JP2000085304A - 乗用車用ディスクホイール - Google Patents
乗用車用ディスクホイールInfo
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- JP2000085304A JP2000085304A JP10253479A JP25347998A JP2000085304A JP 2000085304 A JP2000085304 A JP 2000085304A JP 10253479 A JP10253479 A JP 10253479A JP 25347998 A JP25347998 A JP 25347998A JP 2000085304 A JP2000085304 A JP 2000085304A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 飾り穴を有する乗用車用ディスクホイールに
おいて、回転曲げ耐久試験の疲労寿命を低下させること
なく軽量化を図る。 【解決手段】 ディスクのフランジ７をリム１のドロッ
プ部１ａに嵌合する。ディスク２のハブ取付部３を素材
元板厚と同じか薄肉に設定する。ハット中腹部４及びハ
ット頂部５の板厚をハブ取付部３より薄肉に設定する。
飾り穴部６の板厚を素材元板に設定する。フランジ部７
は上記各部位より最も薄く設定する。更に、飾り穴８の
端部には面取り９を施す。
おいて、回転曲げ耐久試験の疲労寿命を低下させること
なく軽量化を図る。 【解決手段】 ディスクのフランジ７をリム１のドロッ
プ部１ａに嵌合する。ディスク２のハブ取付部３を素材
元板厚と同じか薄肉に設定する。ハット中腹部４及びハ
ット頂部５の板厚をハブ取付部３より薄肉に設定する。
飾り穴部６の板厚を素材元板に設定する。フランジ部７
は上記各部位より最も薄く設定する。更に、飾り穴８の
端部には面取り９を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車用ディスク
ホイールに関する。
ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】従来、乗用車、トラック等
の自動車用ディスクホイールにおける板製ディスクホイ
ールは、プレス成形するのが一般的である。このような
プレス成形ではディスクの板厚分布を所望に設定するこ
とは困難であり、次のような問題がある。
の自動車用ディスクホイールにおける板製ディスクホイ
ールは、プレス成形するのが一般的である。このような
プレス成形ではディスクの板厚分布を所望に設定するこ
とは困難であり、次のような問題がある。
【０００３】一般的に自動車用ディスクホイールはブレ
ーキ制動熱を放熱させるために、図５に示すように、デ
ィスク１０１のハット部１０２より外側の部位に飾り穴
１０３を形成している。そのため、この飾り穴部１０４
が回転曲げ耐久試験において最弱部位となり、図６に示
すように飾り穴部１０４で亀裂１０５が発生することが
ほとんどである。この最弱部位の強度を確保するために
は、該部１０４の板厚を増さなければならない。
ーキ制動熱を放熱させるために、図５に示すように、デ
ィスク１０１のハット部１０２より外側の部位に飾り穴
１０３を形成している。そのため、この飾り穴部１０４
が回転曲げ耐久試験において最弱部位となり、図６に示
すように飾り穴部１０４で亀裂１０５が発生することが
ほとんどである。この最弱部位の強度を確保するために
は、該部１０４の板厚を増さなければならない。
【０００４】従って、上記のようなプレス成形するもの
においては、上記飾り穴部１０４の強度を満足させるた
めの必要板厚がディスク全体の板厚となり、強度に余裕
のある部位も最弱部位と同じ板厚にしなければならな
い。そのため、飾り穴部１０４の強度向上ができない限
り、重量低減にも限界がある。更に、ディスク全体の板
厚が増大すると、ディスクとリムとの溶接部に応力が集
中し、図６に示すように溶接部Ｗのリムドロップ部に亀
裂１０６が発生する問題がある。
においては、上記飾り穴部１０４の強度を満足させるた
めの必要板厚がディスク全体の板厚となり、強度に余裕
のある部位も最弱部位と同じ板厚にしなければならな
い。そのため、飾り穴部１０４の強度向上ができない限
り、重量低減にも限界がある。更に、ディスク全体の板
厚が増大すると、ディスクとリムとの溶接部に応力が集
中し、図６に示すように溶接部Ｗのリムドロップ部に亀
裂１０６が発生する問題がある。
【０００５】また、図４に示すようなブレーキ部４００
との干渉を防止したり、意匠性等のために、ディスクの
形状に制約を受ける場合が多い。そのために形状的な最
