JP2014054894A - 車両用ホイールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 タイヤ内部空間の気柱共鳴エネルギーを吸収するためのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールを、生産性良く製造できるようにする。
【解決手段】
別個の鋳造品からなるディスク部材10とリム部材20とを備え、これらディスク部材10の円周部10eとリム部材20の一端縁部20eが、環状の内側溶接部51および外側溶接部52を介して互いに溶接される。内側溶接部51と外側溶接部52との間には環状の空洞35が形成される。ディスク部材10とリム部材20には、周方向に間隔をおいて配された複数の隔壁15,25が一体に鋳造されており、これら隔壁15,25により環状の空洞35が複数の独立した気室41に仕切られる。リム部材20には、気室41の各々をタイヤの内部空間に連ねる連通孔42が形成されている。上記溶接にはレーザービームが用いられる。レーザービームの熱エネルギーは、環状の断熱空間31,32によって隔壁15,25へ逃げるのを抑止される。
【選択図】 図4
【解決手段】
別個の鋳造品からなるディスク部材10とリム部材20とを備え、これらディスク部材10の円周部10eとリム部材20の一端縁部20eが、環状の内側溶接部51および外側溶接部52を介して互いに溶接される。内側溶接部51と外側溶接部52との間には環状の空洞35が形成される。ディスク部材10とリム部材20には、周方向に間隔をおいて配された複数の隔壁15,25が一体に鋳造されており、これら隔壁15,25により環状の空洞35が複数の独立した気室41に仕切られる。リム部材20には、気室41の各々をタイヤの内部空間に連ねる連通孔42が形成されている。上記溶接にはレーザービームが用いられる。レーザービームの熱エネルギーは、環状の断熱空間31,32によって隔壁15,25へ逃げるのを抑止される。
【選択図】 図4
Description
本発明は、タイヤの内部空間で発生する気柱共鳴を低減する車両用ホイールおよびその製造方法に関する。
車両走行中にタイヤは路面の凹凸に起因した衝撃を受けるが、この衝撃が特定の周波数帯(例えば220〜240Hz)において、タイヤの内部空間で気柱共鳴が発生すると、この気柱共鳴により車体の振動や車内騒音が生じるため、乗り心地を悪化させる。
そのため、ホイールのリムに、気室とこの気室をタイヤの内部空間に連通させる連通孔を形成し、この気室と連通孔とでヘルムホルツ共鳴器(空洞共鳴器)を構成し、上記タイヤ内部空間の気柱共鳴のエネルギーを吸収する技術が、種々提案されている。その中で、本願発明に近い先行技術として、特許文献1,2を挙げる。
特許文献1では、ディスクとリムを一体に有するホイール原形を鋳造する。このリムの中央近傍には径方向外方向に突出する環状の突片が形成されている。この突片をロールフォーミングにより径方向外方向に引き延ばした後で、折り曲げ、その先端縁を一方のビードシート部の隣接部に溶接することにより、環状の空洞を形成する。なお、上記リムには鋳造段階で、上記ビードシート部の近傍に周方向に間隔をおいて複数の隔壁が形成されており、これら隔壁により上記空洞は分割されて複数の気室となる。さらに、上記突片に各気室をタイヤ内部空間に連ねる連通孔を形成する。
上記共鳴対策と無関係であるが本願発明に関係がある先行技術として特許文献2を挙げる。この特許文献2では、ディスク部材とリム部材を別々に鋳造する。このディスク部材にはリム部材側が開口した環状凹部が形成されている。リム部材の一端側には起立壁が形成されている、この起立壁をディスク部材の環状凹部を塞ぐようにして、リム部材とディスク部材とを摩擦溶接する。特許文献2では、上記環状凹部により材料を減じて、ホイールの軽量化を図っている。
