大きくすることで、軽量化を図ることができる。

凹部３１は、小径部３２に形成された縦壁３２ａと、段差部３３の縦壁３３ａによって形成されている。この凹部３１は、第１の実施形態と同様に、図示しない隔壁によって、周方向に分割されている。このようにして形成される凹部３１に、その開口を閉塞する蓋部材１５を取り付けることで、副気室１３が形成される。

以上によれば、本実施形態に係る車両用ホイールにおいて以下の効果を得ることができる。
凹部３１を構成する縦壁３２ａ，３３ａの頂部３２ｂ，３３ｂは、その径方向の高さがビードシート部１２Ａ，１２Ａよりも低く形成されている。これにより、ビードシート部のリム径方向の高さと同じ高さの縦壁が形成された従来の車両用ホイールよりも重量を削減することができる。また、ウェル部３０の形状を利用し、小径部３２の外周面に１つの縦壁３２ａを備えるだけで凹部３１が構成されるので、構造を簡素化することができる。さらに、この車両用ホイールでは、凹部３１の幅方向一方にしか縦壁が形成されないため、凹部３１の幅方向両側に縦壁が形成される第１の実施形態に係る車両用ホイール１よりも、タイヤのリム組付け性を良好に確保することができる。

なお、本実施形態の小径部３２、段差部３３、大径部３４の形状は限定されるものではない。例えば、小径部３２が最深部から段差部３３まで拡径する形状に形成されるものであってもよいし、段差部３３が、小径部３２から大径部３４に径方向に沿ってディスク軸に垂直に形成されるものでもよい。また、大径部３４が、段差部３３からビードシート部１２Ａまで拡径する形状で形成されるものであってもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る車両用ホイールについて説明する。
図１４は、第３の実施形態に係る車両用ホイールを示す図であり、（ａ）は周方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。第３の実施形態に係る車両用ホイールは、第１の実施形態に係る車両用ホイールに、空気圧を検出する空気圧センサを保持する機能を持たせたものである。本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１４（ａ）に示すように、車両用ホイール１は、空気圧監視システム等に用いられる空気圧センサ４１と、ウェイト４２とを有している。空気圧センサ４１は、直方体状の樹脂ケースに納められており、４つの蓋部材１５のうち、一の蓋部材１５Ａの副気室対向面１５ａに固定されている（図１４（ｂ）参照）。また、ウェイト４２は、空気圧センサと同質量を有し、一の蓋部材１５Ａに径方向で対向する蓋部材１５Ｂの副気室対向面１５ａに固定されている。これらの空気圧センサ４１とウェイト４２の蓋部材１５への固定に際しては、接着剤、両面テープ、ビス止め等一般的な工業製品で用いられる固定方法を用いることができる。

この構成によれば、気柱共鳴音を低減する車両用ホイール１において、蓋部材１５のリム１２への取付と同時に、空気圧センサ４１を保持する機能も持たせることができる。また、ウェイト４２を取り付けることで、ホイールバランスの調整も容易にすることができる。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係る車両用ホイールについて説明する。
図１５は、第４の実施形態に係る車両用ホイールを示す図であり、（ａ）は周方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。第４の実施形態に係る車両用ホイール１は、第３の実施形態と同様に、第１の実施形態に係る車両用ホイールに、空気圧を検出する空気圧センサを保持する機能を持たせたものであるが、その空気圧センサの取付箇所が第３の実施形態とは異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１５（ａ）に示すように、車両用ホイール１は、空気圧監視システム等に用いられる空気圧センサ４１と、ウェイト４２とを有し、さらに、その空気圧センサ４１を保持するためのセンサ保持部４３と、ウェイト４２を保持するためのウェイト保持部４４とを有する。センサ保持部４３は、４つの隔壁１６のうちの一の隔壁１６Ａに形成され、ウェイト保持部４４は、一の隔壁１６Ａに径方向で対向した位置の隔壁１６Ｂに形成されている。なお、センサ保持部４３とウェイト保持部４４の構成は同一であるため、以下、センサ保持部４３の構成についてのみ説明する。

センサ保持部４３は、４つの隔壁１６のうちの一の隔壁１６Ａに形成された凹部４３ａと、蓋部材１５の一端部に形成された押え部４３ｂとから構成される。凹部４３ａは、隔壁１６に、空気圧センサ４１が収容可能な大きさで、直方体状に形成されている。また、押え部４３ｂは、蓋部材１５の連通手段１７が形成されない側の端部に、径方向内側に突起した断面半円状に形成されている（図１５（ｂ）参照）。空気圧センサ４１は、凹部４３ａ内に収容され、蓋部材１５に形成された押え部４３ｂで押えられることで、リム１２に固定される。この際、蓋部材１５が、隔壁１６Ａにビス止めされて固定されると同時に、押え部４３ｂが、凹部４３ａ内の空気圧センサ４１を固定するようになっている。なお、センサ保持部４３の凹部４３ａは、収容する空気圧センサ４１の寸法と略同一であることが好ましい。このように構成すれば、収容時のガタツキを防止することができる。

