JP2010047154A - 車両用ホイール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部dとし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたアウターリムoと、絞り加工により前記ディスク部dの所定位置に重なり合う重合部1,2を有するインナーリムiとで構成されている。アウターリムo、インナーリムiのフランジ部f、fは内側にカールされた二重形状である。前記ディスク部dの所定位置に前記重合部1,2を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムoと前記インナーリムiとを溶接3により一体化ならしめる。
【効果】フランジ部fがプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。ディスク部dはエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
【選択図】図1
【効果】フランジ部fがプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。ディスク部dはエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、いかなる地形の所であっても走行可能な車両、いわゆる全地形型車両(ALL TERRAIN VEHICLE、以下、単にATVという)をはじめとする様々なホイールに関するものである。
この種の車両に用いられるホイールは、軽量化ならしめるため、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製とすることが多く、様々なものが量産されるに至っている。
その中で最も一般的なものとして、例えば、特許文献1などに見られるように、インナーリムi1とアウターリムo1とをそれぞれカップ状に絞り加工し、絞り加工されたインナーリムi1とアウターリムo1との間にセンタープレートc1を入れ、インナーリムi1とアウターリムo1とセンタープレートc1の3枚の板を同時に溶接31して一体化したものが挙げられる(図3参照、以下、先行技術1という)。
また、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製の板をロール成型して円筒形とし、この円筒形の当接した端面同士を溶接し、この溶接部に例えば特許文献2に記載されているトリミング加工を施し、しかる後、ロールホーミングマシンを用いてインナー、アウター一体型のリムio2を形成する。これとは別に、ディスクd2を絞り加工し、このディスクd2を前記リムio2に圧入した上で両者を溶接32したものもある(図4参照、以下、先行技術2という)。
また、特許文献3に示すように、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製の板からインナーリムi3とアウターリムo3とをそれぞれカップ状に絞り加工し、絞り加工されたインナーリムi3とアウターリムo3とをそれぞれを底抜きしてリム端面を仕上げる。これとは別に、ディスクd3を絞り加工し、このディスクd3に前記インナーリムi3とアウターリムo3とを圧入してそれら3つを溶接33したものもある(図5参照、以下、先行技術3という)。
さらに、特許文献4に示すように、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部d4とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部d4とが一体的なアウターリムo4を形成する一方、絞り加工によりインナーリムi4を形成し、このインナーリムi4と前記アウターリムo4とを溶接34したものもある(図6参照、以下、先行技術4という)。
前記先行技術1〜4により製造された車両用ディスク、すなわち、図3〜図6に示された車両用ディスクには、それぞれ一長一短がある。
例えば、先行技術1に記載されている車両用ホイールw1及びその製造方法によれば、最も強度を必要とするフランジ部を内側にカールして二重とし、さらに、絞り加工でフランジf1の板厚を厚くすることができるので、最も強度を必要とするフランジf1部分が強くなるという利点を有している。また、絞り加工により内部応力を保持させることができるので、軽量で最強のホイールとすることができるという利点も有している。
これに対して、ディスクd1部分が3枚となるため、ディスクd1部分を自由にデザイン化できないという欠点がある。
これに対して、ディスクd1部分が3枚となるため、ディスクd1部分を自由にデザイン化できないという欠点がある。
また、先行技術2に記載されている車両用ホイールw2及びその製造方法によれば、ディスクd2部分が1枚であるため、自由なエンボス加工ができるのみならず、エンボス加工により強度補強もでき、デザイン性にも優れているという利点を有している。また、材料の歩留まりも良いという利点も有している。
これに対して、ロール成形によりフランジf2を内側にカールさせる加工が難しく、寸法的に安定しないという欠点がある。また、絞り加工のような加工により内部応力を保持させることができないので、より厚いリム材が必要になるという欠点もある。さらに、重量的に重くなるという欠点もある。
これに対して、ロール成形によりフランジf2を内側にカールさせる加工が難しく、寸法的に安定しないという欠点がある。また、絞り加工のような加工により内部応力を保持させることができないので、より厚いリム材が必要になるという欠点もある。さらに、重量的に重くなるという欠点もある。
また、先行技術3に記載されている車両用ホイールw3及びその製造方法によれば、ディスクd3部分が1枚であるため、自由なエンボス加工ができるのみならず、デザイン性にも優れているという利点を有している。また、インナーリムi3とアウターリムo3がいずれも絞り加工により形成できるので、内部応力を保持させることもでき、理想的なホイールである。
これに対して、リム端面の仕上げ、ディスクd3外周の加工に工数が掛かるという欠点がある。また、リムのうち底抜きした部分は全てスクラップとせざるを得ないため、歩留まりが悪いという欠点もある。
これに対して、リム端面の仕上げ、ディスクd3外周の加工に工数が掛かるという欠点がある。また、リムのうち底抜きした部分は全てスクラップとせざるを得ないため、歩留まりが悪いという欠点もある。
