JP2000142007A - 軽量化アルミホイールおよびその製造方法 - Google Patents

軽量化アルミホイールおよびその製造方法

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JP2000142007A
JP2000142007A JP10326343A JP32634398A JP2000142007A JP 2000142007 A JP2000142007 A JP 2000142007A JP 10326343 A JP10326343 A JP 10326343A JP 32634398 A JP32634398 A JP 32634398A JP 2000142007 A JP2000142007 A JP 2000142007A
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aluminum wheel
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Yasuyuki Murata
泰之 村田
Tadashi Ono
匡史 大野
Eiichi Itsutou
栄一 一刀
Kishiro Abe
喜四郎 阿部
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Topy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 どのようなデザインの1ピースアルミホイー
ルにも適用可能な軽量化アルミホイールホイールとその
製造方法の提供。 【解決手段】 1ピースアルミホイールの意匠面側ビー
ドシート部12と、意匠面側サイドウオール部13が形
する断面部位に周方向に連通した空洞部18を形成した
軽量化アルミホイール。空洞部18の形成は鋳造工程で
の鋳抜きとスピニング、プレス加工等を組み合わせてお
こなう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量化アルミホイ
ールとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】乗用車やRV車に車には車体の軽量化を
目的として1ピースアルミホイールが広く使用されてい
る。しかし、材料をスチールからアルミに変えた程度で
は燃費の向上や車体重量軽減の要求を満足させることが
できず、製造方法も軽量化のためにグラビテイ鋳造、低
圧鋳造、高圧鋳造、鍛造の順に変遷をたどってきた。ま
た、これらの方法とあわせて、鋳造ホイールの場合、ど
うしても鋳造金型の構造上強度上不必要な箇所に駄肉が
ついてしまうため、駄肉をとることにより更に軽量化を
はかる試みがなされてきた。例えば図5、図7に示すよ
うに、出願人が開発した特殊な鋳造型によってアルミホ
イール1のスポーク付け根部2(点線の斜線部)を複数
箇所鋳抜きする方法、また、図6、図8に示すようにア
ルミホイール1のサイドウオール部4に開口した肉盗み
部3を周方向に間欠箇所、鋳造や機械加工により形成す
る方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5、図7に
示したスポーク付け根の鋳抜き2は、他の部位(主に飾
り穴部)やスポークの細いデザインの場合、鋳造金型の
構造上鋳抜きが不可能であること、また、ある程度の太
さを有するものでもスポークに対応できる鋳抜き数はそ
の金型の構造上5本程度に限られ、軽量効果がいまひと
つ期待できなかった。また、図6、図8のサイドウオー
ル部に開口する方法での鋳抜きや切削加工での駄肉の除
去は全てのデザインに対応できるものの、図8に示すよ
うにタイヤセット時に落とし込んだタイヤのビード部が
徐肉された開口部の端部に干渉してタイヤのビードシー
ト部4のハンプ4hへの乗り上げ不良を起こすことか
ら、規格上全面認定に至っていない。最近はデザインの
優位性を持たせるための方策として、図9に示すように
Rフランジと呼ばれる、フランジ5の外周端からホイー
ルの中心までをデザイン面として使用する傾向が顕著と
なり、また、飾り穴6の縁についても凸状の造形とする
ことで、印象を際立たせる傾向もでてきており、その結
果意匠部側サイドウオール部駄肉が付く傾向があり、デ