適設計ができず、応力バランスが悪くなり、板厚を増さ
なければ疲労寿命が確保できない場合が多い。このよう
に一部の板厚を増大させる場合にも、ディスク全体の板
厚を増さなければならず、重量の低減にも限界がある。
との干渉を防止したり、意匠性等のために、ディスクの
形状に制約を受ける場合が多い。そのために形状的な最
適設計ができず、応力バランスが悪くなり、板厚を増さ
なければ疲労寿命が確保できない場合が多い。このよう
に一部の板厚を増大させる場合にも、ディスク全体の板
厚を増さなければならず、重量の低減にも限界がある。
【０００６】また、トラックやバスで使用されているダ
ブル取り付けタイプのディスクホイールにおいて、図７
に示すように、リム２０１に対するディスク２０２にお
ける継手溶接部２０３の板厚をハブ取付部２０４の板厚
より小とし、ハット部２０５の板厚を継手溶接部２０３
の板厚より小とした不等板厚ディスクホイールが、例え
ば特開平７−２５７１０１公報に開示されている。この
ものにおいては、ディスクの継手溶接部２０３への応力
集中を防ぎ、疲労強度の向上を図り、かつ軽量化を図る
ことを目的としているが、乗用車用ディスクホイールの
ようにハット部に飾り穴を形成するものにおいて、この
不等板厚ディスクホイールを使用すると、その薄肉のハ
ット部２０５に飾り穴を形成することになり、そのハッ
ト部２０５に上記のような亀裂を生じる問題がある。
ブル取り付けタイプのディスクホイールにおいて、図７
に示すように、リム２０１に対するディスク２０２にお
ける継手溶接部２０３の板厚をハブ取付部２０４の板厚
より小とし、ハット部２０５の板厚を継手溶接部２０３
の板厚より小とした不等板厚ディスクホイールが、例え
ば特開平７−２５７１０１公報に開示されている。この
ものにおいては、ディスクの継手溶接部２０３への応力
集中を防ぎ、疲労強度の向上を図り、かつ軽量化を図る
ことを目的としているが、乗用車用ディスクホイールの
ようにハット部に飾り穴を形成するものにおいて、この
不等板厚ディスクホイールを使用すると、その薄肉のハ
ット部２０５に飾り穴を形成することになり、そのハッ
ト部２０５に上記のような亀裂を生じる問題がある。
【０００７】また、図７に示すように、ディスク２０２
の継手溶接部２０３であるフランジ部の板厚は、通常絞
り成形のためハット部２０５の板厚よりも厚くなってい
る。本来、このフランジ部２０３は応力比が低くその板
厚は薄くてもよいが、一般的にホイール強度はリムとデ
ィスクでは、リムの方が板厚は薄くてよく、更に、リム
とディスクの板厚比に差が大きいと溶接部Ｗのリム側に
応力が集中し、亀裂が発生しやすい。
の継手溶接部２０３であるフランジ部の板厚は、通常絞
り成形のためハット部２０５の板厚よりも厚くなってい
る。本来、このフランジ部２０３は応力比が低くその板
厚は薄くてもよいが、一般的にホイール強度はリムとデ
ィスクでは、リムの方が板厚は薄くてよく、更に、リム
とディスクの板厚比に差が大きいと溶接部Ｗのリム側に
応力が集中し、亀裂が発生しやすい。
【０００８】そのため、上記のように、ディスク２０２
のフランジ部の板厚が厚いと、耐久強度を確保し、板厚
比を小さくするためにリムの板厚を厚くしなければなら
ず、ホイールの重量増加の原因となる。
のフランジ部の板厚が厚いと、耐久強度を確保し、板厚
比を小さくするためにリムの板厚を厚くしなければなら
ず、ホイールの重量増加の原因となる。
【０００９】更に、乗用車タイプの不等板厚ディスクホ
イールとして、図８に示すように、ディスク３０１のハ
ットＲ部３０２に寄せ肉３０３を施し、その板厚を増加
させる方法が例えば特開平１−１０４４２３号公報に開
示されているが、この方法により製造されたディスクに
おいても、飾り穴部３０４は増肉されていないことか
ら、該飾り穴部３０４において上記と同様の亀裂を生じ
る問題がある。
イールとして、図８に示すように、ディスク３０１のハ
ットＲ部３０２に寄せ肉３０３を施し、その板厚を増加
させる方法が例えば特開平１−１０４４２３号公報に開
示されているが、この方法により製造されたディスクに
おいても、飾り穴部３０４は増肉されていないことか
ら、該飾り穴部３０４において上記と同様の亀裂を生じ
る問題がある。
【００１０】そこで本発明は、特にリムのドロップ部に
ディスクのフランジを嵌合する乗用車用ディスクホイー
ルにおいて、応力バランスが良く、回転曲げ耐久試験の
疲労寿命が向上し、かつ軽量化を図ることができ、更
に、飾り穴部での亀裂の発生を防止できるディスクホイ
ールを提供することを目的とするものである。
ディスクのフランジを嵌合する乗用車用ディスクホイー
