JP5091749B2

JP5091749B2 - 車両用ホイール

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Publication number: JP5091749B2
Application number: JP2008101718A
Authority: JP
Inventors: 久光高木; 洋一神山; 克史石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-04-09
Also published as: JP2009248870A

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は、リムの周方向に沿って複数の副気室を有している。更に詳しく説明すると、この車両用ホイールでは、ホイール周方向に延びるようにウェル部に立設された環状の縦壁と、ビードシート部側に向かうウェル部の立ち上り側壁との間に形成される環状の空間部分が蓋部材で塞がれている。そして、蓋部材とウェル部と縦壁とで区画されることとなるこの空間部分がホイール周方向に所定の間隔をあけて配置された複数の隔壁で仕切られることで各副気室が形成されている。また、タイヤ空気室と各副気室とは、蓋部材に形成され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。
特許第３９９２５６６号明細書

しかしながら、従来の車両用ホイールは現実的な構造ではなかった。すなわち、ウェル部から立ち上がるように縦壁を形成したホイールに、複数の隔壁と蓋部材とを、気密性を保ちつつ、溶接、接着、嵌め込み、締結により高精度で結合させる必要があり、気密性の確保、製造工数や製造コストの増大を考慮すると、量産化に不適であるという問題があった。

そこで、本発明は、量産性を向上させることができる車両用ホイールを提供することを課題とする。

前記課題を解決した本発明は、タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、前記第１の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、を備え、前記副気室部材は、樹脂で形成され、前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通させて前記副気室と共にヘルムホルツレゾネータを構成する連通孔と、からなる本体部と、前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とに延出して、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、を有し、前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第１の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第１の突出部同士の内側からこれらの第１の突出部のそれぞれに当接するように一対の第２の突出部が形成されており、前記第１の突出部に対する前記第２の突出部の当接面は、前記第１の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第１の突出部をスライドさせる傾斜面となっていることを特徴とする。

また、前記課題を解決した本発明は、タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、前記第１の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、前記副気室部材は、樹脂で形成され、前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通させて前記副気室と共にヘルムホルツレゾネータを構成する連通孔と、からなる本体部と、前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とに延出して、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、を有し、前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第１の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第１の突出部同士の内側からこれらの第１の突出部のそれぞれに当接するように一対の第２の突出部が形成されており、前記第２の突出部に対する前記第１の突出部の当接面は、前記第１の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第２の突出部に対してスライドする傾斜面となっていることを特徴とする。

このような車両用ホイールによれば、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）のようにホイールに複数の隔壁や蓋部材を順次に組み付けて気密性を考慮しながら高精度にこれらを結合させて副気室を形成していくものと異なって、予め副気室を有する副気室部材をウェル部に設けた第１の縦壁面と第２の縦壁面との間に嵌め込むだけで製造される。

本発明の車両用ホイールによれば、予め副気室を有する副気室部材をウェル部に設けた第１の縦壁面と第２の縦壁面との間に嵌め込むだけで製造されるので、従来の車両用ホイールと比較して、製造工数や製造コストを削減することができると共に、量産性を向上させることができる。

以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係る車両用ホイールは、ウェル部に副気室部材（ヘルムホルツ・レゾネータ）を嵌め込んで固定したことを主な特徴としている。ここでは、先ず車両用ホイールの全体構成について説明した後に、副気室部材の構成について説明する。

《車両用ホイールの全体構成》
ここで参照する図面において、図１は、本実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。図２は、図１の車両用ホイールにタイヤを装着した車輪の要部正面断面図である。図３（ａ）は、図２中に示したウェル部を部分的に拡大した図、図３（ｂ）は、（ａ）中の第１の縦壁面側に配置された第２の突出部の部分拡大図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両用ホイール１０は、リム１１と、このリム１１を図示しないハブに連結するためのディスク１２と、リム１１のウェル部１１ｃの外周面に固定された副気室部材１３とで主に構成されている。

図２に示すように、リム１１は、ホイール幅方向Ｙの両端部に形成されるビードシート部１１ａ，１１ａと、このビードシート部１１ａ，１１ａからホイール径方向Ｚの外側（図２の紙面上側、以下同じ）に向かってＬ字状に屈曲したリムフランジ部１１ｂ，１１ｂと、ビードシート部１１ａ，１１ａ同士の間の部分がホイール径方向Ｚの内側（図２の紙面下側、以下同じ）に向かって凹んだウェル部１１ｃとを有する。

ビードシート部１１ａには、タイヤ２０のビード部２１ａが装着される。これにより、リム１１の外周面とタイヤ２０の内周面との間に環状の密閉空間からなるタイヤ空気室ＭＣが形成される。

