车辆用轮毂的制作方法

本发明涉及车辆用轮毂。

背景技术

以往，作为降低由轮胎空气室内的气柱共鸣引起的路面噪声的轮毂，提出了多种设置有具有经由连通孔与轮胎空气室连通的副气室的亥姆霍兹共振器(副气室部件)的构造。

副气室部件具备主体部，该主体部在内侧具有副气室，且沿轮毂的周向较长地形成(例如参照专利文献1)。在该主体部的上表面侧形成有朝向下表面侧凹陷的多个上侧凸部。在主体部的下表面侧形成有多个配置在与上侧凸部对应的位置且朝向上侧凹陷的下侧凸部。对应的各上侧凸部和各下侧凸部在底部相互接合。多个上侧凸部及下侧凸部沿轮毂的周向配置有两列。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－174495号公报

技术实现要素：

然而，在由于轮毂的旋转运动而针对副气室部件作用离心力时，存在在上侧凸部及下侧凸部的结合部位产生最大应力且在该结合部位容易应力集中的问题。

本发明的主要目的在于提供一种能够适当避免针对副气室部件的结合部的应力集中的车辆用轮毂。

为了实现所述目的，本发明的车辆用轮毂将作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装在凹下部的外周面，该车辆用轮毂的特征在于，所述副气室部件包括：下表面部，其配置在所述凹下部的所述外周面侧；上表面部，其与所述下表面部相比配置在径向外侧；副气室，其形成在所述上表面部与所述下表面部之间；第1缘部及第2缘部，其分别在宽度方向两侧连结所述下表面部与所述上表面部，并与所述凹下部卡合；以及多个结合部，其在沿轮毂宽度方向的所述第1缘部与所述第2缘部之间，从所述上表面部及所述下表面部向所述副气室的内部凹陷，将所述上表面部与所述下表面部局部结合，各所述结合部的结合点(c1、c2)配置在轴垂直截面上的所述副气室部件的截面主轴的强轴(pa1)。

根据本发明，通过将各结合部的结合点(c1、c2)配置在轴垂直截面上的副气室部件的截面主轴的强轴(pa1)上而排除副气室内部的应力集中，从而能够提高针对最大离心力的强度耐久性。此外，由于上表面部的面刚性提高，因此能够提高消音性能。由此，在本发明中，能够协调实现耐久性能和消音性能，并同时提高两种性能。

另外，本发明的车辆用轮毂将作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装在凹下部的外周面，该车辆用轮毂的特征在于，所述副气室部件包括：下表面部，其配置在所述凹下部的所述外周面侧；上表面部，其与所述下表面部相比配置在径向外侧；副气室，其形成在所述上表面部与所述下表面部之间；第1缘部及第2缘部，其分别在宽度方向两侧连结所述下表面部与所述上表面部，并与所述凹下部卡合；以及多个结合部，其在沿轮毂宽度方向的所述第1缘部与所述第2缘部之间，从所述上表面部及所述下表面部向所述副气室的内部凹陷，将所述上表面部与所述下表面部局部结合，从所述结合部的结合点到轴垂直截面上的所述副气室部件的截面主轴的强轴(pa1)为止的间距，比从所述下表面部到所述结合部的结合点为止的间距小。

根据本发明，结合部的结合点(c1、c2)配置在与下表面部相比与截面主轴的强轴(pa1)接近的位置，从而能够适当地避免针对结合部的应力集中。

此外，本发明的车辆用轮毂将作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装在凹下部的外周面，该车辆用轮毂的特征在于，所述副气室部件包括：下表面部，其配置在所述凹下部的所述外周面侧；上表面部，其与所述下表面部相比配置在径向外侧；副气室，其形成在所述上表面部与所述下表面部之间；第1缘部及第2缘部，其分别在宽度方向两侧连结所述下表面部与所述上表面部，并与所述凹下部卡合；以及多个结合部，其在沿轮毂宽度方向的所述第1缘部与所述第2缘部之间，从所述上表面部及所述下表面部向所述副气室的内部凹陷，将所述上表面部与所述下表面部局部结合，在轴垂直截面上从所述第1缘部到所述第2缘部为止的包含所述结合部在内的所述上表面部的质量与从轮胎中心到重心为止的半径方向的距离相乘得到的值，和在轴垂直截面上从所述第1缘部到所述第2缘部为止的包含所述结合部在内的所述下表面部的质量与从轮胎中心到重心为止的半径方向的距离相乘得到的值大致相同。

