JP2008087688A - 自動車用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】装着車種等を替えてもホイールの流用を可能とし、さらに交換部品を極力少なくする自動車ホイールを提供する。
【解決手段】リム部３０およびリム部３０の内周面に設置されるディスク部からなる自動車用ホイール１において、該ディスク部は、車体側ハブを結合するための複数のボルト挿通穴１１を有する内部ディスク１０と、内部ディスクの周縁と前記リム部の内周縁との間に設置される外部ディスク２０とからなり、外部ディスク２０の外周縁をリム部の内周縁に着脱自在に連結し、前記外部ディスクの内周縁を前記内部ディスクの周縁に着脱自在に連結したことを特徴とする自動車用ホイール。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用ホイールに関し、より詳細には、車種、タイヤ等を変更しても部品の大部分を流用可能な自動車用ホイールに関する。

従来の自動車用ホイールは、図６に示すように、主としてタイヤの接するリム部２と該リム部の内周面ほぼ中央に固着されるディスク部３とから構成されている。ディスク部３には、さらに、車体側ハブ４を結合するためのボルト挿通穴５が複数設けられる。自動車用ホイールは、アルミニウム合金などを材質とし、鋳造または鍛造により製作されているが、現在、リム部とディスク部とを一体成型した１ピースホイール、および、リム部とディスク部とを別個に製造した後、それらを溶着した２ピースホイールが主流である。

ホイールのディスク部に設けられるボルト挿通穴５は、国産車、外国車、メーカー、車種などによって異なる車体側ハブ４の形状に応じて、PCD(Pitch circle diameter)と穴数で規定されるものを用意しなければならない。ボルト挿通穴が単一の場合、ホイールの装着車種が限定される結果、ホイールが多品種少量生産となって、コストアップにつながる。

一のホイールにPCDの異なる挿通穴を複数種類用意したマルチピッッチホイールが製造されている。マルチピッチホイールは、挿通穴の種類が多いと、ホイール強度が低下する。したがって、一のホイールに形成できる挿通穴は、２〜３種類までである。また、ディスクに多種類の穴が空いていると、美観を損ねるという問題もある。ボルト挿通穴を隠すために余分なセンターキャップが必要になる。

特開平９−１１８１０１（特許文献１）には、図７に示すように、ディスクをディスク主体とディスク外周体とに分離した構造とし、ディスク外周体の外周縁をリムの内周面前部に溶接で固着したホイールが開示されている。ディスク外周体の内周縁は、ディスク主体のスポーク部の先端部とボルト・ナットにより固着する。このボルト・ナットによって、異なる幅のタイヤを装着したリムを、ディスク外周体を介して固着する。

上記ホイールによれば、リムおよびディスク外周体とディスク主体とを着脱可能としたため、ディスク主体に対して幅の異なるタイヤを装着する際に、タイヤ幅に対応したリム部およびディスク外周体を交換するだけで、ディスク主体を流用することができる。また、タイヤを装着したリムに対して、ディスク主体を同径の別のディスク主体へ交換することで、外観の異なるホイールを得ることができる。
特開平９−１１８１０１の図２

上記従来技術のホイールでは、リム部およびディスク外周体、あるいはディスク主体のどちらかを残すにしても、不要となる部品が多い。特に、ホイールの装着車種を替えると、意匠性が高く、残すことが望まれるディスク主体を流用できないという問題が残る。

そこで、本発明の課題は、交換部品を極力少なくし、特に装着車種を替えても意匠性の高いディスク部分を流用可能とする自動車ホイールを提供することにある。

本発明者は、上記課題を鋭意検討した結果、以下の発明により解決できることを見出した。すなわち、本発明は、リム部および該リム部の内周面に設置されるディスク部からなる自動車用ホイールにおいて、該ディスク部は、車体側ハブを結合するための複数のボルト挿通穴を有する内部ディスクと、該内部ディスクの周縁と前記リム部の内周縁との間に設置される外部ディスクとからなり、前記外部ディスクの外周縁を該リム部の内周縁に着脱自在に連結し、前記外部ディスクの内周縁を前記内部ディスクの周縁に着脱自在に連結したことを特徴とする自動車用ホイールを提供する。