ウェル部１１ｃは、タイヤ２０をリム１１に組み付けるリム組時に、タイヤ２０のビード部２１ａ，２１ａを落とし込むために設けられている。
このウェル部１１ｃの外周面には、リム１１の周方向に延びるように環状の縦壁１４が立設されている。
この縦壁１４は、図３（ａ）に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄからホイール径方向Ｚの外側（図３（ａ）の紙面上側、以下同じ）に立ち上がる第１の縦壁面１５を形成するように外周面１１ｄに立設されている。
また、ウェル部１１ｃのホイール幅方向Ｙの内側（図３（ａ）の紙面右側、以下同じ）に形成される側面部１１ｅには、第１の縦壁面１５と対向するように第２の縦壁面１６が設けられている。なお、本実施形態での縦壁１４は、リム１１を鋳造する際にウェル部１１ｃと一体に成形される。

そして、これらの第１の縦壁面１５及び第２の縦壁面１６には、それぞれ溝部１７が形成されている。これらの溝部１７，１７は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄの周方向に沿って形成されて環状の溝となっている。これらの溝部１７，１７には、後記する副気室部材１３の縁部１３ｅの先端部が嵌め込まれている。更に具体的に説明すると、縁部１３ｅの先端部は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄと対向するように溝部１７，１７内に形成された係止面１７ａに係止されることとなる。なお、本実施形態での溝部１７，１７は、縦壁１４及び側面部１１ｅのそれぞれに機械加工を施して形成される。

また、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄには、一対の第２の突出部３２ａ，３２ｂがホイール幅方向Ｙに互いに離れて形成されている。この第２の突出部３２ａ，３２ｂは、後記するように、副気室部材１３の第１の突出部３１ａ，３１ｂ同士の内側から第１の突出部３１ａ，３１ｂのそれぞれに当接するようになっている。

本実施形態での第２の突出部３２ａ，３２ｂのそれぞれは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ上で縦壁１４及び側面部１１ｅと平行に延びて環状に形成されており、断面視で三角形状を呈している。そして、第２の突出部３２ａには、第１の縦壁面１５と向き合う傾斜面３３ａが形成され、第２の突出部３２ｂには、第２の縦壁面１６と向き合う傾斜面３３ｂが形成されている。これらの傾斜面３３ａ，３３ｂは、副気室部材１３の第１の突出部３１ａ，３１ｂの当接面となっている。これらの傾斜面３３ａ，３３ｂは、後記するように、第１の突出部３１ａ，３１ｂ同士の間隔が狭まると、副気室部材１３をウェル部１１ｃの外周面１１ｄから遠ざけるように第１の突出部３１ａ，３１ｂをスライドさせるようになっている。

傾斜面３３ａ，３３ｂは、第１の突出部３１ａ，３１ｂがスライドする際に、第１の突出部３１ａ，３１ｂが当接する傾斜面３３ａ，３３ｂにおける当接箇所から溝部１７，１７の係止面１７ａまでの距離が、縁部１３ｅ，１３ｅの先端部と、第１の突出部３１ａ，３１ｂとの距離に略等しくなるように、その傾斜角度が設定されることが望ましい。傾斜面３３ａを例にとって更に詳しく説明すると、図３（ｂ）に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに対する傾斜面３３ａの傾斜角度θは、スライドの前後で縁部１３ｅの先端部が係止される溝部１７の係止面１７ａと、第１の突出部３１ａが当接する傾斜面３３ａにおける当接箇所との距離Ｌ１，Ｌ２が縁部１３ｅの先端部と第１の突出部３１ａとの距離に常に略等しくなるように設定されることが望ましい。

ディスク１２は、図２に示すように、ウェル部１１ｃのホイール幅方向Ｙの外側（図２の紙面左側）からホイール径方向Ｚの内側に連続して形成されている。リム１１とディスク１２とは、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽量高強度材料等から製造される。なお、これらの材料は限定されるものではなく、スチール（鋼）等から形成されるものであっても良い。また、車両用ホイール１０は、スポークホイールであっても良い。

《副気室部材の構成》
次に、副気室部材１３について説明する。ここで参照する図面において、図４は、副気室部材の配置位置を示す車両用ホイールの側面断面図である。図５（ａ）は、副気室部材を上板側から見た全体斜視図、図５（ｂ）は、副気室部材を底板側から見た全体斜視図である。図６（ａ）は、副気室部材の回止め部を図３（ａ）のVIａ方向から見た斜視図、図６（ｂ）は、図５（ａ）のVIｂ−VIｂ断面図である。