特許文献1では、リムに形成された突片をロールフォーミングにより折り曲げて溶接しなければならず、生産性が低い。特に、特許文献1では、突片をロールフォーミングする工程で、突片をリムと一体をなす隔壁に沿わせるように成形しなければならず、困難が伴う。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、車両用ホイールにおいて、別個の鋳造品からなるディスク部材とリム部材とを備え、これらディスク部材の円周部内側面とリム部材の一端縁部が、環状の内側溶接部とその径方向外側に位置する環状の外側溶接部を介して互いに溶接され、これら内側溶接部と外側溶接部との間に環状の空洞が形成され、上記環状の空洞には周方向に間隔をおいて複数の隔壁が配置されており、これら隔壁により上記環状の空洞が複数の独立した気室に仕切られ、上記リム部材には、上記気室の各々をタイヤの内部空間に連ねる連通孔が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、気室と連通孔からなるヘルムホルツ共鳴器により、タイヤ内部空間の気柱共鳴のエネルギーを吸収することができる。また、上記ディスク部材とリム部材を溶接することにより気室が得られるので、特許文献1のような突片のロールフォーミングが不要であり、生産性が向上する。
好ましくは、上記ディスク部材とリム部材の間には、上記内側溶接部および外側溶接部と上記隔壁との間に位置して、または上記隔壁の径方向両端部に位置して、内側断熱空間と外側断熱空間がそれぞれ形成されている。
この構成によれば、溶接時の熱エネルギーが隔壁に逃げるのを抑止できるので、隔壁に対応する箇所で材料の溶融が不十分になるのを防止でき、良好な溶接を行うことができる。
この構成によれば、溶接時の熱エネルギーが隔壁に逃げるのを抑止できるので、隔壁に対応する箇所で材料の溶融が不十分になるのを防止でき、良好な溶接を行うことができる。
好ましくは、上記内側断熱空間と外側断熱空間は、上記内側溶接部と外側溶接部にそれぞれ隣接し、上記ディスク部材とリム部材が互いに接合する環状の内側接合領域および外側接合領域により、上記気室との連通を遮断されている。
この構成によれば、気室での共鳴効果が断熱空間によって低下するのを、確実に防止できる。
この構成によれば、気室での共鳴効果が断熱空間によって低下するのを、確実に防止できる。
好ましくは、上記ディスク部材と上記リム部材はそれぞれ、上記内側溶接部と外側溶接部との間に環状凹部を有し、これらディスク部材と上記リム部材の環状凹部が合わさって上記環状の空洞が形成され、上記ディスク部材と上記リム部材の環状凹部の少なくとも一方には上記隔壁が形成され、上記内側断熱空間と外側断熱空間の各々が、上記ディスク部材とリム部材に形成された環状溝を合わせることにより形成される。
この構成によれば、溶接時の熱エネルギーが、ディスク部材、リム部材にそれぞれ形成された環状溝により抑止されるので、より一層良好な溶接を行うことができる。
この構成によれば、溶接時の熱エネルギーが、ディスク部材、リム部材にそれぞれ形成された環状溝により抑止されるので、より一層良好な溶接を行うことができる。
好ましくは、上記ディスク部材と上記リム部材は、上記内側溶接部と外側溶接部との間に環状凹部を有し、これら環状凹部が合わさって上記環状の空洞が形成され、上記ディスク部材と上記リム部材のいずれか一方の部材の環状凹部に設けられた上記隔壁が、当該一方の部材の外側溶接面及び内側溶接面から突出し、他方の部材の上記環状凹部に嵌め込まれている。
この構成によれば、隔壁の嵌め込みにより、ディスク部材に対するリム部材の径方向位置決めを行うことができる。
この構成によれば、隔壁の嵌め込みにより、ディスク部材に対するリム部材の径方向位置決めを行うことができる。
本発明の他の態様では、車両用ホイールの製造方法において、
異なる鋳造品からなるディスク部材とリム部材とを用意し、これらディスク部材とリム部材はそれぞれ、環状の内側溶接面とその径方向外側に位置する環状の外側溶接面を有し、これらディスク部材とリム部材の少なくとも一方は、上記内側溶接面と外側溶接面との間に周方向に間隔をおいて複数の隔壁を有し、
上記ディスク部材と上記リム部材の上記内側溶接面同士を接合させるとともに、外側溶接面同士を接合させ、これら内側溶接面同士の接合部と外側溶接面同士の接合部との間に空洞を形成し、この空洞を上記隔壁により分割して互いに独立した複数の気室を形成し、
上記ディスク部材とリム部材が接合した状態で、少なくとも上記隔壁に対応する位置には、上記内側溶接面に隣接する内側断熱空間と、上記外側溶接面に隣接する外側断熱空間を形成し、
