JP2012519106A - オーバーモールドされたスチールホイール - Google Patents

Abstract

本発明は車両ホイール（１０）に関し、車両ホイール（１０）は、内周面を有するリム（１２）と、前記内周面から径方向内側に離間された中心のディスク部分（１４）であって、湾曲凹部（２４）によって互いから隔てられた複数の突起部（２２）を有する本体（１８）を具備する中心のディスク部分と、各構造体アームを備えた複数の構造体アーム（１６）であって、各構造体アームが、第１溶接取付接合部（３４）において前記リムの内周面に取り付けられた第１アーム端部（２８）と、型打ちされた前記本体の湾曲凹部のうちの一つの湾曲凹部内に受容された第２アーム端部（３０）とを有し、該第２アーム端部の各々が第２溶接取付接合部（３６）において前記中心のディスク部分に取り付けられる、複数の構造体アーム（１６）とを具備する。上述されたような構造体アームと中心のディスク部分との組合せを有するホイールは低コストであり且つ非常に堅固である。

Description

本発明は概してホイール組立体に関し、ホイール組立体はスチールリムと中心のディスク部分と複数の別個の構造体アームとを含み、複数の別個の構造体アームは中心のディスク部分をリムに取り付ける。本発明は、更に、所望の外観を提供すべくホイール組立体上に複合材料又はプラスチック材料をオーバーモールドすることに関する。

従来のスチールホイールは疲労及び衝撃に関して優れた耐久特性を有する。これらスチールホイールが有する一つの不利な点は、アルミニウムホイールによって提供されうるホイールと比較して外観の観点からのデザインの柔軟性である。この問題に対処するために、スチールホイールの外観を改良すべく、スチールホイールには、プラスチックカバー、ステンレス鋼クラッド、又は複合材クラッドが使用されてきた。これら追加の構造体は重量及びコストの観点から不利である。

（原文に記載無し）

車両ホイール１０が図１において示される。車両ホイール１０は、軸線Ａ回りに回転可能であり、リム１２と、中心のディスク部分１４と、複数の構造体アーム１６とを含み、複数の構造体アーム１６は中心のディスク部分１４をリム１２に接続する。一つの例では、リム１２は、公知の方法によって製造された標準的なスチールリムを具備する。中心のディスク部分１４は任意の様々な製造工程から製造されることができる。例えば、中心のディスク部分１４は、型打ちされ（stamped）、鍛造され、水圧形成され（hydro-formed）、又は低圧射出成形されうる。一つの例では、中心のディスク部分１４は、型打ちされたスチールから成る。構造体アーム１６は複数の別個のアームであり、複数の別個のアームは任意の様々な材料から製造されうる。一つの例では、構造体アーム１６はスチール材料から製造される。構造体アーム１６は、最初はリム１２及び中心のディスク部分１４とは別の部品であり、その後、車両ホイール１０を形成すべくリム１２及び中心のディスク部分１４に取り付けられる。

中心のディスク部分１４は、中心の孔２０を有するディスク本体１８を含む。中心の孔２０によって、車両ハブへのホイール１０のセンタリングが提供される。中心の孔の形状は、特定のハブ形態により良好に適合すべく変化しうる（図９Ａ〜図９Ｄ及び図１０Ａ〜図１０Ｄ参照）。図９Ａは中心のボア又は中心の孔２０ａを示し、中心のボア又は中心の孔２０ａは、フランジが機械加工された（flange-machined）パイロットボアを含む。図９Ｂは、フランジ付きのパイロットボアを含む中心の孔２０ｂを示す。図９Ｃは、孔が開けられたパイロットボアを含む中心の孔２０ｃを示す。図９Ｄは、孔が開けられた後に機械加工された（machined-after pierced）パイロットボアを含む中心の孔２０ｄを示す。図１０Ａ〜図１０Ｄは、中心の孔２０がとりうる種々の形状２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄをそれぞれ示す。

ディスク本体１８は例えば脚のような複数の突起部２２を含み、複数の突起部２２は中心の孔２０に対して径方向において外側に延在する。湾曲凹部２４が各対の突起部２２の間に存在する。一つの構造体アーム１６が各湾曲凹部２４内に受容される。

示される例では、中心のディスク部分１４は五つの突起部２２を含むが、追加の突起部又はより少ない突起部が、構造体アーム１６内の締結孔３８によって形成された円に応じて使用されてもよい。

示されるように、各構造体アーム１６はアーム本体２６を含み、アーム本体２６は第１アーム端部２８と第２アーム端部３０との間において径方向に延在する。各第１アーム端部２８は第１連結取付接合部３４においてリム１２の内周面３２に取り付けられる。各第２アーム端部３０は第２連結取付接合部３６において中心のディスク部分１４に取り付けられる。この種類の構造体ホイール１０についての荷重要求に応じて、第３連結取付接合部４８も必要とされうる。連結取付接合部は任意の様々な連結工程を通して実現されうる。例えば、これら接合部は、ＭＩＧ／プラズマ溶接、レーザー溶接、ハイブリッドレーザー溶接、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、機械的な取付（リベット、締結具等）、又は化学的な取付（例えば接着剤）を使用することによって製造されうる。

上述されたように、各第２アーム端部３０は、締結具を受容するための締結孔３８も含む。図２において示されるように、全ての構造体アーム１６が中心のディスク部分１４に取り付けられると、固定孔３８は、回転するホイール構造体への繋止のためのボルト連結接合部４０を画成する。

図３において示されるように、各構造体アーム１６は第１アーム端部２８においてフランジ部４２を含み、フランジ部４２は径方向に対して横の方向においてアーム本体２６から外側に延在する。フランジ部４２は、リム１２の内周面３２と接触する当接面を画成する。第１溶接取付接合部３４がこのフランジ部４２において形成される。