図４に示すように、本実施形態に係る車両用ホイール１０では、副気室部材１３がウェル部１１ｃのホイール周方向Ｘに沿って等間隔に４つ配置されている。つまり、ホイール中心軸Ａｘを挟んで対向する一対の副気室部材１３が２組配置されている。なお、図４中、符号ＳＣは、副気室部材１３の内部に形成された後記する副気室を示す。
副気室部材１３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホイール周方向Ｘに長い部材であって、本体部１３ａと、回止め部１８と、縁部１３ｅとを備えている。そして、副気室部材１３は、長手方向に沿って湾曲しており、図４に示すように、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに沿うように配置されている。

（本体部）
前記した本体部１３ａは、図３（ａ）に示すように、底板２５ａと、この底板２５ａ上に配置される上板２５ｂとを備えている。なお、本実施形態での底板２５ａ及び上板２５ｂのそれぞれは、同じ厚さとなっているが、これらの厚さは相互に異なっていてもよい。
底板２５ａは、後記するように、第１の縦壁面１５側及び第２の縦壁面１６側に延出する縁部１３ｅと一体になってウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に凸となる湾曲面を形成している。

上板２５ｂは、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に沿うように配置された底板２５ａ上でホイール径方向Ｚの外側に凸となるように湾曲して膨らみを形成している。
本体部１３ａは、このような底板２５ａと上板２５ｂとの間に次に説明する副気室ＳＣを形成している。

本実施形態での副気室ＳＣは、図３（ａ）に示すように、ホイール径方向Ｚに薄い扁平形状となっている。ちなみに、本実施形態での副気室部材１３では、図２に示すように、リム中心からの最大径Ｄ１が、リム中心からのビードシート部１１ａの径Ｄ２よりも小さく設定されている。

副気室ＳＣの容積は、５０〜２５０ｃｃ程度が好ましい。副気室ＳＣの容積をこの範囲内に設定することで、副気室部材１３は、消音効果を充分に発揮しつつ、その重量の増大を抑制して車両用ホイール１０の軽量化を図ることができる。また、ホイール周方向の副気室部材１３の長さは、リム１１の周長と同じ長さを最大として、車両用ホイール１０の重量の調整やウェル部１１ｃに対する組付け容易性を考慮して適宜に設定することができる。

（回止め部）
前記した回止め部１８は、図１に示す車両用ホイール１０が回転した際に副気室部材１３の回り止めをより確実に行うものである。
この回止め部１８は、図５（ａ）に示すように、ホイール周方向Ｘ（車両用ホイール１０（図１参照）の回転方向）と交差する方向に本体部１３ａから突出している。
更に詳しく説明すると、この回止め部１８は、図６（ａ）に示すように、本体部１３ａの上板２５ｂを部分的に平坦に形成した根元部１８ａから縦壁１４側に延びている。

そして、回止め部１８の先端部は、縦壁１４に形成された切欠き部１４ａに嵌り込んでいる。なお、本実施形態での切欠き部１４ａは、リム１１（図１参照）を鋳造する際に縦壁１４と同時に形成されるか、又は縦壁１４に機械加工を施して形成される。ちなみに、本実施形態での副気室部材１３では、回止め部１８と縁部１３ｅとの間、及び根元部１８ａと縁部１３ｅとの間に隙間Ｇ，Ｇが形成されている。これらの隙間Ｇ，Ｇは、切欠き部１４ａに回止め部１８を嵌め込む際に嵌り易くするものである。また、隙間Ｇ，Ｇは、車両用ホイール１０（図１参照）の回転時に遠心力が本体部１３ａに作用した際に、本体部１３ａと縦壁１４との間で縁部１３ｅを撓み易くしている。その結果、この副気室部材１３は、隙間Ｇ，Ｇがないものと比較して、回止め部１８と縁部１３ｅとの間や、根元部１８ａと縁部１３ｅとの間に疲労亀裂が生じることを確実に防止することができる。

本実施形態での回止め部１８は、管部材で形成されており、図６（ｂ）に示すように、管部材の内側には、副気室ＳＣとタイヤ空気室ＭＣ（図２参照）とを繋ぐ連通孔１３ｂが形成されている。

連通孔１３ｂの断面形状は、特に制限はなく、本実施形態では楕円形（図６（ａ）参照）となっているが、円形、多角形等のいずれであってもよい。連通孔１３ｂの直径は、断面が円形の場合には、５ｍｍ以上が好ましい。また、円形以外の断面形状の連通孔１３ｂは、その断面積で同じ断面積の円形に換算して直径５ｍｍ以上のものが好ましい。