上記内側溶接面同士の接合部および外側溶接面同士の接合部に、全周にわたってレーザービームを照射してディスク部材とリム部材を溶接し、
上記溶接の際に、上記内側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記内側断熱空間で抑止し、上記外側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記外側断熱空間で抑止し、
上記溶接と相前後して上記リム部材に、上記気室をタイヤ内部空間に連ねる連通孔を形成することを特徴とする。
これによれば、レーザービームを用いることにより、ディスク部材及びリム部材に大きな荷重を付与することなく、比較的小さな熱エネルギーで溶接を行うことができ、溶接に伴う変形を防止することができる。また、溶接時のレーザービームの熱エネルギーが隔壁に逃げるのを抑止でき、良好な溶接を行うことができる。
異なる鋳造品からなるディスク部材とリム部材とを用意し、これらディスク部材とリム部材はそれぞれ、環状の内側溶接面とその径方向外側に位置する環状の外側溶接面を有し、これらディスク部材とリム部材の少なくとも一方は、上記内側溶接面と外側溶接面との間に周方向に間隔をおいて複数の隔壁を有し、
上記ディスク部材と上記リム部材の上記内側溶接面同士を接合させるとともに、外側溶接面同士を接合させ、これら内側溶接面同士の接合部と外側溶接面同士の接合部との間に空洞を形成し、この空洞を上記隔壁により分割して互いに独立した複数の気室を形成し、
上記ディスク部材とリム部材が接合した状態で、少なくとも上記隔壁に対応する位置には、上記内側溶接面に隣接する内側断熱空間と、上記外側溶接面に隣接する外側断熱空間を形成し、
上記内側溶接面同士の接合部および外側溶接面同士の接合部に、全周にわたってレーザービームを照射してディスク部材とリム部材を溶接し、
上記溶接の際に、上記内側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記内側断熱空間で抑止し、上記外側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記外側断熱空間で抑止し、
上記溶接と相前後して上記リム部材に、上記気室をタイヤ内部空間に連ねる連通孔を形成することを特徴とする。
これによれば、レーザービームを用いることにより、ディスク部材及びリム部材に大きな荷重を付与することなく、比較的小さな熱エネルギーで溶接を行うことができ、溶接に伴う変形を防止することができる。また、溶接時のレーザービームの熱エネルギーが隔壁に逃げるのを抑止でき、良好な溶接を行うことができる。
本発明によれば、タイヤ内部空間の気柱共鳴のエネルギーを良好に吸収できるヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールを、高い生産性で製造することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係わる車両用ホイールとその製造方法について、図1〜図7を参照しながら説明する。
ホイール1は、図1(A)に示すように別々に鋳造されたアルミ鋳造品からなるディスク部材10とリム部材20とを備え、これらディスク部材10とリム部材20とを図1(B)に示すように溶接することにより構成されており、外周にタイヤ2を装着するようになっている。
ホイール1は、図1(A)に示すように別々に鋳造されたアルミ鋳造品からなるディスク部材10とリム部材20とを備え、これらディスク部材10とリム部材20とを図1(B)に示すように溶接することにより構成されており、外周にタイヤ2を装着するようになっている。
まずディスク部材10について説明する。ディスク部材10は、図1(A),図2に示すように、中央にハブ穴10aを有し、このハブ穴10aを囲むようにして複数のボルト穴10bを有し、さらにその径方向外側に放射状に延びる複数のスポーク部10cを有し、これらスポーク部10c間に飾り窓10dを有している。