ザインの多様化とホイールの軽量化のどう両立させるか
が課題となっていた。本発明の目的は、どのようなデザ
インの1ピースアルミホイールにも適用可能な軽量化ア
ルミホイールとその製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 (1) 1ピースアルミホイールの意匠面側ビードシー
ト部と意匠面側サイドウオール部が形成する断面部位に
周方向に連通した空洞部を形成したことを特徴とする軽
量化アルミホイール。 (2) 1ピースアルミホイールの意匠面側ビードシー
ト部の裏側に周方向に連通し、軸方向に開口した空洞部
を形成する工程と、前記意匠部側ビードシート部の開口
側端部を半径方向内方に折り曲げ加工をして意匠部側サ
イドウオール部を形成する工程からなることを特徴とす
る軽量化アルミホイールの製造方法。 (3) 前記空洞部の形成は鋳造時に鋳抜きにより形成
した(2)記載の軽量化アルミホイールホイールの製造
方法。 (4) 前記空洞部の形成は切削加工により形成した
(2)記載の軽量化アルミホイールホイールの製造方
法。 (5) 前記折り曲げ加工はスピニング加工またはプ
レス加工により行うことを特徴とする(2)、または
(3)、または(4)記載の軽量化アルミホイールホイ
ールの製造方法。 (6) 意匠面側リムフランジ粗形状部を形成する工程
と、前記リムフランジ粗形状部に半径方向外方から切り
裂き、前記リムフランジ粗形状部を2つに枝別れさせる
スプリット加工工程と、前記スプリット加工され2つに
枝別れされたリムフランジ粗形状部をスピニング加工す
ることにより、意匠部側リムフランジ部、意匠部側ビー
ドシート部、意匠部側サイドウオール部、空洞部を形成
することを特徴とする軽量化アルミホイールホイールの
製造方法。
【0005】上記(1)の軽量化アルミホイールおよび
(2)〜(5)の方法では1ピースアルミホイールの意
匠面側ビードシート部とサイドウオール部が形成する断
面部位に周方向に連通した空洞部を形成したので、アル
ミホイールの機能と強度を確保しながら大幅な軽量化が
実現できる。上記(6)の方法では、リムフランジ部の
粗形状に半径方向外方から切り裂き前記リムフランジ粗
形状部を2つに枝別れさせるスプリット加工を施し、ス
プリット加工され2つに枝別れされたリムフランジ粗形
状部をスピニング加工することにより、意匠部側リムフ
ランジ部、ビードシート部、サイドウオール部、空洞部
を形成することにしたので、鋳造時や切削加工により空
洞部を形成する必要がないので鋳造金型が単純にでき
る。また,切削加工による材料の無駄も生じない。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明の軽量化アルミホイ
ールの基本的な構造を示している断面図であり、10は
自動車に装着された場合外から見える、いわゆる意匠面
である。11は意匠面側フランジ部であり、12は意匠
面側ビードシート部であり、タイヤのビードが乗せられ
る部分である。13は意匠面側サイドウオール部であ
り、意匠面側ビードシート部12が十分な剛性をもって
保持できるように断面を形成している。
【0007】また、サイドウオール部13はホイールに
タイヤを装着する際、ドロップ部14に落とされたタイ
ヤのビードがビードシート12までスムーズに乗り上げ
ることができるように、半径方向外側にいくにしたがっ
て傾斜した形状となっている。18は意匠面側ビードシ
ート部とサイドウオール部によって形成された空洞部で
あり、ホイールの周方向に連通している。また、サイド
ウオール部13の半径方向内側端部13aはドロップ部
14の底の部分との間に多少の隙間(C寸法)があった
ほうが望ましい。また、C寸法は6.5mm以下が望ま
しい。この理由は、発明者の実験によって、この寸法以
上になると。タイヤ装着時にこの隙間にタイヤのビード
部が引っ掛かってうまくビードシート部12にうまく乗
り上がらない可能性もあるからと、メッキや塗装時の処
理液が空洞部にはいりこんで溜まって、後で悪影響を与
えたり、水分が入りこんだ場合、冬期では、水分が凍っ
てホイールアンバランスを生じさせることもあるからで
ある。
【0008】しかし、この隙間Cがあった方が望ましい
が、必須の要件ではなく、サイドウオール部13の半径
方向内側の端部13aとドロップ部14との間に隙間が