さらに、先行技術4に記載されている車両用ホイールw4及びその製造方法によれば、センタープレートが不要であるので、歩留まりが向上するという利点を有する。また、ディスクd4部分が先行技術1のように3枚からなるものとは異なり、ディスクd4部分を2枚にすることができるので、ホイールの性能が大幅に向上するという利点を有している。
これに対して、ディスクd4部分のデザイン性に欠けるという欠点がある。また、エンボス加工による薄板ディスクの強度アップによる軽量化を期待できないという欠点もある。
これに対して、ディスクd4部分のデザイン性に欠けるという欠点がある。また、エンボス加工による薄板ディスクの強度アップによる軽量化を期待できないという欠点もある。
このように、前記先行技術1〜4に記載されている車両用ホイールw1〜w4及びそれらの製造方法には、それぞれ一長一短がある。本発明は、これら一長一短のうちの少なくとも短所全てを、すなわち、ホイールとしてはどうしても避けなければならない前記欠点全てを解消し得るようにしたものである。
本発明の車両用ホイールは、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部とし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたアウターリムと、絞り加工により前記ディスク部の所定位置に重なり合う重合部を有するインナーリムとからなり、アウター・インナー両リムのフランジ部は内側にカールされた二重形状であり、前記ディスク部の所定位置に前記重合部を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムと前記インナーリムとを溶接により一体化ならしめたことを特徴とするものである。
この車両用ホイールによれば、フランジ部が内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなるという利点を有する。また、ディスク部は板1枚でできているから、デザインの自由度があるという利点を有する。また、ディスク部はエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができるという利点を有する。また、材料の歩留まりも良いという利点を有する。さらに、リム端面の仕上げ加工が不要になるという利点も有する。
また、本発明におけるもう1つの車両用ホイールは、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部とし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたインナーリムと、絞り加工と底抜きを施すとともに端面を仕上げることにより形成されたアウターリムとからなり、インナー・アウター両リムのフランジ部は内側にカールされた二重形状であり、前記インナーリムにアウターリムを圧入するとともに両者を溶接により一体化ならしめたことを特徴とするものである。
本発明におけるもう1つの車両用ホイールによれば、リム端面の仕上げ加工を必要とするが、それ以外は、前記車両用ホイールの場合と同様の利点を有している。
一方、本発明の車両用ホイールの製造方法は、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部とが一体的なアウターリムを形成する一方、絞り加工により前記ディスク部の所定位置に重なり合う重合部を設けたインナーリムを形成し、アウター・インナー両リムのフランジ部を内側にカールして二重とし、前記ディスク部の所定位置に前記重合部を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムと前記インナーリムとを溶接して一体化したことを特徴とするものである。
この車両用ホイールの製造方法によれば、フランジ部を内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができるという利点を有する。また、ディスク部は板1枚でできているから、デザインの自由度があるという利点を有する。 また、ディスク部をエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができるという利点を有する。また、材料の歩留まりも良いという利点を有する。さらに、リム端面の仕上げ加工が不要になるという利点も有する。
また、本発明におけるもう1つの車両用ホイールの製造方法は、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部とが一体的なインナーリムを形成する一方、絞り加工によりアウターリムを形成するとともに底抜きして端面を仕上げ、インナー・アウター両リムを内側にカールして二重とし、前記インナーリムに前記アウターリムを圧入するとともに両者を溶接して一体化ならしめたことを特徴とするものである。
本発明におけるもう1つの車両用ホイールの製造方法によれば、リム端面の仕上げ加工が必要となるが、それ以外は、前記車両用ホイールの製造方法の場合と同様の利点を有している。
請求項1記載の車両用ホイールによれば、フランジ部が内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなるという利点を有する。また、ディスク部は板1枚でできているから、デザインの自由度があるという利点を有する。また、ディスク部はエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができるという利点を有する。また、材料の歩留まりも良いという利点を有する。さらに、リム端面の仕上げ加工が不要になるという利点も有する。
請求項2記載の車両用ホイールによれば、リム端面の仕上げ加工を必要とするが、それ以外は、前記請求項1記載の車両用ホイールの場合と同様の利点を有している。
請求項3記載の車両用ホイールの製造方法によれば、フランジ部を内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができるという利点を有する。また、ディスク部は板1枚でできているから、デザインの自由度があるという利点を有する。また、ディスク部をエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができるという利点を有する。また、材料の歩留まりも良いという利点を有する。さらに、リム端面の仕上げ加工が不要になるという利点も有する。
請求項4記載の車両用ホイールの製造方法によれば、リム端面の仕上げ加工が必要となるが、それ以外は、前記請求項3記載の車両用ホイールの製造方法の場合と同様の利点を有している。