上記ディスク部材10は円周部10eを有している。この円周部10eは、図3に最も良く示すように、リム部材20側に開口する環状凹部11と、この環状凹部11の径方向内側および外側に位置する内側円筒部12、外側円筒部13を有している。
図1(B)に示すように、外側円筒部13はタイヤ2の一方のビード2aを支持する一方のビードシート部として提供される。この外側円筒部13の端縁から、上記ビード2aの脱落を禁じるための円環状のフランジ部14が径方向外方向に突出するようにして形成されている。
図1(B)に示すように、外側円筒部13はタイヤ2の一方のビード2aを支持する一方のビードシート部として提供される。この外側円筒部13の端縁から、上記ビード2aの脱落を禁じるための円環状のフランジ部14が径方向外方向に突出するようにして形成されている。
図3、図5に示すように、上記ディスク部材10の環状凹部11は、周方向に等間隔をおいて形成された複数(本実施形態では5つ)の隔壁15により、複数の分割室11aに仕切られている。この隔壁15は他の部位と同様にディスク部材10の鋳造時に成形される。
上記ディスク部材10の内側円筒部12,外側円筒部13および隔壁15の、上記リム部材20に対向する端面12a,13a,15a(円周部10eのリム側面)は、ディスク部材10の中心軸線L(ホイール1の中心軸線、図1にのみ示す)と直交する一平面上において平坦面となるように形成されている。
図3、図5に示すように、上記内側円筒部12,外側円筒部13の端面12a,13aにはそれぞれ連続した環状溝12b,13bが形成されている。内側円筒部12の端面12aにおいて、上記環状溝12bの径方向内側の領域が連続した円環状の内側溶接面12xとして提供され、径方向外側の領域が連続した円環状の内側接合面12yとして提供される。同様に、外側円筒部13の端面13aにおいて、上記環状溝13bの径方向外側の領域が外側溶接面13xとして提供され、径方向内側の領域が外側接合面13yとして提供される。
次にリム部材20について説明する。図1(A)に示すように、このリム部材20は、ほぼ円筒形状のリムドロップ部20aと、ディスク部材10の反対側に位置する他方のビードシート部20bおよびフランジ部20cとを有している。
上記リム部材20のディスク部材10側の端縁部20eは、図3に最も良く示すように、ディスク部材10側に開口する円環状の凹部21と、この環状凹部21の径方向内側および外側に位置する内側円筒部22、外側円筒部23とを有している。この外側円筒部23は、径方向外方向にやや傾斜して起立した起立壁26を介して、リムドロップ部20aに連なっている。
図3に示すように、上記リム部材20の環状凹部21は、周方向に等間隔をおいて形成された複数(本実施形態では5つ)の隔壁25により、複数の分割室21aに仕切られている。この隔壁25は他の部位と同様にリム部材20の鋳造時に成形される。
上記リム部材20の内側円筒部22,外側円筒部23および隔壁25の、上記ディスク部材10に対向する端面22a,23a,25aは、ホイール1の中心軸線Lと直交する一平面上において平坦面となるよう形成されている。
図3に示すように、上記内側円筒部22,外側円筒部23の端面22a,23aにはそれぞれ連続した環状溝22b,23bが形成されている。内側円筒部22の端面22aにおいて、上記環状溝22bの径方向内側が連続した円環状をなす内側溶接面22xとして提供され、径方向外側が連続した円環状をなす内側接合面22yとして提供される。同様に、外側円筒部23の端面23aにおいて、上記環状溝23bの径方向外側が外側溶接面23xとして提供され、径方向内側が外側接合面23yとして提供される。なお、接合面12y、22y、13y、23yはホイール軸Lに対して垂直になっていることが好ましい。
上記ディスク部材10とリム部材20は、図4に示すように、溶接器により溶接される。以下、溶接の一例として、溶接器100を使用した実施例を詳述する。
上記ディスク部材10とリム部材20の内側溶接面12x、22x同士、外側溶接面13x,23x同士、外側接合面12y、22y同士、外側接合面13y,23y同士、隔壁15,25の端面15a,25a同士を位置合わせして接合する(面接触させる)。