ルにおいて、応力バランスが良く、回転曲げ耐久試験の
疲労寿命が向上し、かつ軽量化を図ることができ、更
に、飾り穴部での亀裂の発生を防止できるディスクホイ
ールを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の第１の発明は、板製リムと板製ディス
クからなり、該ディスクはその軸芯と直交する方向に延
びるハブ取付部と、前記ハブ取付部に連続して半径方向
外側にかつ軸方向外側に向かうハット中腹部と、該ハッ
ト中腹部に連続したハット頂部と、該ハット頂部に連続
してリム内周面に向かう飾り穴部と、該飾り穴部に連続
してリムのドロップ内周面に嵌合するフランジ部とを有
し、該リムドロップ内周面とディスクフランジを溶接し
てなる乗用車用ディスクホイールにおいて、前記ハブ取
付部の板厚は素材元板厚と同じか薄肉に設定され、前記
ハット中腹部及びハット頂部の板厚はハブ取付部より薄
肉とされ、前記飾り穴部の板厚は素材元板厚に設定さ
れ、前記フランジ部は上記ハブ取付部から飾り穴部に至
るいずれの部位の板厚よりも薄い板厚に設定されている
ことを特徴とするものである。
めに、請求項１の第１の発明は、板製リムと板製ディス
クからなり、該ディスクはその軸芯と直交する方向に延
びるハブ取付部と、前記ハブ取付部に連続して半径方向
外側にかつ軸方向外側に向かうハット中腹部と、該ハッ
ト中腹部に連続したハット頂部と、該ハット頂部に連続
してリム内周面に向かう飾り穴部と、該飾り穴部に連続
してリムのドロップ内周面に嵌合するフランジ部とを有
し、該リムドロップ内周面とディスクフランジを溶接し
てなる乗用車用ディスクホイールにおいて、前記ハブ取
付部の板厚は素材元板厚と同じか薄肉に設定され、前記
ハット中腹部及びハット頂部の板厚はハブ取付部より薄
肉とされ、前記飾り穴部の板厚は素材元板厚に設定さ
れ、前記フランジ部は上記ハブ取付部から飾り穴部に至
るいずれの部位の板厚よりも薄い板厚に設定されている
ことを特徴とするものである。
【００１２】ディスクのハット外周部は本来、応力比が
低く、板厚は薄くてもよいが、乗用車用ディスクホイー
ルのようにハット外周部に飾り穴が形成されている場合
には、この部位での断面積が低下し、剛性が低下する。
また、飾り穴の部分は応力が集中して亀裂が発生しやす
い。
低く、板厚は薄くてもよいが、乗用車用ディスクホイー
ルのようにハット外周部に飾り穴が形成されている場合
には、この部位での断面積が低下し、剛性が低下する。
また、飾り穴の部分は応力が集中して亀裂が発生しやす
い。
【００１３】そのため、本発明のように、飾り穴部の板
厚を厚くすることにより剛性を上げることができ、飾り
穴部の応力比を下げることができる。したがって、各部
位の板厚を本発明のように設定することにより、応力バ
ランスを最良にすることができる。
厚を厚くすることにより剛性を上げることができ、飾り
穴部の応力比を下げることができる。したがって、各部
位の板厚を本発明のように設定することにより、応力バ
ランスを最良にすることができる。
【００１４】請求項２記載の第２の発明は、上記第１の
発明において、前記ディスク素材の板厚を１としたと
き、ハブ取付部の板厚は０．８〜１．０であり、前記ハ
ット中腹部とハット頂部の板厚は０．７５〜０．９０で
あり、前記ハット頂部からフランジ部に向かう飾り穴部
の板厚は１．０であり、前記フランジ部の板厚は０．５
〜０．７であり、それぞれの部位を結ぶＲは徐変Ｒとさ
れていることを特徴とするものである。
発明において、前記ディスク素材の板厚を１としたと
き、ハブ取付部の板厚は０．８〜１．０であり、前記ハ
ット中腹部とハット頂部の板厚は０．７５〜０．９０で
あり、前記ハット頂部からフランジ部に向かう飾り穴部
の板厚は１．０であり、前記フランジ部の板厚は０．５
〜０．７であり、それぞれの部位を結ぶＲは徐変Ｒとさ
れていることを特徴とするものである。
【００１５】本発明においても上記第１の発明と同様の
作用が得られる。請求項３記載の第３の発明は、上記第
２の発明において、前記リムのドロップ部の板厚は、前
記ディスク素材の板厚を１としたとき、０．４〜０．７
としたものである。
作用が得られる。請求項３記載の第３の発明は、上記第
２の発明において、前記リムのドロップ部の板厚は、前
記ディスク素材の板厚を１としたとき、０．４〜０．７
としたものである。
【００１６】本発明においては、前記のようにディスク
のフランジ部を薄くしたことにより、このフランジ部が
嵌合するリムのドロップ部の板厚を薄くして、フランジ
部とドロップ部の板厚比を小さくすることができる。そ
のため、フランジ部とドロップ部の板厚を薄くしてディ
