JP2004243925A - Wheel with improved welding part strength - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リムとディスクとの溶接部の強度を向上させた溶接部強度向上ホイールに関する。
【0002】
【従来の技術】
高意匠スチールホイールには、大きくわけて、フルデザインホイール1(図8に示すように表側からリムとディスクとの嵌合線が見えないもの)と、セミフルデザインホイール2(ディスクフランジのリムとの嵌合部を外周から切削しその切削部をリム内周に嵌合するため、図6、図7に示すように表側からリムとディスクとの嵌合線がディスクフランジの切削が施されていない部分で隠されて表側から見えないようになっているもの)がある。
このうちセミフルデザインホイールでは、水抜きのために、ディスクフランジ(ディスクの軸方向立ち上がり部)3の一部を何ケ所か曲げて加工し(図6、図7のa部)、リム4と組み付けることにより、水抜き部5を形成してある。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−175401号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図9に示すように、セミフルデザインホイールでは、水抜き部5を確保するために、リムとディスクの接合のための溶接6が必然的に周方向に断続的になる。
この場合、溶接の始終端に応力が集中して、疲労強度確保が困難になることが多い。近年軽量化が進行して益々リムが薄肉化されてきていることから、この傾向は強まっており、強度確保の要望が高まってきている。
本発明の目的は、セミフルデザインスチールホイールにおいて、水抜き部を設けるにもかわらず、リムとディスクフランジ部との溶接部の疲労強度を確保できる溶接部強度向上ホイールを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明はつぎの通りである。
セミフルデザインのスチールホイールであって、ディスクフランジ部の軸方向端部を周方向に連続させて形成するとともに水抜き穴を前記ディスクフランジ部の軸方向端部から軸方向に隔たった部分に形成し、ディスクとリムとを前記ディスクフランジ部の軸方向端部で全周にわたって始終端のない連続溶接にて接合した溶接部強度向上ホイール。
【0006】
上記本発明の溶接部強度向上ホイールでは、セミフルデザインスチールホイールのディスクフランジ部の軸方向端部を周方向に連続させて形成するとともに水抜き穴をディスクフランジ部の軸方向端部から軸方向に隔たった部分に形成し、ディスクとリムとをディスクフランジ部の軸方向端部で全周にわたって始終端のない連続溶接にて接合したので、水抜き穴を設けたにもかわらず、リムとディスクフランジ部との溶接部を始終端のない連続溶接とすることができ、溶接部の疲労強度を確保することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の溶接部強度向上ホイールを図1〜図5を参照して説明する。
本発明の溶接部強度向上ホイール10は、リム12とディスク11とを溶接接合した、セミフルデザインのスチールホイールである。
ディスク11は、表側から見える意匠面13と、意匠面13から裏側に折り曲げられたディスクフランジ部14(単に、フランジ部14ともいう)を有する。意匠面13には飾り窓15が設けられ、フランジ部14には飾り窓15とは別の水抜き穴16が設けられる。水抜き穴16は、ディスク11とリム12のビードシート部18およびサイドウォール部19とで囲まれたスペースに入った水をホイール表側に排出するための穴である。
【0008】
本発明の溶接部強度向上ホイール10では、図1〜図3に示すように、ディスクフランジ部14の軸方向端部17(意匠面13から遠い側の軸方向端部)を周方向に連続させて形成するとともに、水抜き穴16をディスクフランジ部14の軸方向端部17から軸方向に隔たったディスク部分に形成してある。そして、ディスク11とリム12とは、ディスクフランジ部14の軸方向端部17で、ホイール全周にわたって、始終端のない連続溶接21にて接合されている。
【0009】
水抜き穴16は、図2に示すような丸穴であってもよいし、あるいは図3に示すようなホイール周方向に長くされた長穴であってもよい。
また、図2、図3に示すように、ディスクフランジ部14のうち水抜き穴16が形成される部分から意匠面13にかけて、フランジ部14をリムのビードシート部から離れる方向(ホイール半径方向内側方向)に凹ませて形成した溝20が形成されてもよい。ただし、溝20は無くてもよい。
【0010】
ディスクフランジ部14を全周同一形状で絞り、その後、溝20と溝水抜き穴16を形成する。溝20の加工は絞り成形であり、溝20部分にあける水抜き穴16は、切削などの機械加工、プレスによる打ち抜き加工、レーザー、プラズマ加工などで行うことができる。
溝20が形成されている場合、水抜き穴16がリムによって閉塞されないので、水抜き穴16の開口は大きい。
【0011】
つぎに、本発明の作用を説明する。
ディスクフランジ部14の軸方向端部17が周方向に連続しているので、ディスクフランジ部14の軸方向端部17におけるディスク11とリム12の溶接部21はホイール周方向に全周にわたる、始端、終端の無い連続溶接となり、溶接の始端、終端が無くなり、従来あった溶接の始端、終端での応力集中がなくなる。その結果、応力集中が回避でき、溶接部の疲労強度が大幅に向上する。
【0012】
水抜き穴16を有し、周方向に連続した軸方向端部17を有する本発明品の実ホイールと周方向に断続溶接した比較品のホイールを用いて疲労強度向上確認試験を行った。
試験結果、ドラム試験において、比較品(従来品)では約100万回の繰り返し荷重で溶接部から亀裂が発生したが、本発明品では、約500万回の繰り返し荷重で亀裂の発生が見られた。試験結果より、従来約100万回の疲労強度が本発明では約500万回(寿命が従来品の約5倍)に向上したことがわかる。
その結果、従来における対策であったリム板厚アップやショットピーニング等が不要になり、コストダウン(ショットピーニングを施したものに比べて、約100円/ケ)がはかられる。
【0013】
【発明の効果】
請求項1の溶接部強度向上ホイールによれば、セミフルデザインスチールホイールのディスクフランジ部の軸方向端部を周方向に連続させて形成するとともに水抜き穴をディスクフランジ部の軸方向端部から軸方向に隔たった部分に形成し、ディスクとリムとをディスクフランジ部の軸方向端部で全周にわたって始終端のない連続溶接にて接合したので、水抜き穴を設けたにもかわらず、リムとディスクフランジ部との溶接部を始終端のない連続溶接とすることができ、溶接部の疲労強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接部強度向上ホイールの一部の断面図である。
【図2】水抜き穴が丸穴の場合の、図1の溶接部強度向上ホイールのB視図である。
【図3】水抜き穴が長穴の場合の、図1の溶接部強度向上ホイールのB視図である。
【図4】本発明の溶接部強度向上ホイールの一部の、水抜き穴部位に溝がある場合の、正面図である。
【図5】図4のA視図である。
【図6】従来のセミフルデザインホイールの一部の断面図である。
【図7】図6のホイールの一部の正面図である。
【図8】従来のフルデザインホイールの一部の断面図である。
【図9】図6のホイールの一部の背面図(意匠面と反対側から見た図)である。
【符号の説明】
10 溶接部強度向上ホイール
11 ディスク
12 リム
13 意匠面
14 ディスクフランジ部(単に、フランジ部ともいう)
15 飾り窓
16 水抜き穴
17 ディスクフランジ部の軸方向端部
18 ビードシート部
19 サイドウォール部
20 溝
21 始終端のない連続溶接(連続溶接部)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a weld strength improving wheel in which the strength of a weld between a rim and a disk is improved.