上記ディスク部材10とリム部材20の内側溶接面12x、22x同士、外側溶接面13x,23x同士、外側接合面12y、22y同士、外側接合面13y,23y同士、隔壁15,25の端面15a,25a同士を位置合わせして接合する(面接触させる)。
上記接合状態で上記ディスク部材10の環状溝12bと上記リム部材20の環状溝22bが合わさって、図4に示す連続した環状の内側断熱空間31が構成され、同様に環状溝13b,23bが合わさって、外側断熱空間32が構成される。なお、これら断熱空間31,32は連続していなくてもよい。
また、ディスク部材10の環状凹部11とリム部材20の環状凹部21とで、環状の空洞35が形成され、ディスク部材10の各分割室11aとこれに対応するリム部材20の分割室21aにより、気室41が構成される。
また、ディスク部材10の環状凹部11とリム部材20の環状凹部21とで、環状の空洞35が形成され、ディスク部材10の各分割室11aとこれに対応するリム部材20の分割室21aにより、気室41が構成される。
図4〜図7に示すように、接合されたディスク部材10、リム部材20の径方向内側および外側において、レーザー溶接器100からレーザービームBを照射しながら、ディスク部材10、リム部材20を一緒に回転させることにより、レーザービームBを全周にわたって連続的に照射する。
上記レーザービームBは、接合面12y、22y、13y、23yおよび溶接面12x、22x、13x、23xが配される平面において、上記ディスク部材10、リム部材20の内側円筒部22の内周面、外側円筒部23の外周面に対してそれぞれ垂直をなし、上記内側溶接面12x、22x、外側溶接面13x,23xの全周にわたって照射される。
図4に示すように、上記レーザービームBの照射により、上記ディスク部材10、リム部材20の内側溶接面12x、22x近傍の材料が溶融し、全周にわたって内側溶接部51が得られる。同様に、上記ディスク部材10、リム部材20の外側溶接面13x、23x近傍の材料が溶融し、図4に示すように全周にわたって外側溶接部52が得られる。
上記レーザー溶接工程における断熱空間31,32の役割について詳述する。図7に示すように、上記レーザービームBが内側溶接面12x,22xに沿って照射される際、レーザービームBの熱エネルギーは、断熱空間31に遮られているため、断熱空間31より径方向外側へ伝導されない。その結果、内側溶接面12x、22xの近傍に十分な熱エネルギーが供給され、良好な内側溶接部51が得られる。
断熱空間31が無く、内側溶接面12x、22xが隔壁15,25に気室41が隣接している状態でレーザー溶接を実行した場合には、隔壁15,25に対応する位置でレーザービームBの熱エネルギーが熱容量の大きな隔壁15,25へと伝導されてしまい、溶接不良が生じてしまう。本実施形態では、断熱空間31により熱エネルギーが隔壁15,25に向かって逃げるのを阻止するため、良好な溶接が行われるのである。
さらに本実施形態では、断熱空間31が連続した環状をなしているため、隔壁15,25に対応する位置と気室41に対応する位置とで、溶接条件をほぼ等しくすることができる。その結果、全周にわたってほぼ均一な溶接を行うことができる。
上記レーザービームBが外側溶接面13x,23xに沿って照射される際にも、上記と同様に、レーザービームBの熱エネルギーが外側の断熱空間32に遮られているため、良好な外側溶接部52が得られる。
なお、上記内側の溶接と外側の溶接は、2台の溶接器100で同時に行ってもよいし、1台の溶接器100で順に行っても良い。
上記溶接工程の後に、リム部材20の起立壁26に、上記複数の気室41に対応して複数の連通孔42を形成する。各気室41と連通孔42により、独立したヘルムホルツ共鳴器40が構成される。なお、この連通孔42は溶接工程の前に形成してもよい。
上記複数の気室41は、端面15a,25aで接合された隔壁15,25により互いに周方向に隔離されている。さらに気室41は、内側接合面12y、22yが接合することにより得られる円環状の接合領域53により内側の断熱空間31から隔離され、外側接合面13y、23yが接合することにより得られる円環状の接合領域54により外側の断熱空間32から隔離されている。その結果、複数の気室41は互いに独立している。