根据本发明，使包含结合部的上表面部与下表面部针对离心力的质量分布大致彼此相同，在副气室部件上作用有离心力时，分别在上表面部和下表面部上产生的离心力为大致相同的大小。其结果，在本发明中，上表面部及下表面部各自与所产生的离心力对应的位移量大致相等，能够抑制在结合部产生的应力，避免应力集中。

发明效果

在本发明中，能够获得能够适当地避免针对副气室部件的结合部的应力集中的车辆用轮毂。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的车辆用轮毂的立体图。

图2是沿图1的ii－ii线的部分放大纵剖视图。

图3是图2的部分放大纵剖视图。

图4是装配到第2实施方式的车辆轮毂上的副气室部件的要部放大剖视图。

图5的(a)是装配到第3实施方式的车辆轮毂上的副气室部件的要部放大剖视图，(b)是示出(a)中所示的上表面部与下表面部分离的状态的截面示意图。

图6是表示对比例1的副气室部件的截面示意图。

图7是表示对比例2的副气室部件的截面示意图。

图8是表示本实施方式的截面示意图。

具体实施方式

下面参照适当的附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是本发明的第1实施方式的车辆用轮毂的立体图。并且，在各图中，“x”表示轮毂周向，“y”表示轮毂宽度方向，“z”表示轮毂径向。

如图1所示，本实施方式的车辆用轮毂1在轮毂周向x等间隔分离地具有多个作为亥姆霍兹共振器的副气室部件10。并且，在本实施方式中，假想沿车辆用轮毂1的轮毂周向x配置有四个副气室部件10。并且，在图1中，中心轴线o表示未图示的轮胎中心。

车辆用轮毂1包括轮辋11和用于将该轮辋11与未图示的轴毂连结的盘部12。副气室部件10嵌入安装在轮辋11的凹下部11c的外周面11d上。

图2是沿图1的ii－ii线的部分放大纵剖视图，图3是图2的部分放大纵剖视图。

如图2所示，轮辋11具有凹下部11c，该凹下部11c在形成于轮毂宽度方向y的两端部的加强筋板11a、11b之间朝向轮毂径向z的内侧(旋转中心侧)凹陷。

凹下部11c设置为，在将轮胎20向轮辋11组装时，供轮胎20的加强筋部21a、21b落入。

如图2所示，该副气室部件10是一方向较长的部件(参照图1)，包括在内侧具有后述的副气室sc的中空的主体部13、和一对缘部(第1缘部、第2缘部)14a、14b。一对缘部14a、14b是将副气室部件10卡定于凹下部11c的部件。

副气室部件10构成为沿长度方向弯曲，在向凹下部11c(参照图1)的外周面11d安装时沿着轮毂周向x。主体部13在其长度方向(轮毂周向x)的端部具有未图示的管体，在该管体的内侧形成有与副气室sc连通的通孔(未图示)。

副气室部件10在俯视观察时呈较长的矩形体。如图2及图3所示，该副气室部件10的主体部13由沿凹下部11c的外周面11d侧(参照图1)配置的底板构成，具有由从轮毂宽度方向y剖视观察时朝向轮毂径向z的内侧凹陷的弯曲面形成的下表面部25b。并且，凹下部11c的外周面11d如图2所示，与下表面部25b对应由从轮毂宽度方向y剖视观察时朝向轮毂径向z的内侧凹陷的弯曲面形成。

此外，主体部13包括：上表面部25a，其与下表面部25b对置的上板，且与该下表面部25b相比配置在径向外侧；以及副气室sc，其形成在上表面部25a与下表面部25b之间。并且，在本实施方式中，构成上表面部25a及下表面部25b的树脂材料彼此为相同的厚度，但二者的厚度也可以相互不同。