各構造体アーム１６はフランジ部５０も含み、フランジ部５０は第２アーム端部３０の周囲の周りに延在する。フランジ部５０は径方向に対して横の方向においてアーム本体２６から外側に延在する。一つの例では、フランジ部５０は、強度を増加させるべくアーム本体２６の相当な部分の周りに形成される。第２アーム端部３０におけるフランジ部５０はそれぞれの湾曲凹部２４と当接係合して受容される。第２溶接取付接合部３６はこれらフランジ部５０において形成される。

図４において示されるように、第２アーム端部３０は、形状において湾曲凹部２４の輪郭に概して対応するように丸みを帯びている。第１アーム端部２８は湾曲面も示し、湾曲面は輪郭においてリム１２の内周面３２に概して対応する。

追加の孔が、中心のディスク部分１４及びリム１２に対してアーム１６の同心部を提供すべくアーム１６上に導入されるであろう。アーム１６は、ホイールカバーを把持するための特徴要素、又はホイール１０への取付を強化する別の設計も含むことができる。アーム１６における孔８０のいくつかの例が図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて示される。

図５は、リム１２、中心のディスク部分１４、及び構造体アーム１６の断面図を示す。図６及び図７は特徴要素６０を示し、特徴要素６０はバルブ穴を具備する。

所望の美的外観を提供するために、車両ホイール１０の少なくとも一部がプラスチック材料又は複合材料でオーバーモールドされる。図８Ａ〜図８Ｂにおいて示される例では、中心のディスク部分１４及び構造体アーム１６の外面７０が、所望の外観を提供すべく材料７２のオーバーモールド層で覆われる。これら構造体の追加の表面が、斯かる層も含むことができ、又は材料の層を含みうるこれら表面の僅かな部分も含むことができることが理解されるべきである。図８Ａは、プラスチック材料が使用される例を示し、図８Ｂは、複合材料が使用される例を示す。

構造体アーム１６及び中心のディスク部分１４によって形成されるホイール１０の中心部分は任意の様々な設置位置においてリム１２に取り付けられることができる。図１２〜図１２Ｃは種々の設置位置の例を示す。図１２Ａはリム１２の外縁９２ａの近くのビードシート（bead-seat）取付部９０ａを示し、リム１２の外縁９２ａは、アーム１６に直接隣接したドロップウェル（drop-well）９４ａを有する。図１２Ｂは、位置が逆のドロップウェル９４ｂを有する外縁９２ｂの近くのビードシート取付部９０ｂを示し、位置が逆のドロップウェル９４ｂはアーム１６から離間される。図１２Ｃはドロップウェル９４ｂにおいてビードシート取付部９０ｃを示し、すなわち、図１２Ｃはドロップ中心の（drop-center）取付形態を示す。

上述されたような構造体アームと中心のディスク部分との組合せから成るホイールは、低コストであり且つ非常に堅固なホイールを提供する。さらに、所望の美的外観が必要とされるとき、オーバーモールドされたプラスチック材料又は複合材料と組み合わせられた、この種類のホイール構造体によって、重量又はコストに悪影響を及ぼすことなく容易に製造される複雑なホイール設計が提供される。

Claims (10)

1. 車両ホイールであって、
   内周面を有するリムと、
   前記内周面から径方向内側に離間された中心のディスク部分であって、湾曲凹部によって互いから隔てられた複数の突起部を有する本体を具備する中心のディスク部分と、
   各構造体アームを備えた複数の構造体アームであって、各構造体アームが、第１溶接取付接合部において前記リムの内周面に取り付けられた第１アーム端部と、型打ちされた前記本体の湾曲凹部のうちの一つの湾曲凹部内に受容された第２アーム端部とを有し、該第２アーム端部の各々が第２溶接取付接合部において前記中心のディスク部分に取り付けられる、複数の構造体アームと
   を具備する、車両ホイール。
2. 前記複数の構造体アームが、前記中心のディスク部分に別々に取り付けられる複数の別個のアームを具備する、請求項１に記載の車両ホイール。
3. 各構造体アームが、前記リムと前記中心のディスク部分との間において径方向に延在する本体部分を含み、前記第１アーム端部の各々が、前記リムの内周面と接触する当接面を画成すべく前記径方向に対して横方向に延在するフランジ部分を含む、請求項１に記載の車両ホイール。
4. 前記第２アーム端部が、締結具を受容するための締結孔を含む当該第２アーム端部の各々を備えたボルト連結部を画成する、請求項１に記載の車両ホイール。
5. 前記リムと前記複数の構造体アームとのうちの少なくとも一つの少なくとも一部が材料のオーバーモールド層を含む、請求項１に記載の車両ホイール。
6. （ａ）スチールリムと、湾曲凹部を有する中心のディスク部分と、複数の構造体アームとを提供するステップと、
   （ｂ）前記湾曲凹部のうちの一つの湾曲凹部内に各構造体アームのうちの一方のアーム端部を定置するステップと、
   （ｃ）各構造体アームのうちの前記一方のアーム端部を前記中心のディスク部分に連結し且つ各構造体アームのうちの反対側のアーム端部を前記スチールリムの内周面に連結するステップと
   を含む、車両ホイールを製造する方法。
7. 前記車両ホイールの少なくとも一部の上に材料をオーバーモールドすることを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記材料がプラスチック材料又は複合材料のうちの一つを含む、請求項７に記載の方法。
9. ステップ（ｃ）が、少なくとも二つの異なる場所において前記一方のアーム端部を前記中心のディスク部分に連結することを含む、請求項６に記載の方法。
10. 連結することが、溶接、機械的な取付、又は化学的な取付を含む、請求項９に記載の方法。

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