スクホイールの軽量化を図ることができる。
のフランジ部を薄くしたことにより、このフランジ部が
嵌合するリムのドロップ部の板厚を薄くして、フランジ
部とドロップ部の板厚比を小さくすることができる。そ
のため、フランジ部とドロップ部の板厚を薄くしてディ
スクホイールの軽量化を図ることができる。
【００１７】請求項４記載の第４の発明は、前記飾り穴
部に形成した飾り穴におけるシャープエッジが面取り加
工されていることを特徴とするものである。通常、飾り
穴は抜き加工により形成されるため、加工時にシャープ
エッジ部ができ、切り欠き感受性が高くなり疲労寿命の
低下の大きな要因となるが、本発明のようにシャープエ
ッジを面取りすることにより、切り欠きの影響が少なく
なり、亀裂の発生が防止される。
部に形成した飾り穴におけるシャープエッジが面取り加
工されていることを特徴とするものである。通常、飾り
穴は抜き加工により形成されるため、加工時にシャープ
エッジ部ができ、切り欠き感受性が高くなり疲労寿命の
低下の大きな要因となるが、本発明のようにシャープエ
ッジを面取りすることにより、切り欠きの影響が少なく
なり、亀裂の発生が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１乃至図４に示す実施例に基づ
いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発
明の乗用車用ディスクホイールの縦断面図、図２はその
正面図、図３（ａ）はディスクの拡大半縦断面図、
（ｂ）は飾り穴の拡大縦断面図である。
いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発
明の乗用車用ディスクホイールの縦断面図、図２はその
正面図、図３（ａ）はディスクの拡大半縦断面図、
（ｂ）は飾り穴の拡大縦断面図である。
【００１９】該乗用車用ディスクホイールは、板製リム
１と板製ディスク２からなり、ディスク２のフランジ部
７とリム１のドロップ部１ａとが溶接Ｗにより接合され
ている。該リム１は周知の方法により成形される。
１と板製ディスク２からなり、ディスク２のフランジ部
７とリム１のドロップ部１ａとが溶接Ｗにより接合され
ている。該リム１は周知の方法により成形される。
【００２０】上記ディスク２は、その軸芯と直交する方
向に延びるハブ取付部３と、該ハブ取付部３に連続して
半径方向外側でかつ軸方向外側に向かうハット中腹部４
と、該ハット中腹部４に連続したハット頂部５と、該ハ
ット頂部５に連続してリム内周側に向かう飾り穴部６
と、該飾り穴部６に連続してリム１のドロップ部１ａの
内周面に嵌合するフランジ部７とからなり、これらはア
ルミニウム合金の板で一体成形されている。また、上記
飾り穴部６には、図３（ａ）に示すように飾り穴８が形
成されており、該飾り穴８は図２に示すように、円形で
かつ複数、周方向に等間隔に形成されている。
向に延びるハブ取付部３と、該ハブ取付部３に連続して
半径方向外側でかつ軸方向外側に向かうハット中腹部４
と、該ハット中腹部４に連続したハット頂部５と、該ハ
ット頂部５に連続してリム内周側に向かう飾り穴部６
と、該飾り穴部６に連続してリム１のドロップ部１ａの
内周面に嵌合するフランジ部７とからなり、これらはア
ルミニウム合金の板で一体成形されている。また、上記
飾り穴部６には、図３（ａ）に示すように飾り穴８が形
成されており、該飾り穴８は図２に示すように、円形で
かつ複数、周方向に等間隔に形成されている。
【００２１】次にディスク２及びリム１における各部位
の板厚の設定について説明する。本来、ハット外周部は
応力比が低いため該部位の板厚は薄くても良いが、乗用
車用ホイールのように、該部位に飾り穴を形成する場合
には、この飾り穴によってその部位での総断面積が減少
し、剛性が低下するとともに、更に、飾り穴部６には応
力が集中して亀裂が発生しやすい。そのため、該飾り穴
部位の板厚を厚くして剛性を上げることにより、飾り穴
部の応力比を下げて応力分布の均等化を図る。また、溶
接部近傍であるフランジ部７は応力比が低いため、その
板厚は薄くてよい。
の板厚の設定について説明する。本来、ハット外周部は
応力比が低いため該部位の板厚は薄くても良いが、乗用
車用ホイールのように、該部位に飾り穴を形成する場合
には、この飾り穴によってその部位での総断面積が減少
し、剛性が低下するとともに、更に、飾り穴部６には応
力が集中して亀裂が発生しやすい。そのため、該飾り穴
部位の板厚を厚くして剛性を上げることにより、飾り穴
部の応力比を下げて応力分布の均等化を図る。また、溶
接部近傍であるフランジ部７は応力比が低いため、その