[0002]
[Prior art]
High-design steel wheels are broadly divided into a full design wheel 1 (a fitting line between the rim and the disc is not seen from the front side as shown in FIG. 8) and a semi-full design wheel 2 (a disc flange rim). Since the fitting portion is cut from the outer periphery and the cut portion is fitted to the inner periphery of the rim, the fitting line between the rim and the disc is not cut from the front side of the disc flange as shown in FIGS. Some parts are hidden from view from the front).
Among them, in the semi-full design wheel, a part of the disk flange (the axially rising portion of the disk) 3 is bent at several places for drainage (part a in FIGS. 6 and 7), and assembled with the
[0003]
[Patent Document 1]
JP 10-175401 A
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 9, in the semi-full design wheel, the
In this case, stress is concentrated at the beginning and end of welding, and it is often difficult to secure fatigue strength. In recent years, the weight has been reduced and the rim is becoming thinner and thinner, and this tendency is increasing, and demands for securing strength are increasing.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semi-full design steel wheel having a weld strength improving wheel capable of securing the fatigue strength of a weld between a rim and a disc flange despite providing a drain portion.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as follows.
A semi-full design steel wheel, wherein an axial end of a disk flange portion is formed continuously in a circumferential direction, and a drain hole is formed in a portion axially separated from the axial end of the disk flange portion. A weld strength improving wheel in which a disc and a rim are joined by continuous welding with no start and end over the entire circumference at the axial end of the disc flange.
[0006]
In the weld strength improving wheel of the present invention, the axial end of the disk flange portion of the semi-full design steel wheel is formed continuously in the circumferential direction, and the drain hole is formed in the axial direction from the axial end of the disk flange portion. It is formed in a separated part, and the disc and rim are joined by continuous welding without start and end over the entire circumference at the axial end of the disc flange, so despite the provision of a drain hole, the rim and disc The welded portion with the flange portion can be a continuous weld having no start and end, and the fatigue strength of the welded portion can be ensured.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the weld strength improving wheel of the present invention will be described with reference to FIGS.
The weld
The
[0008]
In the weld
[0009]
The
Also, as shown in FIGS. 2 and 3, the direction in which the
[0010]
The
When the
[0011]
Next, the operation of the present invention will be described.
Since the
[0012]
A fatigue strength improvement confirmation test was performed using an actual wheel of the present invention having a
As a result of the test, in the drum test, the comparative product (conventional product) cracked from the welded portion with a repetition load of about 1,000,000 times, while the product of the present invention showed cracking with a repetition load of about 5,000,000 times. Was. From the test results, it can be seen that the fatigue strength of about one million times in the past was improved to about 5 million times (the life was about five times that of the conventional product) in the present invention.
As a result, the conventional measures such as increasing the rim plate thickness and shot peening are not required, and the cost can be reduced (about 100 yen / piece compared with the shot peened one).
[0013]
【The invention's effect】
According to the weld strength improving wheel of the first aspect, the axial end of the disk flange portion of the semi-full design steel wheel is formed continuously in the circumferential direction, and the drain hole is formed from the axial end of the disk flange portion. The disk and the rim were joined by continuous welding without starting and ending over the entire circumference at the axial end of the disk flange. The weld between the disk flange and the disk flange can be continuously welded with no start and end, and the fatigue strength of the weld can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a part of a weld strength improving wheel of the present invention.
FIG. 2 is a B view of the weld strength enhancing wheel of FIG. 1 when the drain hole is a round hole.
FIG. 3 is a B view of the weld strength improving wheel of FIG. 1 when the drain hole is a long hole.
FIG. 4 is a front view of a part of a wheel for improving the strength of a weld portion according to the present invention when a groove is formed at a drain hole portion.
FIG. 5 is a view as viewed from A in FIG. 4;
FIG. 6 is a cross-sectional view of a part of a conventional semi-full design wheel.
FIG. 7 is a front view of a part of the wheel of FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view of a part of a conventional full design wheel.
9 is a rear view of a part of the wheel shown in FIG. 6 (a view seen from a side opposite to a design surface).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
15
Claims (1)
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