JP2002166705A - 車両用のホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外観を損なうことなく、タイヤホイールアセン
ブリにおける重量バランスの調整工程が簡略化される車
両用のホイールを提供する。 【解決手段】製造時における素形材の状態において所定
の重量に相当する肉付け形状部４が局部的に設けられ、
該肉付け形状部４により重量バランスの調整がなされて
いるホイール１とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のホイール
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等の車輪（タイヤホイール
アセンブリ）は、タイヤとホイールを組み立てた状態で
回転軸まわりと回転軸方向の重量バランスをとる必要が
ある。回転軸まわりの重量バランスがとれていない状態
は一般に静アンバランスと呼ばれ（重量バランスがとれ
ている状態は静バランスと呼ばれる）、この静アンバラ
ンスは走行時における上下方向の振動発生の要因とな
る。また、回転軸方向の重量バランスが取れていない状
態は一般に動アンバランスと呼ばれ、この動アンバラン
スは走行時における上下左右方向の振動発生の要因とな
り、ステアリングシミー等の原因となる。

【０００３】ところで、従来、タイヤホイールアセンブ
リの静バランスをとるためには次の方法によっていた。
まず、タイヤの半径方向の強度の高い部分であるラジア
ルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の方向と、ホイー
ルの周方向のうち最も径の小さいローポイントの方向と
を合わせるようにしてホイールとタイヤを組み立てる。
ここで、タイヤ側に関しその周回りの重量分布において
最も軽い部分として指示される軽点と、ホイール側に関
しその周回りの重量分布において最も重い部分として指
示される重点とが互いに近接する位置となれば、タイ
ヤ，ホイール双方の静アンバランスが互いに相殺され、
タイヤホイールアセンブリ全体における静アンバランス
が低減されることとなる。しかし、前記したようにタイ
ヤのＲＦＶ方向とホイールのローポイントの方向とを優
先的に合わせて組み立てた場合にはタイヤの軽点とホイ
ールの重点が必ずしも互いに近接する位置になるとは限
らないため、別途にバランスウエイトを付加することで
タイヤホイールアセンブリ全体の静アンバランスを低減
させるという方法が採られる。このバランスウエイトを
付加する位置を決めるために、組み立て後のタイヤホイ
ールアセンブリはアンバランス計測器にかけられ、静ア
ンバランスの方向と量が測定される。そして、その方向
と量にあったバランスウエイトをホイール側面の外周に
つけることによりバランスをとり、静アンバランス量が
一定量以下になるまで、静アンバランスの測定とバラン
スウエイトの位置決めを繰り返す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記したバラ
ンス取りの作業は多工程かつ煩雑な作業であるため、非
常に多大な工数を要する。また、ホイールにバランスウ
エイトをつけるため、ホイールの外観も損なう。したが
って、バランスウエイトは極力小さく、できれば付けな
いのが望ましく、付けなければならない場合でもバラン
スの測定をすることなく付ける位置を特定できるのが望
ましい。

【０００５】また、ホイールの周面を形成するリム部に
はタイヤへ圧縮エアを供給するためのエアバルブが取り
付けられていることから、その重量によってホイールの
重点はこのエアバルブの取り付け位置に一致することが
多い。そのため、場合によってはこのエアバルブの位置
を目安としてバランスウエイトが付加されることもあ
る。しかし、このエアバルブの重量はそれ程重くないた
め、ホイール本体の製造上の誤差により各製品間におい
て重量分布のばらつきが大きい場合には、このばらつき
がエアバルブの重量に勝り、ホイール全体としての重点
が必ずしもエアバルブの取り付け位置に一致しないとい
う場合も生じうる。

【０００６】この問題に関連し、ホイールの重点をエア
バルブの取り付け位置に一致させる方法として「特開２
０００−１７０８４３号公報」に開示された技術が挙げ
られる。これはエアバルブを構成する部材、例えばエア
バルブ本体やエアバルブのエア吸入口を被覆するキャッ
プ等において重量の異なるものを予め数種類用意してお
き、適宜な重量を有するものを選択的に取り付けること
でエアバルブ自体の重量を調整し、重点を強制的にエア
バルブの取り付け位置に一致させるというものである。
しかし、当該技術によればエアバルブを構成する部材に
おいて重量の異なるものを複数種用意しなければならな
いため経済性や部材の管理性において問題がある。