板厚は薄くてよい。
【００２２】上記のことを考慮し、アルミニウム合金製
乗用車用ディスクホイールにおいて、有限要素法を用い
て応力解析し、回転曲げ試験で許容応力分布が均等にな
るように各部位板厚を設定し、この板厚分布になるよう
にディスクを成形する。
乗用車用ディスクホイールにおいて、有限要素法を用い
て応力解析し、回転曲げ試験で許容応力分布が均等にな
るように各部位板厚を設定し、この板厚分布になるよう
にディスクを成形する。
【００２３】上記不等板厚のディスクとプレス加工のデ
ィスクの各部位の許容応力に対する応力比を図９に示
す。該図９において、Ａは本発明の不等板厚のディスク
の応力比を示し、Ｂは上記従来のプレス加工によるディ
スクの応力比を示す。なお、図９において、ｔ1 は上記
図３のハブ取付部３、ｔ2 はハット中腹部４、ｔ3 はハ
ット頂部５、ｔ4 は飾り穴部６、ｔ5 はフランジ部７で
ある。
ィスクの各部位の許容応力に対する応力比を図９に示
す。該図９において、Ａは本発明の不等板厚のディスク
の応力比を示し、Ｂは上記従来のプレス加工によるディ
スクの応力比を示す。なお、図９において、ｔ1 は上記
図３のハブ取付部３、ｔ2 はハット中腹部４、ｔ3 はハ
ット頂部５、ｔ4 は飾り穴部６、ｔ5 はフランジ部７で
ある。
【００２４】上記の応力分布から、ハブ取付部３の板厚
を素材元板厚と同じか薄肉に設定し、ハット中腹部４及
びハット頂部５の板厚をハブ取付部３より薄肉に設定
し、飾り穴部６の板厚を素材元板に設定し、フランジ部
７を上記ハブ取付部から飾り穴部に至るいずれの部位の
板厚よりも薄い板厚に設定してディスク２を成形する。
を素材元板厚と同じか薄肉に設定し、ハット中腹部４及
びハット頂部５の板厚をハブ取付部３より薄肉に設定
し、飾り穴部６の板厚を素材元板に設定し、フランジ部
７を上記ハブ取付部から飾り穴部に至るいずれの部位の
板厚よりも薄い板厚に設定してディスク２を成形する。
【００２５】更に具体的には、ディスク素材元板厚を１
とした場合の板厚比は、ハブ取付部３の板厚ｔ1 を０．
８〜１．０とし、ハット中腹部４の板厚ｔ2 を０．７５
〜０．９０とし、ハット頂部５の板厚ｔ3 を０．７５〜
０．９０とし、飾り穴部６の板厚ｔ4 を１．０とし、溶
接部近傍のフランジ部７の板厚ｔ5 を０．５〜０．７に
設定して成形することが最良である。また、リム１のド
ロップ部１ａの板厚ｔ 6 を０．４〜０．７に設定する。
この板厚比に基づいて成形したリム１及びディスク２を
図３に示す。
とした場合の板厚比は、ハブ取付部３の板厚ｔ1 を０．
８〜１．０とし、ハット中腹部４の板厚ｔ2 を０．７５
〜０．９０とし、ハット頂部５の板厚ｔ3 を０．７５〜
０．９０とし、飾り穴部６の板厚ｔ4 を１．０とし、溶
接部近傍のフランジ部７の板厚ｔ5 を０．５〜０．７に
設定して成形することが最良である。また、リム１のド
ロップ部１ａの板厚ｔ 6 を０．４〜０．７に設定する。
この板厚比に基づいて成形したリム１及びディスク２を
図３に示す。
【００２６】また、上記ディスク２における各部位を結
ぶＲは徐変Ｒとする。この不等板厚のディスクと従来の
プレス加工によるディスクの元板に対する各部の板厚比
及びリム１のドロップ部１ａの板厚比の比較を図１０に
示す。該図１０において、Ａは本発明の不等板厚ディス
クにおける板厚比を示し、Ｂは従来のプレス加工による
ディスクの板厚比を示す。なお、該図１０においてｔ1
は上記図３のハブ取付部３、ｔ2 はハット中腹部４、ｔ
3 はハット頂部５、ｔ4 は飾り穴部６、ｔ5 はフランジ
部７である。
ぶＲは徐変Ｒとする。この不等板厚のディスクと従来の
プレス加工によるディスクの元板に対する各部の板厚比
及びリム１のドロップ部１ａの板厚比の比較を図１０に
示す。該図１０において、Ａは本発明の不等板厚ディス
クにおける板厚比を示し、Ｂは従来のプレス加工による
ディスクの板厚比を示す。なお、該図１０においてｔ1
は上記図３のハブ取付部３、ｔ2 はハット中腹部４、ｔ
3 はハット頂部５、ｔ4 は飾り穴部６、ｔ5 はフランジ
部７である。
【００２７】上記のように各部位の板厚比を設定するこ
とにより、応力バランスが良く、回転曲げ耐久試験の疲
労寿命を低下させることがない。しかも、応力比の低い
部位、すなわち、ディスク２の飾り穴部６以外の部位
を、図１０に示すように、プレス加工のディスクに比べ
てかなり薄くすることができ、ホイールの大きな軽量化
を図ることができる。
とにより、応力バランスが良く、回転曲げ耐久試験の疲
労寿命を低下させることがない。しかも、応力比の低い
部位、すなわち、ディスク２の飾り穴部６以外の部位