前記内部ディスクは、車体側ハブに対応した単一のボルト挿通穴が形成された円板であることが好ましい。

本発明は、また、前記リム部が外側リムと内側リムとからなり、前記外部ディスクの外周縁を前記外側リムと前記内側リムとの接合面に着脱自在に連結したことを特徴とする自動車用ホイールを提供する。

前記リム部と外部ディスクとの接合面には、オフセット用シートを着脱自在に固定させることができる。

請求項１に記載の自動車用ホイールによれば、ディスク部を２分割し、車体側ハブへの結合する最小構成部分を交換可能としたので、車体がいずれの車種に変更されても、この最小構成部分を交換するだけで他のホイール部分が流用可能となる。すなわち、車種を変更した際に、内部ディスクを車種に適合するように変えれば、その他のホイール部分やタイヤの継続使用が可能となる。外国車、国産車、メーカー、リム幅、タイヤ径、扁平率等の異なるパーツの交換が可能となる。

さらに、リム部を外部ディスクから着脱可能としたことにより、既存のリムを幅の異なるタイヤを装着した新規リムへ取り替えることも可能である。これは、リムを曲げたり、傷つけたりした場合に、損傷箇所だけを交換し、修理費用を抑える点で有利である。

請求項２に記載の自動車用ホイールによれば、内部ディスクを車体側ハブに対応した単一のボルト挿通穴が形成された円板としたので、交換部分が必要最小限となる。すなわち、車種毎に単一のボルト挿通穴を形成した円板を用意し、それを交換するだけで、ホイール構成の大部分を流用可能となる。

請求項３に記載の自動車用ホイールによれば、ホイールを外側リム、内側リム、外部ディスクおよび内部ディスクに４分割したので、各構成部品の三次元形状が比較的簡単になる。パーツ毎に製造すればよいので、大規模な製造設備も要らなくなる。これらのアルミニウム合金、マグネシウム合金、インコネル、チタンなどによる製造は、鍛造、鋳造のいずれであっても容易であり、各パーツの精度も確保しやすい。各パーツの生産性は格段に向上し、製造コストが下がる。ホイールの各パーツを脱着自在に分割したことで、消費者にとっても、ホイールのデザイン、カラー、軽重、強弱、高低、価格等に応じた幅広い選択が可能になる。

請求項４に記載の自動車用ホイールによれば、前記リム部と外部ディスクとの接合面に、オフセット用シートを着脱自在に固定したので、ホイールにプラスオフセット、マイナスオフセットのいずれも容易に設けることができる。これで、消費者のホイール改造の興趣が倍加する。

以下に、添付の図面を用いて本発明の実施の形態をより詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る自動車用ホイール１の断面図である。本実施形態のホイールは、内部ディスク１０、外部ディスク２０およびリム部３０を主要な構成要素とする。以下に、各部を順に説明する。

内部ディスク１０は、主に車体側ハブ４を取付けるためにある。そのため、内部ディスク部１０には、車体側ハブ４の形状に対応したボルト挿通穴１１が設けられる。ここで、車体側ハブ４に突設されたボルト、または車体側ハブ４に設けられたボルト穴は、穴数（Ｈ）およびPCD（ｍｍ）で決まり、例えば４Ｈ／１００ｍｍ、４Ｈ／１１０ｍｍまたは４H／１１４．３ｍｍのように表される。

内部ディスクの挿通穴１１は、複数車種に適用可能なマルチピットでもよいが、車種毎に単一とすることが好ましい。単一穴を採用することで、挿通穴の総数が減り、内部ディスク１０自体とホイール１の強度が増す。また、挿通穴の位置の加工精度が増し、車体側ハブに対するホイールのセンタリング精度が向上する。