【０００７】本発明は、以上に述べた問題を解決するた
めに創作されたものであり、外観を損なうことなく、タ
イヤホイールアセンブリにおける重量バランスの調整工
程が簡略化される車両用のホイールを提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、製造時における素形材の状態において所定の
重量に相当する肉付け形状部或いは肉抜き形状部が局部
的に設けられ、該肉付け形状部或いは肉抜き形状部によ
り重量バランスの調整がなされているホイールとした。
これにより、ホイールを製造する型の部分的な設計変更
のみで、外観を損なうことなく、所望の重量バランスを
有したホイールとすることができる。特に、ホイールの
製造上の誤差等により各製品間において重量分布のばら
つきが大きい場合であっても、静バランスの重点を確実
にエアバルブの取り付け位置に一致させることが可能と
なり、タイヤホイールアセンブリにおける重量バランス
の調整工程が簡略化される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。図１は肉付け形状部を装飾孔
に設けた場合を示す図であり、（ａ）は裏面側から見た
ホイールの側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面
図、図２は肉付け形状部をスポークの裏面の凹部に設け
た場合を示す図であり、（ａ）は裏面側から見たホイー
ルの側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。また図３は周方向に関して肉付け形状部を付加する
場所のパターンを示す説明図であり、（ａ）はエアバル
ブ装着孔の位置に合わせた場合、（ｂ）はエアバルブ装
着孔と反対側に設けた場合、（ｃ）はエアバルブ装着孔
の位置の方向に対して角度θ（０°＜θ＜１８０°）ず
らした位置に設けた場合を示す。

【００１０】図１において、ホイール１は、図示しない
車軸にボルトにより締結されて車軸の駆動力を受けるデ
ィスク２と、ディスク２の縁部から筒状に立ち上がり、
外周側にタイヤが装着される部位となるリム３とから構
成される。リム３には、タイヤに圧縮エアを供給するエ
アバルブ（図示せず）を取り付けるためのエアバルブ装
着孔３ａが形成されている。ホイール１の材質は例えば
軽合金（アルミニウム合金等）からなる。図示したホイ
ールはディスク２とリム３が型により一体鋳造（又は鍛
造）として製造されるタイプである。一般にホイール１
は型による製造直後の素形材のままでタイヤと組み付け
られることはなく、少なくともタイヤが取り付けられる
リム３の外周側や車軸が嵌合するセンタ孔の内周側には
取り付け精度を向上させるため切削加工や研磨加工が施
されたり、またバリ取りやへアラインを入れるなど美観
を向上させる目的でディスク２の表面側（場合によって
は裏面側も）に切削加工，研磨加工が施されることも多
く、ホイール１はこれら仕上げ加工が施された後にタイ
ヤと組み付けられる。

【００１１】本発明は、型によるホイール１の製造直後
の素形材の状態において、肉付け形状部４或いは肉抜き
形状部５（図２（ａ））が局部的に設けられ、これら肉
付け形状部４或いは肉抜き形状部５によってホイール１
の重量バランス（静バランス）の調整がなされているよ
うに構成したことを主な特徴とするものである。つま
り、型の側において、肉付け形状部４に対応する凹部
を、或いは肉抜き形状部５に対応する凸部を局部的に形
成するように設計しておくわけである。

【００１２】先ず、ホイール１に肉付け形状部４を設け
た場合について、その付加する場所の形状の違いにより
２つの実施例を示す。いずれの例も、肉付け形状部４は
削り取られないように前記した仕上げ加工が施されない
部位に設けられている。 「実施例１．装飾孔に設けた場合」図１において、ディ
スク２にはブレーキ熱の放熱機能と装飾性を兼ねた装飾
孔６が周方向に等間隔で複数（図示したタイプは５つ）
形成されている。本実施例は、この装飾孔６の内周面に
肉付け形状部４を設けた場合を示す。具体的には、複数
の装飾孔６の内、１つの装飾孔（本例ではエアバルブ装
着孔３ａが位置する装飾孔を指し、仮に符号６ａとす
る）における内周面において肉付け形状部４を設ける。
本例においては、各装飾孔６はそれぞれディスク２の中
心寄りを頂点とした略三角形状を呈しており、肉付け形
状部４は装飾孔６ａにおける他の２点の角部において左
右一対として設けられている（勿論、頂点の角部に設け
たり、辺の部位において肉付けすることも可能である
が、バランス調整を効果的に出すためにはリム３に近い
側に設けた方がよい）。なお、図１（ａ）において装飾
孔６ａに示される仮想線は、肉付け形状部４を設けない
場合、つまり他の装飾孔６と同一形状の場合を示してい
る。