を、図１０に示すように、プレス加工のディスクに比べ
てかなり薄くすることができ、ホイールの大きな軽量化
を図ることができる。
【００２８】また、上記のようにディスク２のフランジ
部７の板厚が薄いため、リム１のドロップ部１ａの板厚
ｔ6 を薄く設定できる。具体的には、上記ディスク素材
元板厚を１とした場合の板厚比を０．４〜０．７に設定
する。これにより、リム１とディスク２の溶接部Ｗの板
厚比が小さくなり、溶接部Ｗの応力集中を緩和でき、応
力比も下がる。
部７の板厚が薄いため、リム１のドロップ部１ａの板厚
ｔ6 を薄く設定できる。具体的には、上記ディスク素材
元板厚を１とした場合の板厚比を０．４〜０．７に設定
する。これにより、リム１とディスク２の溶接部Ｗの板
厚比が小さくなり、溶接部Ｗの応力集中を緩和でき、応
力比も下がる。
【００２９】更に、このようにリム１のドロップ部１ａ
の板厚に合わせてリム１全体の板厚を薄くすることによ
り、リム全体を軽量化できる。因みに、上記リム１とデ
ィスク２の軽量化により、本実施例のディスクホイール
においては、従来のプレス成形のディスクホイールに対
して１５〜２０％の軽量化を図ることができた。
の板厚に合わせてリム１全体の板厚を薄くすることによ
り、リム全体を軽量化できる。因みに、上記リム１とデ
ィスク２の軽量化により、本実施例のディスクホイール
においては、従来のプレス成形のディスクホイールに対
して１５〜２０％の軽量化を図ることができた。
【００３０】次に、上記の飾り穴８について説明する。
該飾り穴８は、通常、抜き加工により形成されるため、
該飾り穴８の穴端周囲にシャープエッジ部が形成され
る。該シャープエッジ部は切り欠き感受性が高くなり、
回転疲労による亀裂発生の要因となり、疲労寿命が低下
する。
該飾り穴８は、通常、抜き加工により形成されるため、
該飾り穴８の穴端周囲にシャープエッジ部が形成され
る。該シャープエッジ部は切り欠き感受性が高くなり、
回転疲労による亀裂発生の要因となり、疲労寿命が低下
する。
【００３１】そこで、本発明の実施例においては、上記
飾り穴８に面取り加工が施されている。９はその加工に
よる面取り部を示す。該面取り部９は約１ｍｍ前後とす
る。なお、該飾り穴８は図２に示すように円形に形成さ
れ、その飾り穴８の内端周縁と外端周縁に図３（ｂ）に
示すように面取り部９が形成されている。
飾り穴８に面取り加工が施されている。９はその加工に
よる面取り部を示す。該面取り部９は約１ｍｍ前後とす
る。なお、該飾り穴８は図２に示すように円形に形成さ
れ、その飾り穴８の内端周縁と外端周縁に図３（ｂ）に
示すように面取り部９が形成されている。
【００３２】このような面取り部９を形成することによ
り、切り欠きの影響が少なくなり、切り欠き感受性によ
る飾り穴８よりの亀裂を防止することができる。なお、
前記飾り穴の形状は楕円形もしくは四角形でもよい。な
お、上記本発明の実施例におけるディスク２の部位３〜
７までの不等板厚の加工方法として揺動鍛造を用いた
が、スピニング加工で行ってもよい。このいずれの場合
も、その後、プレス加工により飾り穴８をあけ、面取り
加工を行う。
り、切り欠きの影響が少なくなり、切り欠き感受性によ
る飾り穴８よりの亀裂を防止することができる。なお、
前記飾り穴の形状は楕円形もしくは四角形でもよい。な
お、上記本発明の実施例におけるディスク２の部位３〜
７までの不等板厚の加工方法として揺動鍛造を用いた
が、スピニング加工で行ってもよい。このいずれの場合
も、その後、プレス加工により飾り穴８をあけ、面取り
加工を行う。
【００３３】また、上記実施例は、板製アルミニウム合
金で実施した例であるが、本発明は鋼板製ディスクホイ
ールにも適用可能である。
金で実施した例であるが、本発明は鋼板製ディスクホイ
ールにも適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上のようであるから、請求項１乃至３
記載の発明によれば、ディスクのフランジをリムのドロ
ップ部に嵌合するディスクホイールにおいて、ディスク
及びリムにおける応力比の高い部位の板厚を厚くし、応
力比の低い部位の板厚を薄くしたので、応力バランスが
良くなり、回転曲げ耐久試験の疲労寿命を低下させるこ
となくディスクホイールの軽量化を図ることができる。
記載の発明によれば、ディスクのフランジをリムのドロ
ップ部に嵌合するディスクホイールにおいて、ディスク
及びリムにおける応力比の高い部位の板厚を厚くし、応
力比の低い部位の板厚を薄くしたので、応力バランスが
良くなり、回転曲げ耐久試験の疲労寿命を低下させるこ
となくディスクホイールの軽量化を図ることができる。
【００３５】更に、ディスクのフランジ板厚の薄肉化に