この構成によれば、気柱共鳴音を低減する車両用ホイール１において、隔壁１６Ａを肉抜きして軽量化するとともに、空気圧センサ４１を保持する機能を持たせることができる。また、蓋部材１５のリム１２への取付と同時に空気圧センサ４１の取付ができるので生産効率も向上する。また、ウェイト４２をウェイト保持部４４に固定することで、ホイールバランスの調整も容易にすることができる。

次に、第４の実施形態の変形例に係る車両用ホイールについて説明する。
図１６は、第４実施形態の変形例に係る車両用ホイールの周方向の断面図である。また、図１７は、第４の実施形態の変形例に係る空気圧センサの固定方法を示す図であり、（ａ）は、空気圧センサ近傍の要部拡大斜視図、（ｂ）は空気圧センサ近傍の要部拡大分解斜視図である。本変形例に係る車両用ホイールは、第４の実施形態に係る車両用ホイールにおける空気圧センサ４１およびウェイト４２の固定方法を変更したものである。本実施形態において、第４の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１６に示すように、車両用ホイール１は、空気圧監視システム等に用いられる空気圧センサ４１と、ウェイト４２とを有し、さらに、空気圧センサ４１を保持するためのセンサ保持部４５と、ウェイト４２を保持するためのウェイト保持部４６とを有する。

センサ保持部４５は、４つの隔壁１６のうちの一の隔壁１６Ａに形成され、ウェイト保持部４６は、一の隔壁１６Ａに径方向で対向した位置の隔壁１６Ｂに形成されている。なお、センサ保持部４５とウェイト保持部４６の構成は同一であるため、以下、センサ保持部４５の構成についてのみ説明する。

図１７（ｂ）に示すように、センサ保持部４５は、隔壁１６Ａに形成された凹部４５ａと、この凹部４５ａの周方向両側に形成されたフランジ取付部４５ｂとから構成される。凹部４５ａは、空気圧センサ４１が収容可能な大きさで、直方体状に形成されている。また、フランジ取付部４５ｂは、隔壁１６Ａの外側面から浅い段差を有して形成されている。空気圧センサ４１の樹脂ケースは、一対のフランジ部４１ａ，４１ａを有しており、このフランジ部４１ａ，４１ａをフランジ取付部４５ｂにビス止めすることで、リム１２に固定されるようになっている（図１７（ａ）参照）。

この構成によれば、気柱共鳴音を低減する車両用ホイールにおいて、隔壁１６Ａを肉抜きして軽量化するとともに、空気圧センサ４１を保持する機能を持たせることができる。また、空気圧センサ４１は、センサ保持部４５にビス止めされるので、確実に固定される。さらに、ウェイト４２を取り付けることで、ホイールバランスの調整も容易にすることができる。

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。

前記実施形態では、蓋部材１５は金属から形成されるものとしたが、蓋部材１５の材料は限定されるものではない。例えば、プラスティック、その他の樹脂材料、ゴム材料等一般的な工業製品材料を用いることができる。この場合、より軽量な材料を用いることで、軽量化を向上させることができる。

前記実施形態では、蓋部材１５をリム１２（隔壁１６等）にビス止めして固定する構成としたが、蓋部材１５の固定方法はこれに限定されるものではない。例えば、圧入、嵌合、カシメ、接着、溶接等一般的な工業製品で用いられる固定方法を用いることができる。

前記実施形態では、副気室１３をリム１２の周方向に４つ設ける構成としたが、副気室１３の数は限定されるものではない。例えば、３個以下であってもよいし、５個以上であってもよい。なお、現実的に確保できる副気室１３の容量の制約から、２〜４個であることが好ましい。