本発明を実施するための最良の形態について、図1、図2に基づいて詳細に説明する。
図1には、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部dとし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたアウターリムoを有する車両用ホイールwの一例が示されている。
図1には、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部dとし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたアウターリムoを有する車両用ホイールwの一例が示されている。
これに対して、図2には、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部d’とし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたインナーリムi’を有する車両用ホイールw’の別の例が示されている。
そして、図1に示す車両用ホイールwは、前記アウターリムoと、絞り加工により前記ディスク部dの所定位置に重なり合う重合部1,2を有するインナーリムiとから構成されており、アウターリムo、インナーリムiのフランジ部f、fは内側にカールされた二重形状である。そして、前記ディスク部dの所定位置に前記重合部1,2を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムoと前記インナーリムiとを溶接3により一体化ならしめたものである。フランジ部f、fを内側にカールされた二重形状とするには、プレス加工方式を採用することができる。
図1に示す車両用ホイールwはこのように構成されているので、以下に示すような利点を有する。
(1) フランジ部fがプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。
(2) ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部dはエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) リム端面の仕上げ加工が不要になる。
(1) フランジ部fがプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。
(2) ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部dはエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) リム端面の仕上げ加工が不要になる。
前記重合部1は、図1(a)からも明らかなように、車両用ホイールwの円周方向において等間隔に複数個備えられ、他の部分は切り欠かれている。ただし、切り欠かれた部分の外端縁が車両用ホイールwのディスク部dにわずかに重なり合うようになっており、この部分を重合部2とする。そして、前記ディスク部dの所定位置に前記重合部1,2を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムoと前記インナーリムiとを溶接3により一体化ならしめる。
また、図2に示す車両用ホイールw’は、前記インナーリムi’と、絞り加工と底抜きを施すとともに端面を仕上げることにより形成されたアウターリムo’とから構成されており、インナーリムi’、アウターリムo’のフランジ部f’、f’は内側にカールされた二重形状である。そして、前記インナーリムi’に前記アウターリムo’を圧入するとともに両者を溶接3’により一体化ならしめたものである。フランジ部f’、f’を内側にカールされた二重形状とするには、プレス加工方式を採用することができる。
図2に示す車両用ホイールw’はこのように構成されているので、リム端面の仕上げ加工を必要とするが、それ以外は、図1に示す車両用ホイールwの場合と同様の利点を有する。以下に、その利点を記載する。
(1) フランジ部f’がプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。
(2) ディスク部d’は板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部d’はエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(1) フランジ部f’がプレス加工により内側にカールされた二重形状であるから、最強のリム部を備えたものとなる。
(2) ディスク部d’は板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部d’はエンボス加工により形成されているから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
一方、図1に示す車両用ホイールwは、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部dとすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部dとが一体的なアウターリムoを形成する一方、絞り加工により前記ディスク部dの所定位置に重なり合う重合部1,2を設けたインナーリムiを形成し、アウターリムo、インナーリムiのフランジ部f、fを内側にカールして二重とし、前記ディスク部dの所定位置に前記重合部1,2を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムoと前記インナーリムiとを溶接3して一体化することにより製造することができる。フランジ部f、fを内側にカールして二重とするには、プレス加工方式を採用することができる。
この製造方法によれば、以下に示すような利点を有する。
(1) フランジf部をプレス加工により内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができる。
(2) ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部dをエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) リム端面の仕上げ加工が不要になる。
(6) 以上の結果、最軽量のホイールとすることができる。
(1) フランジf部をプレス加工により内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができる。