連通孔１３ｂの長さは、次の（式１）で示されるヘルムホルツ・レゾネータの共鳴周波数を求める式を満たすように設定される。

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ＳＣ内部の音速（＝タイヤ空気室ＭＣ内部の音速）
Ｖ（ｍ^３）：副気室ＳＣの容積
Ｌ（ｍ）：連通孔１３ｂの長さ
Ｓ（ｍ^２）：連通孔１３ｂの開口部断面積
α：補正係数
なお、前記共鳴周波数ｆ_０は、タイヤ空気室ＭＣの共鳴周波数に合わせられる。この際、図４に示す４つの副気室部材１３の共鳴周波数ｆ_０は、全て同じに設定してもよいし、違えてもよい。具体的には、タイヤ空気室ＭＣ（図２参照）の共鳴周波数に２つの共鳴周波数（ｆ_１，ｆ_２）が認められる場合に、４つの副気室部材１３の共鳴周波数ｆ_０を（ｆ_１＋ｆ_２）／２に設定することができる。また、リム中心を挟んで対向する一対の副気室部材１３の共鳴周波数ｆ_０をｆ_１に設定し、他の一対の副気室部材１３の共鳴周波数ｆ_０をｆ_２に設定することもできる。更に４つの副気室部材１３の全ての共鳴周波数ｆ_０をｆ_１、ｆ_２のいずれか一方に設定しても良い。

（縁部）
前記した縁部１３ｅは、図５（ａ）に示すように、本体部１３ａからその周囲に延出する板状体で形成されている。更に詳しく説明すると、縁部１３ｅは、図３（ａ）に示すように、底板２５ａと上板２５ｂとを結合している。そして、縁部１３ｅは、本体部１３ａからホイール幅方向Ｙに延出してその先端部が第１の縦壁面１５及び第２の縦壁面１６の溝部１７（図３（ａ）参照）に嵌り込んでその係止面１７ａに係止されている。
なお、本体部１３ａからホイール幅方向Ｙに延出する縁部１３ｅは、特許請求の範囲にいう「縁部」に相当する。

第１の縦壁面１５及び第２の縦壁面１６側に延出する縁部１３ｅは、前記したように、湾曲する底板２５ａと一体になってウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に凸となる湾曲面を形成している（図３（ａ）参照）。
このような本実施形態での縁部１３ｅの厚さは、底板２５ａ及び上板２５ｂの厚さと同じ厚さに設定されている。なお、本実施形態での縁部１３ｅは、その厚さや樹脂材料を適宜に選択することでバネ弾性を有している。

そして、このような副気室部材１３においては、図３（ａ）に示すように、そのウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に一対の第１の突出部３１ａ，３１ｂが形成されている。この第１の突出部３１ａ，３１ｂは、縁部１３ｅと本体部１３ａとの結合部近傍で副気室部材１３のウェル部１１ｃの外周面１１ｄ側に形成されている。つまり、第１の突出部３１ａ，３１ｂは、本体部１３ａを挟んでホイール幅方向Ｙに互いに離れて形成されている。そして、本実施形態での第１の突出部３１ａ，３１ｂのそれぞれは、副気室部材１３のホイール幅方向Ｙの中心Ｃを挟んで等距離の位置に配置されている。この第１の突出部３１ａ，３１ｂは、断面視で略半円形状を呈しており、前記したように、第２の突出部３２ａ，３２ｂの傾斜面３３ａ，３３ｂにそれぞれ当接している。
ちなみに、本実施形態での第１の突出部３１ａ，３１ｂは、図５（ｂ）に示すように、副気室部材１３の長手方向（ホイール周方向Ｘ）に沿って延びる一対のレール状に形成されている。

以上のような副気室部材１３は、樹脂で形成されており、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。

次に、本実施形態に係る車両用ホイール１０の作用効果について説明する。
本実施形態における車両用ホイール１０は、従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）のようにリムに複数の隔壁や蓋部材を順次に組み付けて気密性を考慮しながら高精度にこれらを結合させて副気室を形成していくものと異なって、予め副気室ＳＣを有する副気室部材１３をリム１１（ウェル部１１ｃ）に嵌め込むだけで製造される。したがって、車両用ホイール１０は、前記した特許文献１のような従来の車両用ホイールと比較して、製造工数や製造コストを削減することができ、量産性を向上させることができる。また、車両用ホイール１０は、従来の車両用ホイールと異なって、副気室ＳＣの気密性の確保に対する特別な配慮も不要であるため、消音性能の品質を安定させることができる。
そして、副気室部材１３が樹脂で形成されているので、車両用ホイール１０は従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）と比較して、より軽量化を図ることができる。また、副気室部材１３がブロー成形等で形成することができるので、車両用ホイール１０は従来の車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）と比較して、より量産性に優れる。