車体側ハブ４のボルト止めまたはナット止めを確実にし、ハブに対するホイールのセンタリング精度を上げるために、ボルト挿通穴１１の周囲には、ボルトと組みするナット座またはナットと組みするボルト座を形成することが好ましい。これらは、６０°デーパー座、球面座、平面座のいずれでもよい。

内部ディスク１０の周縁には、後述する外部ディスク２０の内周縁と係合するため係合穴１２が複数設けられる。外部ディスク２０の内周縁と接合する内部ディスク１０の周縁は、薄肉化してもよい。

内部ディスク１０の形状は、前記車体ハブ用の挿通穴１１および外部ディスク用の係合穴１２が確保される限り、特に限定されない。例えば、円板状、スポーク状、スパイラル状などが挙げられ、好ましくは、強度が高くて、かつ加工がしやすい点で円板状である。内部ディスク１０の外側（車体と反対側）の面には、適宜、装飾を付加することも可能である。内部ディスク１０の材質は、従来のディスクと同様でよく、例えばアルミニウム合金およびマグネシウム合金である。

外部ディスク２０は、内部ディスク１０の周縁に着脱自在に連結される環状体である。外部ディスク２０の大きさは、汎用のホイール内ディスクのものに相当する。外部ディスク２０の材質は、内部ディスクと同様であるが、装着の際には内部ディスクのものと変えてもよい。

内部ディスク１０の周縁と重なり合う外部ディスク内周縁には、係合穴２１が等間隔に複数設けられる。係合穴２１を規格化することによって、内部ディスク１０を交換しても、外部ディスク２０をそのまま使用可能となる。外部ディスクと内部ディスクとは、ボルト等で着脱自在に連結される。

後述のリム部３０と重なり合う外部ディスク外周縁には、係合穴２２が等間隔に複数設けられる。係合穴２２を規格化することによって、リム部３０を交換しても、外部ディスク２０をそのまま使用可能となる。係合穴２２は、径方向に二重または三重に設けてもよく、これによりリム径の異なるリム（例えば１３、１４、または１５インチ）やタイヤの変更が可能になる。外部ディスク２０とリム部３０とは、ボルト等で着脱自在に連結される。

外部ディスク２０の形状は、二種類の係合穴２１、２２が確保される限り、特に制限されない。それは、外部ディスク２０の意匠性を考慮して、例えば板状、スポーク状、ワイヤースポーク状、メッシュ状、フィン状またはスパイラル状である。図２に、スポーク状外部ディスクの正面図を示す。図２のスポーク状外部ディスク２０は、外部ディスク２０の内周縁と外周縁との間を、板状または柱状のスポークが放射状に延出している。外部ディスク２０の外側（車体と反対側）の面には、適宜、装飾を付加することも可能である。

リム部３０は、タイヤの接しているホイール部分である。リム部３０の形状は、外部ディスク２０と接合するために、その内面に突設された内周縁を有する以外は、汎用リムと同様である。外部ディスク２０の外周縁と重なり合うリム部内周縁には、係合穴３１が等間隔に複数設けられる。

リム部３０に外部ディスク２０の外周縁を重ね合わせる際に、外部ディスク２０の外周縁は、リム内側（図１）でも、リム外側でもよい。

内側または外側の一方を基準としてリム部を作製する。前記基準と逆側に外側ディスク２０を重ねあわせることで、オフセット効果を得ることもできる。ここで、オフセットとは、リムの中心線とディスク取り付け面との距離を意味する。プラスオフセットは、取り付け面がリムの中心線より外側にあり、ホイールが車体の外側に寄ることになる。逆に、マイナスオフセットは、取り付け面がリムの中心線より内側にあり、ホイールが車体の内側に寄ることになる。