上記気室41は互いに気密をなして隔離するのが好ましいが、僅かな隙間を介しての連通は許容される。
上記気室41は互いに気密をなして隔離するのが好ましいが、僅かな隙間を介しての連通は許容される。
上記ヘルムホルツ共鳴器40の共鳴周波数fは、気室41の体積、連通孔42の断面積、連通孔42の長さにより決定されるが、この共鳴周波数fがタイヤ2の内部空間2xでの気柱共鳴の減衰させたい周波数帯にほぼ対応するように、上記ヘルムホルツ共鳴器40が設計されている。
上記構成において、車両走行中にタイヤ2が路面の凹凸に起因した衝撃を受け、特定の周波数帯においてタイヤ2の内部空間2xで気柱共鳴が発生する。この際、この特定の周波数帯で共鳴する複数のヘルムホルツ共鳴器40により、共鳴エネルギーを吸収することができ、車体の振動や車内騒音を防止することができる。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら実施形態の説明において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明の第2実施形態では、図8(A)に示すように、リム部材20の端縁部20eの凹部21には隔壁が形成されず、ディスク部材10の円周部10eの凹部11にのみ隔壁16が形成されている。この隔壁16はディスク部材10の溶接面12x、13x及び接合面12y、13yから突出しており、この突出部16aの形状は上記リム部材20の凹部21の断面形状と合致している。
本発明の第2実施形態では、図8(A)に示すように、リム部材20の端縁部20eの凹部21には隔壁が形成されず、ディスク部材10の円周部10eの凹部11にのみ隔壁16が形成されている。この隔壁16はディスク部材10の溶接面12x、13x及び接合面12y、13yから突出しており、この突出部16aの形状は上記リム部材20の凹部21の断面形状と合致している。
図8(B)に示すように、ディスク部材10とリム部材20を接合させた状態では、ディスク部材10の隔壁16の突出部16aが上記リム部材20の凹部21に嵌りこみ、これにより気室41を仕切る。この嵌まり込みにより、ディスク部材10に対するリム部材20の径方向位置決めを行うことができる。
上記第2実施形態において、図8(A)に想像線で示すように、リム部材20の凹部21の底面に突起26aを形成し、この突起26aを、ディスク部材10の隔壁16の周方向両側面のうちの一方に当てることにより、ディスク部材10に対するリム部材20の周方向の位置決めをも行うようにしてもよい。上記突起26aは1つのみ形成して複数の隔壁16の内の1つの隔壁16の側面に当てるようにしてもよいし、隔壁16毎に1つずつ形成してもよいし、隔壁16毎にその両側面に当てるように2つずつ形成してもよい。
本発明の第3実施形態では、図9(A)に示すように、ディスク部材10の円周部10eにおけるリム部材20側の面に環状の浅い凹部17が形成されている。この浅い凹部17の底面に環状凹部11が形成されるとともにこの環状凹部11に隔壁15が形成されている。この浅い凹部17の幅(ホイール径方向寸法)は環状凹部11より広い。
他方、リム部材20の端縁部20eのディスク部材10側の面には、環状の低い凸部27が形成されている。さらに端縁部20eには、上記低い凸部27の端面に開口する環状凹部21が形成され、この環状凹部21には隔壁25が形成されている。この低い凸部27の幅(ホイール径方向寸法)はディスク部材10の浅い凹部17より小さく、環状凹部11,21より大きい。
上記ディスク部材10の円周部10eの面において、上記浅い凹部17の径方向内側と外側に位置する面領域が溶接面12x、13xとして提供される。また、上記リム部材20の端縁部20eの面において、上記低い凸部27の径方向内側および外側の面領域の一部は、上記ディスク部材10側の溶接面12x、13xに対向する溶接面22x、23xとして提供される。
上記低い凸部27の端面において凹部21の径方向内側および外側の面領域は、環状の接合面22y、23yとして提供される。また、上記ディスク部材10の浅い凹部17の底面において上記接合面22y、23yに対応する面領域は、環状の接合面12y、13yとして提供される。