また、この車両用ホイール１０では、図２に示すように、リム中心からの最大径Ｄ１が、リム中心からのビードシート部１１ａの径Ｄ２よりも小さく設定されているので、タイヤ２０のリム組時に、レバー等の工具やタイヤ２０（ビード部２１ａ等）が副気室部材１３と接触する恐れが低減される。その結果、タイヤ２０の組付け性能が向上する。
また、この車両用ホイール１０では、図３（ａ）に示すように、副気室ＳＣがホイール径方向Ｚに薄い扁平形状となっているので、リム中心から副気室部材１３の最大径Ｄ１を小さくしながらも、副気室ＳＣの所定の容積を確保することができる。

また、本実施形態に係る車両用ホイール１０は、前記したように、副気室部材１３をウェル部１１ｃに固定する際に、縁部１３ｅを第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６のそれぞれに設けられた溝部１７に嵌め込むことで固定する。このとき、縁部１３ｅは、前記したバネ弾性を有しているので、副気室部材１３は、第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６の間に簡単にかつ強固に固定される。

また、本実施形態における車両用ホイール１０は、副気室部材１３をリム１１に嵌め込む前に副気室部材１３単独で共鳴周波数の確認及び修正が可能なので不良品を削減することができる。

また、本実施形態に係る車両用ホイール１０は、前記したように、図３（ａ）に示す副気室部材１３の底板２５ａ及び縁部１３ｅがウェル部１１ｃ側に凸となるように湾曲している。そして、車両用ホイール１０の回転時の遠心力が副気室部材１３に作用すると、底板２５ａ及び縁部１３ｅは逆にホイール径方向Ｚの外側に凸となるように反転しようとする。ここで参照する図７は、遠心力が作用した本実施形態での副気室部材の挙動を示す概念図である。図８（ａ）は、本実施形態に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）中の第１の縦壁面付近の様子を示す部分拡大図、図８（ｃ）は、比較例に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図である。なお、図８（ｂ）中の二点鎖線は、収縮前の副気室部材の位置を示している。

本実施形態での副気室部材１３は、図７に示すように、遠心力Ｆ１が作用する前の副気室部材１３における底板２５ａ及び縁部１３ｅのスパンＷ１よりも、遠心力Ｆ１が作用した点線で示すそのスパンＷ２は長くなる。

一方、図３（ａ）に示すように、副気室部材１３の縁部１３ｅは、第１の縦壁面１５及び第２の縦壁面１６に形成された溝部１７，１７に嵌め込まれているので、遠心力Ｆ１（図７参照）が副気室部材１３に作用した際に、第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６とに対する押圧力を増大させる。その結果、副気室部材１３は、より一層確実にウェル部１１ｃ側に固定される。

また、本実施形態での副気室部材１３は、前記したように、上板２５ｂが底板２５ａ上で膨らみをもつように湾曲している。その結果、この副気室部材１３を備えた車両用ホイール１０では、気柱共鳴の周期に合わせてタイヤ空気室ＭＣ（図２参照）の圧力が増減を繰り返した際に、例えば上板２５ｂが平坦なものと比較して、副気室ＳＣの容積の変動が効果的に抑制される。したがって、この車両用ホイール１０は、ヘルムホルツ・レゾネータとしての所期の消音性能を安定して発揮することができる。
そして、この副気室部材１３は、副気室ＳＣの容積の変動を効果的に抑制することができるので、上板２５ｂが平坦なものよりも上板２５ｂの厚さを低減することができる。その結果、この副気室部材１３を備えた車両用ホイール１０は、上板２５ｂが平坦なものよりも軽量化を図ることができる。

また、本実施形態での副気室部材１３は、前記したように樹脂で形成されている。したがって、副気室部材１３は、樹脂に劣化が生じたり、第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６とによる締め代で発生する残留応力でへたりが生じたりする場合がある。
そして、副気室部材１３は、樹脂の劣化やへたり等が生じると、ホイール幅方向Ｙ（図３（ａ）参照）の長さが縮まることとなる。

本実施形態での車両用ホイール１０は、図８（ａ）に示すように、副気室部材１３が第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６との間で縮んだとしても、溝部１７から副気室部材１３（縁部１３ｅ）が脱離することを防止することができる。このことを次の比較例に係る車両用ホイールと対比しながら更に詳しく説明する。