(2) ディスク部dは板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部dをエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) リム端面の仕上げ加工が不要になる。
(6) 以上の結果、最軽量のホイールとすることができる。
なお、図1に示す車両用ホイールw及びその製造方法における欠点を敢えて挙げるとすれば、前記ディスク部dの所定位置に前記重合部1,2を重ね合わせて位置決めするための箇所を作る必要があること、及び、前記位置決め作業を要することであろう。
また、図2に示す車両用ホイールw’は、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部d’とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部d’とが一体的なインナーリムi’を形成する一方、絞り加工によりアウターリムo’を形成するとともに底抜きして端面を仕上げ、インナーリムi’、 アウターリムo’のフランジ部f’、f’を内側にカールして二重とし、前記インナーリムに前記アウターリムo’を圧入するとともに両者を溶接3’して一体化することにより製造することができる。フランジ部f’、f’を内側にカールして二重とするには、プレス加工方式を採用することができる。
この製造方法によれば、リム端面の仕上げ加工が必要となるが、それ以外は、図1に示す車両用ホイールwの製造方法の場合と同様の利点を有する。以下に、その利点を記載する。
(1) フランジ部f’をプレス加工により内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができる。
(2) ディスク部d’は板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部d’をエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) 以上の結果、最軽量のホイールとすることができる。
(1) フランジ部f’をプレス加工により内側にカールして二重とすることができるので、最強のリム部を備えたものとすることができる。
(2) ディスク部d’は板1枚でできているから、デザインの自由度がある。
(3) ディスク部d’をエンボス加工により形成できるから、薄板でもディスクの強度アップが期待でき、その結果、極めて軽いホイールとすることができる。
(4) 材料の歩留まりも良い。
(5) 以上の結果、最軽量のホイールとすることができる。
なお、図2に示す車両用ホイールw’及びその製造方法において、リム端面の仕上げ加工が必要となるという欠点以外の欠点を敢えて挙げるとすれば、中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部d’とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工する範囲が広いため、その加工工数が多くなることであろう。
このように、図1に示す車両用ホイールw及びその製造方法、ならびに、図2に示す車両用ホイールw’及びその製造方法によれば、前記先行技術1〜4に記載された車両用ホイールw1〜w4及びそれらの製造方法における一長一短のうちの少なくとも短所全てを解消することができる。
図1、図2において、4,4’はセンター穴、5,5’はホイール取付用の穴、6,6’は車両用ホイールw,w’をさらに軽量化ならしめるために穿設した穴である。なお、従来の場合と同様に、ホイール取付用の穴5,5’をATVのハブ(図示しない)に植え込んであるボルト(図示しない)に嵌め、テーパーナット(図示しない)で固定することにより、車両用ホイールw,w’をハブに取り付けることができる。
d,d’…ディスク部、f,f’…フランジ部、i,i’…インナーリム、o,o’…アウターリム、w,w’…車両用ホイール、3,3’…溶接。
Claims (4)
- 中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部とし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたアウターリムと、絞り加工により前記ディスク部の所定位置に重なり合う重合部を有するインナーリムとからなり、アウター・インナー両リムのフランジ部は内側にカールされた二重形状であり、前記ディスク部の所定位置に前記重合部を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムと前記インナーリムとを溶接により一体化ならしめたことを特徴とする車両用ホイール。
- 中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材のうち、板厚の厚い部分をエンボス加工によるディスク部とし、その周囲である板厚の薄い部分を絞り加工によるリム部としたインナーリムと、絞り加工と底抜きを施すとともに端面を仕上げることにより形成されたアウターリムとからなり、インナー・アウター両リムのフランジ部は内側にカールされた二重形状であり、前記インナーリムに前記アウターリムを圧入するとともに両者を溶接により一体化ならしめたことを特徴とする車両用ホイール。
- 中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部とが一体的なアウターリムを形成する一方、絞り加工により前記ディスク部の所定位置に重なり合う重合部を設けたインナーリムを形成し、アウター・インナー両リムのフランジ部を内側にカールして二重とし、前記ディスク部の所定位置に前記重合部を重ね合わせて位置決めした状態で前記アウターリムと前記インナーリムとを溶接して一体化したことを特徴とする車両用ホイールの製造方法。
- 中央部分が厚くてその周囲が薄くなるように板厚を異ならしめた素材から、ディスク部とすべき板厚の厚い部分をエンボス加工するとともに、板厚の薄い部分を絞り加工してリム部を形成し、該リム部と前記ディスク部とが一体的なインナーリムを形成する一方、絞り加工によりアウターリムを形成するとともに底抜きして端面を仕上げ、インナー・アウター両リムのフランジ部を内側にカールして二重とし、前記インナーリムに前記アウターリムを圧入するとともに両者を溶接して一体化ならしめたことを特徴とする車両用ホイールの製造方法。
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