なくともよい。15はリム側サイドウオール部、16は
リム側ビードシート部、17はリム側フランジ部であ
る。このような、構成により、意匠面側ビードシート1
2と意匠面側サイドウオール部13の裏側というどのよ
うなタイプでも共通して駄肉が生ずる部分に、周方向に
連通した空洞部18が形成されるので、1ピースアルミ
ホイールの大幅な重量軽減が可能となる。
【0009】次に、本発明による軽量化アルミホイール
の製造方法について説明する。図2は本発明の第1実施
例の製造方法であり、この方法では、まず、鋳造工程に
おいて、鋳造金型を用いて1ピースアルミホイールの意
匠面側ビードシート部12の裏側に周方向に連通し、軸
方向に開口した空洞部18を形成する。次に、意匠部側
ビードシート部12の開口側端部12aをスピニング加
工または、プレス加工により、半径方向内方に折り曲げ
加工をして意匠部側サイドウオール部13を形成する。
折り曲げ加工をする際、意匠面側サイドウオール部13
の半径方向内側端部13aとドロップ部14との間には
多少(6.5mm以下)の隙間をもうけた方が望ましい
が隙間がなくともよい。この方法は大量生産する場合に
特に効果を発揮する。
【0010】次に、本発明の第2実施例の製造方法につ
いて図3にもとずいて説明する。まず、鋳造また鍛造に
よって1ピースアルミホイールの基本形状を製作するこ
の場合、意匠面10と意匠面側ビードシート部12、ド
ロップ部14とが形成する断面には十分な駄肉部12b
がある状態である。この部分を機械加工により切削し
て、意匠面側ビードシート部12の裏側に周方向に連通
し、軸方向に開口した空洞部18を形成する。次に、第
1実施例と同じように、意匠部側ビードシート部12の
開口側端部12aをスピニング加工または、プレス加工
により、半径方向内方に折り曲げ加工をして意匠部側サ
イドウオール部13を形成する。折り曲げ加工をする
際、この場合も第1実施例と同じように、意匠面側サイ
ドウオール部13の半径方向内側端部13aとドロップ
部14との間には多少(6.5mm以下)の隙間をもう
けた方が望ましいが隙間がなくともよい。この方法は、
切削加工に時間がかかるが、少量生産に特に効果を発揮
する。
【0011】次に、本発明の第3実施例の製造方法を図
4にもとずいて説明する。まず、鋳造または鍛造によっ
て1ピースアルミホイールの基本形状を製作するこの場
合、意匠面側リムフランジ部19の形状は先の第1、第
2実施例と異なり、粗形状として、完成時の意匠面側リ
ムフランジ部の厚みよりも意匠面側ビードシート部の厚
みを考慮して、厚肉に形成しておくことが重要である。
次に、意匠面側リムフランジ粗形状部19を半径方向外
方からスプリット(切り裂き)加工を行い、意匠面側リ
ムフランジ部粗形状部19を2つの部分11a、12c
に枝別れさせるスプリット加工工程を行う。そして、ス
プリット加工され2つに枝別れされたリムフランジ粗形
状部19をスピニング加工することにより、意匠部側リ
ムフランジ部11、ビードシート部12、サイドウオー
ル部13を形成することにより、周方向に連通した空洞
部18を形成する。ドロップ部14との隙間は第1、第
2実施例と同様に無くともよいが、あった方が望まし
い。この方法では、複雑な鋳造金型を用いることなく、
比較的簡便に1ピースの軽量化アルミホイールを製造で
きる。以上の何れの実施例の方法においても、軽量化、
素材使用料の削減により、結果としてコストダウンもで
きる。
【0012】
【発明の効果】請求項1の軽量化アルミホイールによれ
ば、1ピースアルミホイールの意匠面側ビードシート部
とサイドウオール部が形成する断面部位に周方向に連通
した空洞部を形成したので、アルミホイールのデザイン
に関わりなく、ほとんどの1ピースアルミホイールの軽
量化が可能となるとともに、サイドウオール部は連続し
て壁があるので、タイヤビードシートの乗り上げ難い高
偏平タイヤや、パンク時でもタイヤが外れないタイヤの
サイドウオール部の固いタイプのタイヤでもタイヤセッ
ト時に問題が生じることがない。また、鋳造タイプのみ
ならず鍛造タイプの1ピースアルミホイールの軽量化に
も貢献できる。さらには、素材使用料の節減によりコス
トダウンも可能となる。請求項2〜請求項5の方法によ
れば、1ピースアルミホイールの意匠面側ビードシート