図８（ｃ）に示すように、比較例に係る車両用ホイール１０´は、図８（ａ）に示す本実施形態に係る車両用ホイール１０と異なって、副気室部材１３に第１の突出部３１ａ，３１ｂを有しておらず、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄに第２の突出部３２ａ，３２ｂを有していない。この車両用ホイール１０´では、副気室部材１３が長さＬ３ぶん縮んでその中心がＣ´からＣに変位すると、溝部１７から縁部１３ｅが外れる。その結果、副気室部材１３は、ウェル部１１ｃから脱離することとなる。

これに対して、図８（ａ）に示す本実施形態に係る車両用ホイール１０では、副気室部材１３が縮んで第１の突出部３１ａ，３１ｂ同士の間が狭まると、図８（ｂ）に示すように、二点鎖線で示す第１の突出部３１ａが第２の突出部３２ａの傾斜面３３ａを昇るようにスライドする。そして、拡大して図示しないが、図８（ａ）に示す第１の突出部３１ｂは、第２の突出部３２ｂの傾斜面３３ｂを昇るようにスライドする。その結果、副気室部材１３はウェル部１１ｃの外周面１１ｄから離れる方向に変位する。この際、副気室部材１３が縮んでも副気室部材１３の中心Ｃ（図８（ａ）参照）は変位しない。
一方、図８（ａ）に示すように、副気室部材１３が縮むことで、縁部１３ｅ，１３ｅの両先端部は中心Ｃに向かって変位する。しかしながら、この副気室部材１３は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄから離れる方向に変位すると、図７に示すように、副気室部材１３の幅は、前記したスパンＷ１から前記したスパンＷ２へと長くなるので、副気室部材１３が縮むことによって縁部１３ｅ，１３ｅの両端部に生じる中心Ｃに向かう変位は打ち消される。その結果、図８（ａ）に示す車両用ホイール１０は、溝部１７から縁部１３ｅの先端部が外れることを回避することができるので、ウェル部１１ｃから副気室部材１３が脱離することを防止することができる。

また、この車両用ホイール１０では、ホイール周方向Ｘと交差する方向に突出した回止め部１８が、縦壁１４の切欠き部１４ａに嵌め込まれているので、車両用ホイール１０が回転した際の副気室部材１３の回り止めが確実に行われる。
そして、回止め部１８の内側には、連通孔１３ｂが形成されているので、回止め部１８と別途に連通孔１３ｂを形成するための部材を設けなくてもよく、車両用ホイール１０は、その構造が簡素化されて更なる軽量化を図ることができる。

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。なお、以下に説明する他の実施形態に係る車両用ホイールにおいて、前記実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

前記実施形態では、ウェル部１１ｃに設けた第２の突出部３２ａ，３２ｂに傾斜面３３ａ，３３ｂを形成したが、本発明は副気室部材１３に設けた第１の突出部３１ａ，３１ｂに傾斜面３３ａ，３３ｂを形成したものであってもよい。ここで参照する図９（ａ）及び（ｂ）は、変形例に係る第１の突出部及び第２の突出部を示す模式図である。なお、ここでは第１の突出部３１ａと第１の突出部３１ｂとが左右対称の構造であると共に、第２の突出部３２ａと第２の突出部３２ｂとが左右対称の構造であるので、第１の縦壁面１５側に配置された第１の突出部３１ａ及び第２の突出部３２ａについてのみ説明し、第１の突出部３１ｂ及び第２の突出部３２ｂについての説明は省略する。

図９（ａ）に示す変形例に係る車両用ホイール１０では、副気室部材１３に形成された第１の突出部３１ａに傾斜面３３ａが形成されており、この傾斜面３３ａにウェル部１１ｃの外周面１１ｄに形成された第２の突出部３２ａが当接している。第２の突出部３２ａは、断面視で半円形状を呈している。この車両用ホイール１０では、前記したように、副気室部材１３が収縮した際に、傾斜面３３ａが第２の突出部３２ａに対してスライドすることで、副気室部材１３がウェル部１１ｃの外周面１１ｄから遠ざけられる。その結果、前記実施形態と同様に、副気室部材１３が溝部１７から脱離することが防止される。なお、図９（ａ）中の符号１７ａは、係止面である。

図９（ｂ）に示す変形例に係る車両用ホイール１０では、第１の突出部３１ａの傾斜面３３ａに、傾斜面を有する第２の突出部３２ａが当接している。つまり、この車両用ホイール１０では、第１の突出部３１ａと第２の突出部３２ａとが傾斜面同士で当接し合っている。この車両用ホイール１０では、前記したように、副気室部材１３が収縮した際に、傾斜面３３ａが第２の突出部３２ａに対してスライドすることで、副気室部材１３がウェル部１１ｃの外周面１１ｄから遠ざけられる。その結果、前記実施形態と同様に、副気室部材１３が溝部１７から脱離することが防止される。なお、図９（ｂ）中の符号１７ａは、係止面である。