此外，副气室部件10的主体部13包括：一个缘部14a及另一个缘部14b，其卡合于凹下部11c，在宽度方向两侧分别连结下表面部25b和上表面部25a；以及多个结合部33，其通过分别从上表面部25a及下表面部25b朝向副气室sc的内部凹陷，将上表面部25a及下表面部25b局部结合。

上表面部25a位于以沿着凹下部11c的外周面11d侧的方式配置的下表面部25b的上方，以具有鼓出部的方式弯曲，从而形成副气室sc。并且，在主体部13的轮毂周向x的端部配置的未图示的管体的连通孔在轮毂周向x的一端侧与副气室sc连通，在另一端侧在外部开口。

如图2及图3所示，在上表面部25a且在构成主体部13的部分沿轮毂宽度方向y形成有一对上侧凸部33a、33b。一对上侧凸部33a、33b由沿着轮毂宽度方向y的内侧的上侧凸部33a、和沿着轮毂宽度方向y的外侧的上侧凸部33b构成。该一对上侧凸部33a、33b以上表面部25a朝向下表面部25b侧凹陷的方式形成，在俯视观察时形成为圆形状。一对上侧凸部33a、33b沿着副气室部件10的长度方向(轮毂周向x)在主体部13的宽度方向上并列两列。

在下表面部25b且在与一对上侧凸部33a、33b对应的位置形成有一对下侧凸部34a、34b。分别连接上侧凸部33a、33b和下侧凸部34a、34b的结合部33位于上侧凸部33a、33b与下侧凸部34a、34b之间。上述下侧凸部34a、34b以下表面部25b朝向上表面部25a侧凹陷的方式形成，在仰视观察时形成为圆形状。上述下侧凸部34a、34b的顶端部与上表面部25a的上侧凸部33a、33b的顶端部成为一体，将上表面部25a及下表面部25b局部结合。

换言之，上表面部25a和下表面部25b借助彼此在底部接合的上侧凸部33a、33b及下侧凸部34a、34b，一体且局部结合。另外，在上侧凸部33a、33b与下侧凸部34a、34b的结合部位设置有各结合部33的结合点c1、c2。

并且，在轮毂宽度方向y上，配置在内侧的上侧凸部33a及下侧凸部34a与配置在外侧的上侧凸部33b及下侧凸部34b相比，轮毂径向z的高度较高。

并且，在副气室sc内相互结合的上侧凸部33a、33b和下侧凸部34a、34b，使副气室部件10的机械强度提高，并且抑制副气室sc的容积变动，发挥消音功能。

在主体部13的下表面部侧(轮毂径向z的内侧)，下表面部25b朝向上表面部25a侧局部凹陷，而形成沿轮毂宽度方向y延伸的未图示的加强筋(所谓的横加强筋)。该加强筋在将内侧的下侧凸部33b与外侧的下侧凸部34b分别连接的方向上形成多个，从而下表面部25b的面刚性提高。

构成各结合部33的上侧凸部33a、33b与下侧凸部34a、34b的结合点c1、c2配置在截面主轴上。“截面主轴”是指通过截面的图心(重心)g的正交的两个轴中针对该轴的惯性矩最大/最小的一组轴。该一组轴由与图心g正交的截面(轴正交截面)中的惯性矩最大的强轴pa1和惯性矩最小的弱轴pa2构成。在本实施方式中，上侧凸部33a、33b与下侧凸部34a、34b的结合点c1、c2配置在截面主轴的强轴pa1上。

本发明第1实施方式的车辆用轮毂1基本上按照上述方式构成，下面对其作用效果进行说明。

在本实施方式中，上侧凸部33a、33b与下侧凸部34a、34b的结合点c1、c2配置在截面主轴的强轴pa1上，从而结合点c1、c2处的应力较小，能够适当地避免针对包含结合点c1、c2在内的结合部33的应力集中。

另外，在本实施方式中，通过排除副气室sc内部的应力集中，能够提高针对最大离心力的强度耐久性。此外，由于上表面部25a的面刚性提高，因此能够提高消音性能。如上所述，在本实施方式中，能够协调实现耐久性能和消音性能，并同时提高两种性能。