【００１３】肉付け形状部４の重量は、型の製造上の誤
差における重量バランスのばらつきを考慮して、このば
らつきを上回る値、例えば２０ｇ〜５０ｇとする。これ
により素形材の状態でのホイール１の重点は、肉付け形
状部４が設けられた方向、つまり装飾孔６ａの中心部を
通る方向（本例ではエアバルブ装着孔３ａの位置する方
向となる）に位置することとなる。なお、肉付け形状部
４の重量は前記したように２０ｇ〜５０ｇ程度の微量で
あり、それに要する体積は極く僅かである。したがっ
て、装飾孔６ａについては目視では他の装飾孔６との違
いが判別できない程度の形状とすることができ、外観性
が損なわれることもない。

【００１４】「実施例２．スポークの裏面の凹部に設け
た場合」隣接する装飾孔６間において径方向に延設す
る、いわゆるスポーク７の裏面側には軸重軽減や強度確
保を目的とした凹部８が形成されている場合が多い。本
実施例は、図２に示すように、この凹部８の内壁面に肉
付け形状部４を設けた場合を示す。仮に凹部８が形成さ
れておらず、また裏面に仕上げ加工が施されない場合に
はそのままスポーク７の裏面部に肉付け形状部４を設け
ることもできる。しかし、その場合ブレーキキャリパと
干渉しないように設計には注意を要し、この点において
凹部が設けられている場合には、仕上げ加工の必要がな
く且つブレーキキャリパと干渉することもない凹部８の
内壁面に肉付け形状部４を形成すると有効である。本図
に示した例は実施例１と同様、重点をエアバルブ装着孔
３ａに合わせる構成としてあり、エアバルブ装着孔３ａ
を挟む左右の凹部８（仮に符号８ａとする）においてそ
れぞれ対称となる位置に肉付け形状部４を設けている。
この場合も、バランス調整を効果的に出すためには肉付
け形状部４をリム３に近い側に設けた方が良い。

【００１５】本実施例の場合においても、肉付け形状部
４の重量は、型の製造上の誤差における重量バランスの
ばらつきを考慮して決められる。これにより素形材の状
態でのホイール１の重点は、肉付け形状部４が設けられ
た方向になり、本実施例の場合、重点はエアバルブ装着
孔３ａが形成された方向に位置することとなる。本実施
例では、肉付け形状部４が人目に触れないディスク２の
裏面側に設けられるため第１実施例に比べて外観性を考
慮する必要がなく、設計の自由度が大きくなるというメ
リットがある。

【００１６】次いで、ホイール１に肉抜き形状部５を設
けた場合を説明する。前記肉付け形状部４の場合には当
然その設けられる側に重点が位置することとなるが、こ
の肉抜き形状部５を設けた場合には、ディスク２の中心
回りに１８０度反対の箇所に重点が位置することにな
る。前記第２実施例の説明で用いた図２（ａ）を参照し
てその一例を説明すると、例えばディスク２の中心を挟
んでエアバルブ装着孔３ａと対向する位置の凹部８（仮
に符号８ｂとする）において、肉抜き形状部５として他
の凹部８よりも大きな凹み（仮想線にて示す）を形成す
る。これにより、相対的にエアバルブ装着孔３ａ側の重
量が増すこととなり、ホイールの重点はエアバルブ装着
孔３ａ側に位置することとなる。但し、この肉抜き形状
部５を形成する場合、肉付け形状部４を形成した場合と
同等のバランス調整の効果を出すためにはかなりの容積
を要するため、設計には注意が必要となる。