また、前記実施形態では、第１の突出部３１ａ，３１ｂがレール状に形成され（図５（ｂ）参照）、第２の突出部３２ａ，３２ｂが第１の縦壁面１５と第２の縦壁面１６とに平行に延びるように形成されているが、本発明は第１の突出部３１ａ，３１ｂと第２の突出部３２ａ，３２ｂとが前記したように当接するものであれば、第１の突出部３１ａ，３１ｂ、及び第２の突出部３２ａ，３２ｂのそれぞれは、当接し合う突起同士で形成されたものであってもよく、第１の突出部３１ａ，３１ｂ、及び第２の突出部３２ａ，３２ｂのいずれか一方のみが突起であってもよい。

また、前記実施形態では、傾斜面３３ａ，３３ｂが平面であることを想定しているが、本発明は傾斜面３３ａ，３３ｂが曲面を有するように形成されたものであってもよい。

前記実施形態では、第２の縦壁面１６をウェル部１１ｃの側面部１１ｅに設けた車両用ホイール１０について説明したが、本発明はウェル部１１ｃの他の立上り部に第２の縦壁面１６を形成するものであってもよい。ここで参照する図１０は、他の実施形態に係る車両用ホイールに使用するリムの断面図である。

図１０に示すように、この車両用ホイール１０に使用されるリム１１のウェル部１１ｃは、小径部２３ａと、この小径部２３ａに段差部１１ｆを介して連続する大径部２３ｂを有している。ちなみに、このリム１１では、大径部２３ｂの外側にウェル部１１ｃの側面部１１ｅを介してビードシート部１１ａが形成されている。つまり、ここでの他の実施形態では、前記実施形態で副気室部材１３（図３（ａ）参照）の一方の縁部１３ｅが嵌め込まれる側面部１１ｅよりも更にホイール径方向の内側の段差部１１ｆに縁部１３ｅが嵌め込まれることとなる。
したがって、ここでの他の実施形態に係る車両用ホイール１０では、副気室部材１３を固定するウェル部１１ｃの外周面１１ｄが、前記実施形態に係る車両用ホイール１０と比較して、更にホイール径方向の内側に形成されることとなる。
その結果、この他の実施形態に係る車両用ホイール１０は、ウェル部１１ｃの外周面１１ｄの周長が短くなるので、更に軽量化を図ることができる。そして、この車両用ホイール１０では、前記実施形態での車両用ホイール１０と比較して、副気室部材１３が、ビードシート部１１ａから離れるように、更にホイール径方向の内側にシフトすることとなるので、タイヤ２０の組み付け性能が更に向上する。

前記実施形態では、副気室部材１３がウェル部１１ｃの周面に沿って等間隔に４つ配置されているが、本発明は副気室部材１３の数が５以上、又は３以下であってもよい。ここで参照する図１１（ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態に係る車両用ホイールの側面断面図であって、副気室部材の配置の変形例を示す図である。
図１１（ａ）に示す車両用ホイール１０は、副気室部材１３をウェル部１１ｃの周面に沿って等間隔に２つ配置している。
図１１（ｂ）に示す車両用ホイール１０は、副気室部材１３をウェル部１１ｃの周面に沿って等間隔に３つ配置している。

以上のように、車両用ホイール１０は、副気室部材１３の数に特に制限はないが、消音効率を考慮すると４つ以上（２対以上）の副気室部材１３のそれぞれを、ホイール中心軸Ａｘを挟んで対向させて配置したものが望ましい。そして、車両用ホイール１０の軽量化や量産性の向上を考慮すると２つから４つの副気室部材１３をウェル部１１ｃの周面に沿って等間隔に配置したものが望ましい。

また、前記実施形態では、連通孔１３ｂが副気室部材１３の長手方向の中程に形成されているが、本発明はタイヤ２０のリム組みに悪影響を及ぼさない限り、連通孔１３ｂを形成する位置に特に制限はない。ここで参照する図１２（ａ）及び（ｂ）は、連通孔を形成する位置を示す副気室部材の平面図である。

図１２（ａ）に示す副気室部材１３は、その長手方向の一端側に、連通孔１３ｂを内側に有する管部材が配置されている。この管部材は、前記した回り止めを兼ねており、縦壁１４（図６（ａ）参照）に形成した切欠き部１４ａ（図６（ａ）参照）に嵌め込まれる。そして、管部材は、ホイール周方向Ｘと交差する方向に向かって本体部１３ａから突出している。なお、図１２（ａ）中、符号１３ｅは、縁部である。