以下对本发明第2实施方式的车辆用轮毂10a进行说明。

图4是装配到第2实施方式的车辆轮毂上副气室部件的要部放大剖视图。并且，自第2实施方式起，对于与第1实施方式相同的构成要素标注同一附图标记并省略其详细说明。

本实施方式的副气室部件10a的特征在于，在副气室部件10的轴垂直截面上，从结合部33的结合点c1、c2到截面主轴的强轴pa1为止的间距s1比从下表面部25b到结合部33的结合点c1、c2为止的间距s2小(s1＜s2)。

即，在本实施方式中，结合部33的各结合点c1、c2位于截面主轴的强轴pa1上，但与第1实施方式不同，从结合部33的结合点c1、c2到截面主轴的强轴pa1的间距s1比从下表面部25b到结合部33的结合点c1、c2为止的间距s2小(s1＜s2)。换言之，结合部33的各结合点c1、c2配置在与下表面部25b相比靠近截面主轴的强轴pa1的位置。

由此，在本实施方式中，能够适当地避免针对包含结合点c1、c2在内的结合部33的应力集中。

下面对本发明第3实施方式的车辆用轮毂进行说明。

图5的(a)是装配于第3实施方式的车辆轮毂的副气室部件的要部放大剖视图，图5的(b)是表示图5的(a)所示的上表面部与下表面部分离的状态的截面示意图。

本实施方式的副气室部件10b的特征在于，在轴垂直截面上，上表面部25a的质量乘以半径方向的距离得到的值，与下表面部25b的质量乘以半径方向的距离得到的值大致相同。即，副气室部件10b的特征在于，在轴垂直截面上，从一个缘部14a到另一个缘部14b为止的包含结合部33在内的上表面部25a的质量乘以从轮胎中心o(参照图1)到重心g为止的半径方向的距离得到的值，与包含从一个缘部14a到另一个缘部14b为止的结合部33在内的下表面部25b的质量乘以从轮胎中心o(参照图1)到重心g为止的半径方向的距离得到的值大致相同。

在本实施方式中，使包含结合部33在内的上表面部25a和下表面部25b针对离心力的质量分布彼此大致相同，从而在副气室部件10b上作用有离心力时，分别在上表面部25a和下表面部25b上产生的离心力为大致相同的大小。其结果，在本实施方式中，与所产生的离心力对应的上表面部25a及下表面部25b的位移量彼此大致相同，能够抑制在包含结合点c1、c2在内的结合部33上产生的应力，避免应力集中。

并且，在本实施方式中，以结合部33的结合点c1、c2为基准，使截面分为上半部分和下半部分时的上半部分与下半部分的质量差最小，但不限定于此。例如，在结合部33的结合点c1、c2不位于截面主轴的强轴pa1上的情况下，也可以以截面主轴的强轴pa1为基准，使将截面分为上半部分和下半部分时的上半部分与下半部分的质量差最小。

图6是表示对比例1的副气室部件的截面示意图，图7是表示对比例2的副气室部件的截面示意图，图8是表示本实施方式的截面示意图。

例如，在图6所示的对比例1中，结合部的侧壁40与下表面部42的结合部位的交叉角度θ2为锐角(θ2＜90°)。因此，在对比例1中，针对结合部位应力容易集中。与此相对，在本实施方式中，如图8所示，通过将与副气室sc相邻的上侧凸部33a与下侧凸部34a的结合部位的交叉角度θ1设为钝角(θ1＞90°)，能够缓和针对结合部33的应力集中。

此外，在本实施方式中，例如，在利用未图示的模具注射成型副气室部件10、10a、10b的情况下，使截面结合部的脱模倾角β比通常的脱模倾角α(参照图7)大(α＜β)，采用图8所示的扇形形状50，能够提高上表面部25a的面刚性。

附图标记说明

1车辆用轮毂

10、10a、10b副气室部件(亥姆霍兹共振器)

11c凹下部

11d外周面

14a、14b缘部(第1缘部、第2缘部)

25a上表面部

25b下表面部

33结合部

33a、33b上侧凸部

34a、34b下侧凸部

sc副气室

c1、c2结合点

pa1截面主轴的强轴

sc副气室

s1、s2间距

o中心轴线