第１の実施形態に係る車両用ホイールにタイヤが組み付けられた状態を示す一部断面斜視図である。 車両用ホイールのリム幅方向断面図であり、（ａ）は副気室を含む断面図［図３のＡ−Ａ線矢視断面図］（ｂ）は隔壁を含む断面図［図３のＢ−Ｂ線矢視断面図］である。 第１の実施形態に係る車両用ホイールの周方向断面図である。 リム幅方向に対応した金型の模式断面図である。 リム周方向に対応した金型の模式断面図である。 リム周方向に対応した金型の変形例に係る模式断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２の製造方法について説明する模式図である。第２の製造方法は、第１の製造方法のような鋳造成形のみの製造方法ではなく、鋳造成形（図７（ａ））とスピニング成形（図７（ｂ），（ｃ））による製造方法である。 変形例１に係る連通手段近傍を示す要部拡大分解斜視図である。 変形例１に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。 変形例２に係る連通手段近傍を示す要部拡大分解斜視図である。 変形例２に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。 （ａ）は、変形例３に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図、（ｂ）は、変形例４に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図、（ｃ）は、変形例５に係る連通手段近傍を示すリム周方向の要部拡大断面図である。 第２実施形態に係る車両用ホイールの幅方向の要部拡大断面図である。 第３の実施形態に係る車両用ホイールを示す図であり、（ａ）は周方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 第４の実施形態に係る車両用ホイールを示す図であり、（ａ）は周方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。 第４実施形態の変形例に係る車両用ホイールの周方向の断面図である。 第４の実施形態変形例に係る空気圧センサの固定方法を示す図であり、（ａ）は、空気圧センサ近傍の要部拡大斜視図、（ｂ）は空気圧センサ近傍の要部拡大分解斜視図である。

符号の説明

１ 車両用ホイール
２ 金型
３ 金型
１１ ディスク
１２ リム
１２Ａ ビードシート部
１２Ｄ ウェル部
１３ 副気室
１３ａ 連通孔
１４ 凹部
１４ａ 縦壁
１４ｂ 頂部
１５ 蓋部材
１５ａ 副気室対向面
１６ 隔壁
１７ 連通手段
２０ 金型
２１ 固定金型 (第１金型)
２２ 側型 (第２金型)
２３ 上型 (第３金型)
３１ 凹部
３２ 小径部
３２ａ 縦壁
３２ｂ 頂部
３３ 段差部
３３ａ 縦壁
３３ｂ 頂部
３４ 大径部
４１ 空気圧センサ
４２ ウェイト
４３，４５ センサ保持部
４４，４６ ウェイト保持部
３０ ウェル部
ＭＣ タイヤ空気室
Ｔ タイヤ

Claims (8)

1. 副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、
   前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、
   前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、
   タイヤ空気圧を検出するセンサを有し、前記センサは、前記蓋部材の副気室対向面に固定されていることを特徴とする
   車両用ホイール。
2. 副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、
   前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、
   前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、
   前記副気室を周方向に分割する隔壁が、前記ウェル部に一体に形成され、
   前記連通手段は、前記隔壁に設けられていることを特徴とする
   車両用ホイール。
3. 前記連通手段は、周方向に延びる第１の溝と幅方向に延びる第２の溝とから平面視Ｔ字状に形成され、
   前記第１の溝は前記副気室側に、前記第２の溝はタイヤ空気室側に配置されてい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. 副気室とこの副気室をタイヤ空気室と連通させる連通手段を備えた車両用ホイールであって、
   前記副気室は、リムのビードシート部よりも径方向内側に位置するウェル部に周方向に沿って形成された凹部と、前記凹部の開口を閉塞する蓋部材と、から形成され、
   前記凹部の開口頂部は、その径方向の高さが前記ビードシート部よりも低いことを特徴とするとともに、
   前記副気室を周方向に分割する隔壁が、前記ウェル部に一体に形成され、
   タイヤ空気圧を検出するセンサが、前記隔壁の外周面に凹んで形成された収容部に収容されて固定されていることを特徴とする
   車両用ホイール。
5. 前記連通手段は、前記蓋部材および前記凹部の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の車両用ホイール。
6. 前記凹部は、前記ウェル部の外周面上に周方向に沿って形成された一対の縦壁により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
7. 前記ウェル部は、小径部と、この小径部に段差部を介して連続する大径部と、を有し、
   前記凹部は、前記小径部の外周面上に周方向に沿って形成された縦壁と、前記段差部とにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
8. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイールを製造するにあたり、
   前記車両用ホイールの車両外側に対応した形状を有する第１金型と、
   前記リムの周方向に対応して少なくとも２つ以上に分割された複数の型から構成され、これらの複数の型が組み合わされることで、前記リムの径方向外側に対応して前記凹部および前記隔壁を形成するための形状を有する第２金型と、
   前記リムの径方向内側に対応した形状を有する第３金型と、
   を備える鋳造用金型を用いて前記車両用ホイールの鋳造成形を行ない、
   前記車両用ホイールを前記鋳造用金型から脱型する際、前記第２金型を構成する前記複数の型を、それぞれ前記車両用ホイールの前記リムから離間する方向に型開きすることを特徴とする車両用ホイールの製造方法。

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