図１２（ｂ）に示す副気室部材１３は、その長手方向の一端側でホイール周方向Ｘに向かって本体部１３ａから突出するように、連通孔１３ｂを内側に有する管部材が配置されている。そして、この副気室部材１３は、前記した周り止めとしての回止め部１８を前記した管部材とは別に備えている。この回止め部１８は、副気室部材１３の長手方向の中程で、ホイール周方向Ｘと交差する方向に向かって縁部１３ｅから突出している。この回止め部１８は、縦壁１４（図６（ａ）参照）に形成した切欠き部１４ａ（図６（ａ）参照）に嵌め込まれることとなる。

本実施形態に係る車両用ホイールの斜視図である。図１の車両用ホイールにタイヤを装着した車輪の要部正面断面図である。（ａ）は、図２中に示したウェル部を部分的に拡大した図、（ｂ）は、（ａ）中の第１の縦壁面側に配置された第２の突出部の部分拡大図である。副気室部材の配置位置を示す車両用ホイールの側面断面図である。（ａ）は、副気室部材を上板側から見た全体斜視図、（ｂ）は、副気室部材を底板側から見た全体斜視図である。（ａ）は、副気室部材の回止め部を図３（ａ）のVIａ方向から見た斜視図、（ｂ）は、図５（ａ）のVIｂ−VIｂ断面図である。遠心力が作用した本実施形態での副気室部材の挙動を示す概念図である。（ａ）は、本実施形態に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図、（ｂ）は、（ａ）中の第１の縦壁面付近の様子を示す部分拡大図、（ｃ）は、比較例に係る車両用ホイールにおいて副気室部材が収縮した際の様子を示す部分断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、変形例に係る第１の突出部及び第２の突出部を示す模式図である。他の実施形態に係る車両用ホイールに使用するリムの断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態に係る車両用ホイールの側面断面図であって、副気室部材の配置の変形例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は、連通孔を形成する位置を示す副気室部材の平面図である。

符号の説明

１０車両用ホイール
１１ｃウェル部
１１ｄウェル部の外周面
１３ｅ縁部
１３副気室部材
１５第１の縦壁面
１６第２の縦壁面
１７溝部
１３ａ本体部
２５ａ底板
２５ｂ上板
Ｘホイール周方向
Ｙホイール幅方向
Ｚホイール径方向
ＭＣタイヤ空気室
ＳＣ副気室

Claims

タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、
前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、
前記第１の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、
を備え、
前記副気室部材は、
樹脂で形成され、
前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通させて前記副気室と共にヘルムホルツレゾネータを構成する連通孔と、からなる本体部と、
前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とに延出して、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、
を有し、
前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第１の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第１の突出部同士の内側からこれらの第１の突出部のそれぞれに当接するように一対の第２の突出部が形成されており、
前記第１の突出部に対する前記第２の突出部の当接面は、前記第１の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第１の突出部をスライドさせる傾斜面となっていることを特徴とする車両用ホイール。
タイヤ空気室内で副気室部材をウェル部の外周面上に固定した車両用ホイールであって、
前記ウェル部の外周面からホイール径方向の外側に立ち上がり、前記外周面のホイール周方向に延びるように形成される第１の縦壁面と、
前記第１の縦壁面と対向するように前記ウェル部に形成される第２の縦壁面と、
を備え、
前記副気室部材は、
樹脂で形成され、
前記ウェル部の外周面側の底板と、この底板との間で副気室を形成する上板と、前記副気室と前記タイヤ空気室を連通させて前記副気室と共にヘルムホルツレゾネータを構成する連通孔と、からなる本体部と、
前記底板と前記上板とを結合すると共に、前記本体部から前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とに延出して、前記第１の縦壁面と前記第２の縦壁面とのそれぞれに形成された溝部に係止される縁部と、
を有し、
前記副気室部材の前記ウェル部の外周面側には、ホイール幅方向に互いに離れて一対の第１の突出部が形成されると共に、前記ウェル部の外周面には、これらの第１の突出部同士の内側からこれらの第１の突出部のそれぞれに当接するように一対の第２の突出部が形成されており、
前記第２の突出部に対する前記第１の突出部の当接面は、前記第１の突出部同士の間隔が狭まると、前記副気室部材を前記ウェル部の外周面から遠ざけるように前記第２の突出部に対してスライドする傾斜面となっていることを特徴とする車両用ホイール。