部の裏側に周方向に連通し、軸方向に開口した空洞部を
形成する工程と、意匠部側ビードシート部の開口側端部
を半径方向内方に折り曲げ加工をして意匠部側サイドウ
オール部を形成する工程を組み合わせることにより、請
求項1の効果を得る軽量化アルミホイールを品質よく製
造できる。請求項6の方法によれば、リムフランジ粗形
状部に半径方向外方から切り裂き前記リムフランジ粗形
状部を2つに枝別れさせるスプリット加工工程と、スプ
リット加工され2つに枝別れされたリムフランジ粗形状
部をスピニング加工することにより、意匠部側リムフラ
ンジ部、意匠面側ビードシート部、意匠面側サイドウオ
ール部を形成する工程とを有するので、鋳造時や切削加
工により空洞部を形成する必要がないので鋳造金型が単
純にでき、経済的に請求項1の効果を得る軽量化アルミ
ホイールを経済的に製造できるし、鍛造アルミホイール
にも適用し易い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の軽量化アルミホイールの断
面図である。
【図2】本発明の軽量化アルミホイールの第1実施例の
製造方法を示す工程図である。
【図3】本発明の軽量化アルミホイールの第2実施例の
製造方法を示す工程図である。
【図4】本発明の軽量化アルミホイールの第3実施例の
製造方法を示す工程図である。
【図5】従来のアルミホイールの断面図である。
【図6】従来のアルミホイールの部分断面図である。
【図7】従来のアルミホイールの問題点を示す部分断面
図である。
【図8】従来のアルミホイールの問題点を示す部分断面
図である。
【図9】従来のアルミホイールの問題点を示す部分断面
図である。
【符号の説明】
11 意匠面側フランジ部 12 意匠面側ビードシート部 12a 開口側端部 13 意匠面側サイドウオール部 14 ドロップ部 18 空洞部 19 意匠面側フランジ粗形状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一刀 栄一 東京都千代田区四番町5番地9 トピー工 業株式会社内 (72)発明者 阿部 喜四郎 東京都千代田区四番町5番地9 トピー工 業株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1ピースアルミホイールの意匠面側ビー
    ドシート部と意匠面側サイドウオール部が形成する断面
    部位に周方向に連通した空洞部を形成したことを特徴と
    する軽量化アルミホイール。
  2. 【請求項2】 1ピースアルミホイールの意匠面側ビー
    ドシート部の裏側に周方向に連通し、軸方向に開口した
    空洞部を形成する工程と、 前記意匠部側ビードシート部の開口側端部を半径方向内
    方に折り曲げ加工をして意匠部側サイドウオール部を形
    成する工程からなることを特徴とする軽量化アルミホイ
    ールの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記空洞部の形成は鋳造時に鋳抜きによ
    り形成した請求項2記載の軽量化アルミホイールホイー
    ルの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記空洞部の形成は切削加工により形成
    した請求項2記載の軽量化アルミホイールホイールの製
    造方法。
  5. 【請求項5】 前記折り曲げ加工はスピニング加工また
    はプレス加工により行うことを特徴とする請求項2、ま
    たは請求項3、または請求項4記載の軽量化アルミホイ
    ールホイールの製造方法。
  6. 【請求項6】 意匠面側リムフランジ粗形状部を形成す
    る工程と、 前記リムフランジ粗形状部に半径方向外方から切り裂
    き、前記リムフランジ粗形状部を2つに枝別れさせるス
    プリット加工工程と、 前記スプリット加工され2つに枝別れされたリムフラン
    ジ粗形状部をスピニング加工することにより、意匠部側
    リムフランジ部、意匠面側ビードシート部、意匠面側サ
    イドウオール部、空洞部を形成することを特徴とする軽
    量化アルミホイールホイールの製造方法。
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