【００１７】次に、周方向に関して肉付け形状部４を付
加する場所のパターンは図３に示すように概略以下の３
パターンとなる（なお肉抜き形状部５の場合は省略す
る）。 「パターン１．エアバルブ装着孔の位置に合わせる場
合」当該パターン（図３（ａ））は前記した実施例１及
び実施例２において示したものである。この場合には、
エアバルブ装着孔３ａに装着されるエアバルブの重量と
肉付け形状部４の重量との両方が相俟って作用すること
となり、エアバルブ装着孔３ａが形成される方向に重点
が位置するようにホイール１の重量バランス（静バラン
ス）が調整されることとなる。つまり、ホイールの製造
上の誤差等により各製品間において重量分布のばらつき
が大きい場合であっても、エアバルブの重量に加えて肉
付け形状部４の適宜な重量が付加されることにより、重
点が確実にエアバルブ装着孔３ａの形成方向に位置する
こととなる。これによりホイール１において重点の方向
を、エアバルブの取り付け位置を目安として認知するこ
とができるようになり、ホイール１とタイヤを組む際に
バランスウェイトを付加する作業を効率良く行うことが
できる。

【００１８】「パターン２．ホイール中心を挟みエアバ
ルブ装着孔の位置に対し１８０°反対側に設ける場合」
当該パターン（図３（ｂ））は肉付け形状部４の重量を
適宜な値とすることで、例えば、エアバルブの重量より
も小さな値とすれば重点はエアバルブ装着孔３ａ寄りに
位置することになり、逆にエアバルブの重量よりも大き
な値とすれば重点は肉付け形状部４寄りに位置すること
となる。いずれの場合においても、肉付け形状部４の重
量に起因する静アンバランスとエアバルブの重量に起因
する静アンバランスとが互いに相殺されることになり、
全体として静アンバランス量の少ないホイールアセンブ
リとすることができる。

【００１９】「パターン３．エアバルブ装着孔の位置の
方向に対して角度θ（０°＜θ＜１８０°）ずらした位
置に設ける場合」当該パターン（図３（ｃ））におい
て、例えばエアバルブの重量に起因する静アンバランス
量をベクトルｖ１で表し、エアバルブ装着孔の位置の方
向に対して角度θだけずらした位置に設けた肉付け形状
部４の重量に起因する静アンバランス量をベクトルｖ２
で表すと、ホイールアセンブリとしての静アンバランス
量は、ベクトルｖ１とベクトルｖ２を合成したベクトル
ｖ３の方向と大きさとなる。したがって、角度θ及び肉
付け形状部４の重量を適宜な値とすることで、所望のベ
クトルｖ３からなる重点を有したホイールとすることが
できる。

【００２０】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明した。説明した例では肉付け形状部を左右一対に
設けた場合であったが、勿論、単数箇所或いは３箇所以
上において設けるようにしても良い。肉抜き形状部の場
合も同様である。また、ホイールの構造に関しては１ピ
ース型の他、２ピース型や３ピース型のホイールなどに
おいても適用可能である。その他、本発明はこれらの実
施例に限られることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で
適宜設計変更が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ホイールを製造する型
の部分的な設計変更のみで、外観を損なうことなく所望
の重量バランスを有したホイールとすることができ、経
済的となる。特に、ホイールの製造上の誤差等により各
製品間において重量分布のばらつきが大きい場合であっ
ても、静バランスの重点を確実にエアバルブの取り付け
位置に一致させることが可能となり、従来のようにエア
バルブ自体の重量を調整して重点をエアバルブの取り付
け位置に一致させる方法に比しても、経済性において、
また複数の部材を管理する必要もなくなるため有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】肉付け形状部を装飾孔に設けた場合を示す図で
あり、（ａ）は裏面側から見たホイールの側面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

【図２】肉付け形状部をスポークの裏面の凹部に設けた
場合を示す図であり、（ａ）は裏面側から見たホイール
の側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図３】周方向に関して肉付け形状部を付加する場所の
パターンを示す説明図であり、（ａ）はエアバルブ装着
孔の位置に合わせた場合、（ｂ）はエアバルブ装着孔と
反対側に設けた場合、（ｃ）はエアバルブ装着孔の位置
の方向に対して角度θ（０°＜θ＜１８０°）ずらした
位置に設けた場合を示す。

【符号の説明】

１ ホイール ２ ディスク ３ リム ４ 肉付け形状部 ５ 肉抜き形状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 久光 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 佐藤 志郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 一瀬 英美 三重県鈴鹿市平田町1907番地 本田技研工 業株式会社鈴鹿製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造時における素形材の状態において所
   定の重量に相当する肉付け形状部或いは肉抜き形状部が
   局部的に設けられ、該肉付け形状部或いは肉抜き形状部
   により重量バランスの調整がなされていることを特徴と
   する車両用のホイール。