よって、リムドロップ部の板厚を薄くしてもリムのディ
スクとの溶接部の応力集中を緩和でき、溶接部の疲労寿
命を延ばすことができる。従って、強度を低下させるこ
となく、リム全体の板厚を薄くすることができる。
よって、リムドロップ部の板厚を薄くしてもリムのディ
スクとの溶接部の応力集中を緩和でき、溶接部の疲労寿
命を延ばすことができる。従って、強度を低下させるこ
となく、リム全体の板厚を薄くすることができる。
【００３６】請求項４記載の発明によれば、更に、飾り
穴のシャープエッジ部の面取り加工により、切り欠き感
受性による飾り穴部よりの亀裂の発生を防止でき、飾り
穴を形成した乗用車用ディスクホイールの耐久性をより
高めることができる。なお、飾り穴形状が楕円もしくは
四角形であっても効果は同じである。
穴のシャープエッジ部の面取り加工により、切り欠き感
受性による飾り穴部よりの亀裂の発生を防止でき、飾り
穴を形成した乗用車用ディスクホイールの耐久性をより
高めることができる。なお、飾り穴形状が楕円もしくは
四角形であっても効果は同じである。
【図１】本発明の実施例を示すディスクホイールの縦断
面図。
面図。
【図２】図１のディスクホイールの正面図。
【図３】（ａ）は図１のディスクの拡大半縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における飾り穴の拡大縦断面図。
（ｂ）は（ａ）における飾り穴の拡大縦断面図。
【図４】図１におけるリムとディスクの接合部の拡大縦
断面図。
断面図。
【図５】第１の従来のディスクを示す縦断面図。
【図６】図５のディスクにおいて飾り穴部の亀裂及び溶
接部リム側の亀裂を示すディスクホイールの斜視図。
接部リム側の亀裂を示すディスクホイールの斜視図。
【図７】第２の従来のディスクをリムに嵌合したディス
クホイールの縦断面図。
クホイールの縦断面図。
【図８】第３の従来のディスクを示す要部拡大縦断面
図。
図。
【図９】本発明の不等板厚のディスクホイールと従来の
プレス加工のディスクホイールの許容応力に対する各部
位の応力比を示す図。
プレス加工のディスクホイールの許容応力に対する各部
位の応力比を示す図。
【図１０】本発明の不等板厚のディスクホイールと従来
のプレス加工によるディスクホイールのディスクの元板
に対する各部位の板厚比を示す図。
のプレス加工によるディスクホイールのディスクの元板
に対する各部位の板厚比を示す図。
１…リム １ａ…リムドロップ部 ２…ディスク ３…ハブ取付部 ４…ハット中腹部 ５…ハット頂部 ６…飾り穴部 ７…フランジ部 ８…飾り穴 ９…面取り部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月１７日（１９９９．１２．
１７）
１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】また、図７に示すように、ディスク２０２
の継手溶接部２０３であるフランジ部の板厚は、通常絞
り成形のためハット部２０５の板厚よりも厚くなってい
る。本来、このフランジ部２０３は応力比が低くその板
厚は薄くてもよいが、一般的にホイール強度はリムとデ
ィスクでは、リムの方が板厚は薄くてよく、更に、リム
とディスクの板厚の差が大きいと溶接部Ｗのリム側に応
力が集中し、亀裂が発生しやすい。
の継手溶接部２０３であるフランジ部の板厚は、通常絞
り成形のためハット部２０５の板厚よりも厚くなってい
る。本来、このフランジ部２０３は応力比が低くその板
厚は薄くてもよいが、一般的にホイール強度はリムとデ
ィスクでは、リムの方が板厚は薄くてよく、更に、リム
とディスクの板厚の差が大きいと溶接部Ｗのリム側に応
力が集中し、亀裂が発生しやすい。
Claims (4)
- 【請求項１】 板製リムと板製ディスクからなり、該デ
ィスクはその軸芯と直交する方向に延びるハブ取付部
と、前記ハブ取付部に連続して半径方向外側にかつ軸方
向外側に向かうハット中腹部と、該ハット中腹部に連続
したハット頂部と、該ハット頂部に連続してリム内周面
に向かう飾り穴部と、該飾り穴部に連続してリムのドロ
ップ内周面に嵌合するフランジ部とを有し、該リムドロ
ップ内周面とディスクフランジを溶接してなる乗用車用
ディスクホイールにおいて、 前記ハブ取付部の板厚は素材元板厚と同じか薄肉に設定
され、前記ハット中腹部及びハット頂部の板厚はハブ取
付部より薄肉とされ、前記飾り穴部の板厚は素材元板厚
に設定され、前記フランジ部は上記ハブ取付部から飾り
穴部に至るいずれの部位の板厚よりも薄い板厚に設定さ
れていることを特徴とする乗用車用ディスクホイール。 - 【請求項２】 前記ディスク素材の板厚を１としたと