図３に示すように、リム部３０と外部ディスク２０との間に、オフセット用シート３２を着脱自在に介在させることもできる。なお、オフセット用シートは、通常のホイールと同様に、内部ディスク１０と車体側ハブとの間に介在させてもよい。

本実施形態の自動車ホイール１は、以下のようにして、車体側ハブ４に取り付けられる。事前に、車体側ハブ４に適合する内部ディスク１０を用意する。それを外部ディスク２０にボルト・ナットで結合してディスク部を組み立てる。次に、該ディスク部をリム部３０にボルト・ナットで結合する。最後に、組み上げられたホイール１を車体側ハブ４へボルト・ナットで結合する。国産車は、通常、車体側ハブ４からボルトが出ており、そのボルトにホイール１のボルト挿通穴１１を通して、ナットをねじ込むことで、車体側ハブ４にホイール１を取付ける。外国車では、通常、車体側ハブ４にネジ穴が切ってあり、そこに自動車用ホイール１を合わせて、ボルトで固定する。

次に、本発明の第二の実施形態に係る自動車用ホイールを、図４を用いて説明する。ホイール１は、リム部３０が外側リム４０と内側リム５０とに２分割されている以外は、第一の実施形態と同様である。外側リム４０および／または内側リム５０のリム幅を調整することにより、タイヤ幅変更、プラスオフセット、マイナスオフセットなどが容易となる。

本実施形態の自動車用ホイールに組み立てるには、外側リム４０と内側リム５０との接合面に外部ディスク外周縁を重ね合わせる。外部ディスクの外周縁の位置は、内側リム５０の最内側（図４）、外側リム４０の最外側、あるいは、外側リム４０と内側リム５０との間（図５）でもよい。

前記外側リム４０と内側リム５０との接合面と前記外部ディスクとの間に、オフセット用シートを着脱自在に介在させることもできる。オフセット用シートの位置は、外部ディスク３０と外側リム４０の接合面の最外側、外側リム４０と外部ディスク３０との間、外部ディスク３０と内側リム５０との間、内側リム５０と外部リスク３０との接合面の最内側のいずれでもよい。

本発明の一実施形態の自動車用ホイールの断面図である。 図１の自動車用ホイールの正面図である。 図１の自動車ホイールの変形例を示す断面図である。 本発明の別の実施形態の自動車用ホイールの断面図である。 図４の自動車ホイールの変形例を示す断面図である。 従来技術の一体成形した自動車用ホイールの断面図である。 従来技術の２分割した自動車用ホイールの断面図である。

符号の説明

１ 自動車用ホイール
２ リム部
３ ディスク部
４ 車体側ハブ
５ ボルト挿通穴
１０ 内部ディスク
１１ ボルト挿通穴
１２ 係合穴
２０ 外部ディスク
２１ 係合穴
２２ 係合穴
３０ リム部
３１ 係合穴
３２ オフセット用シート
４０ 外側リム
５０ 内側リム

Claims (4)

1. リム部および該リム部の内周面に設置されるディスク部からなる自動車用ホイールにおいて、該ディスク部は、車体側ハブを結合するための複数のボルト挿通穴を有する内部ディスクと、該内部ディスクの周縁と前記リム部の内周縁との間に設置される外部ディスクとからなり、前記外部ディスクの外周縁を該リム部の内周縁に着脱自在に連結し、前記外部ディスクの内周縁を前記内部ディスクの周縁に着脱自在に連結したことを特徴とする自動車用ホイール。
2. 前記内部ディスクは、車体側ハブに対応した単一のボルト挿通穴が形成された円板であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ホイール。
3. 前記リム部は外側リムと内側リムとからなり、前記外部ディスクの外周縁を前記外側リムと前記内側リムとの接合面に着脱自在に連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ホイール。
4. 前記リム部と外部ディスクとの接合面に、オフセット用シートを着脱自在に固定したことを特徴とする、請求項１、２または３に記載の自動車用ホイール。