き、ハブ取付部の板厚は０．８〜１．０であり、前記ハ
ット中腹部とハット頂部の板厚は０．７５〜０．９０で
あり、前記ハット頂部からフランジ部に向かう飾り穴部
の板厚は１．０であり、前記フランジ部の板厚は０．５
〜０．７であり、それぞれの部位を結ぶＲは徐変Ｒとさ
れていることを特徴とする請求項１記載の乗用車用ディ
スクホイール。 - 【請求項３】 前記リムのドロップ部の板厚は、前記デ
ィスク素材の板厚を１としたとき、０．４〜０．７とし
た請求項２記載の乗用車用ディスクホイール。 - 【請求項４】 前記飾り穴部に形成した飾り穴における
シャープエッジが面取り加工されていることを特徴とす
る請求項１又は２又は３記載の乗用車用ディスクホイー
ル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10253479A JP2000085304A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 乗用車用ディスクホイール |
| US09/390,371 US6332653B1 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-07 | Disc wheel for passenger car |
| EP99117407A EP0985552A3 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-07 | Disc wheel for passenger car |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10253479A JP2000085304A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 乗用車用ディスクホイール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000085304A true JP2000085304A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17251965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10253479A Pending JP2000085304A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 乗用車用ディスクホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000085304A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163065A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | 自動車用ホイールおよび自動車用ホイールの製造方法 |
| JP2012086672A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Rintekkusu Kk | 自動車用ホイール |
| CN104812590A (zh) * | 2012-11-06 | 2015-07-29 | 马克西昂轮毂德国控股公司 | 用于乘用车的车轮 |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP10253479A patent/JP2000085304A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163065A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | 自動車用ホイールおよび自動車用ホイールの製造方法 |
| JP2012086672A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Rintekkusu Kk | 自動車用ホイール |
| CN104812590A (zh) * | 2012-11-06 | 2015-07-29 | 马克西昂轮毂德国控股公司 | 用于乘用车的车轮 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061121 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070327 |