図9(B)に示すように、上記リム部材20の低い凸部27を上記ディスク部材10の浅い凹部17に入り込ませるとともに、上記溶接面12x、22x同士、溶接面13x、23x同士、接合面12y、22y同士、接合面13y、23y同士、隔壁15,25の端面15a,25a同士を接合させると、低い凸部27と浅い凹部17との間に、内側断熱空間33および外側断熱空間34が形成される。
図10、図11は、本発明の第4実施形態を示す。この実施形態では、ディスク部材10の円筒部12,13の端面全域が溶接面12x、13xとして提供される。同様にリム部材20の円筒部22,23の端面全域が溶接面22x、23xとして提供される。隔壁15の端面15aは溶接面12x、13xと同一平面上に位置し、隔壁25の端面25aは溶接面22x、23xと同一平面上に位置している。
上記ディスク部材10の隔壁15の端面15aのホイール径方向両端部すなわち上記溶接面12x、22xに隣接する箇所には、穴18、19が形成されている。
同様に、上記リム部材20の隔壁25の端面25aの両端部すなわち上記溶接面22x、23xに隣接する箇所にも、穴28、29が形成されている。
同様に、上記リム部材20の隔壁25の端面25aの両端部すなわち上記溶接面22x、23xに隣接する箇所にも、穴28、29が形成されている。
上記ディスク部材10とリム部材20が接合された状態で、穴18,28により、内側の断熱空間が構成され、穴19,29により外側の断熱空間が形成される。これら断熱空間により、溶接時の隔壁15,25に対応する箇所でのレーザービームの熱エネルギーが、上記隔壁15,25へと逃げるのを抑止でき、良好な溶接を行える。
本発明は、上記実施例に制約されず、種々の態様を採用することができる。例えば、第1〜第3実施形態では断熱空間は連続した環状をなしているが、隔壁に対応する箇所だけに所定長さにわたって形成してもよい。
図8に示す第2実施形態において、リム部材側に隔壁を設けてもよい。また、この第2実施形態において、ディスク部材とリム部材の両方に隔壁を形成し、一方の部材の隔壁を溶接面から突出させ、他方の部材の隔壁を溶接面から後退させ、一方の部材の隔壁の突出部を他方の部材の環状凹部に嵌め込むとともに、両部材の隔壁の端面同士を接合するようにしてもよい。
さらに、上記第2実施形態において、ディスク部材とリム部材の両方に隔壁を形成し、両隔壁が、溶接面から突出した突出部と溶接面から後退した後退部とをそれぞれ有し、一方の隔壁の突出部を他方の隔壁の後端部に接合し、当該他方の隔壁の突出部を当該一方の隔壁の後退部に接合し、これにより径方向位置決めを行ってもよい。
図9に示す第3実施形態において、リム部材側に浅い凹部を形成し、ディスク部材側に低い凸部を形成してもよい。
図10、図11に示す第4実施形態において隔壁に形成される穴は円形に限らず、半円、四角等であってもよい。
第1〜第4実施形態では、一方のビードシート部をディスク部材側に設けたが、リム部材側に設けてもよい。
環状の凹部および隔壁をディスク部材にのみ設けてもよい。
隔壁は、ディスク部材やリム部材とは別の部品であってもよく、この場合、ディスク部材やリム部材に形成された溝等に隔壁を嵌め込むようにしてもよい。また、隔壁は、周方向に等間隔をおいて形成させているが、等間隔でなくてもよい。
さらに、上記環状溝は切削によって形成しているが、鋳造時に成形されていてもよい。
図8に示す第2実施形態において、リム部材側に隔壁を設けてもよい。また、この第2実施形態において、ディスク部材とリム部材の両方に隔壁を形成し、一方の部材の隔壁を溶接面から突出させ、他方の部材の隔壁を溶接面から後退させ、一方の部材の隔壁の突出部を他方の部材の環状凹部に嵌め込むとともに、両部材の隔壁の端面同士を接合するようにしてもよい。
さらに、上記第2実施形態において、ディスク部材とリム部材の両方に隔壁を形成し、両隔壁が、溶接面から突出した突出部と溶接面から後退した後退部とをそれぞれ有し、一方の隔壁の突出部を他方の隔壁の後端部に接合し、当該他方の隔壁の突出部を当該一方の隔壁の後退部に接合し、これにより径方向位置決めを行ってもよい。
図9に示す第3実施形態において、リム部材側に浅い凹部を形成し、ディスク部材側に低い凸部を形成してもよい。
図10、図11に示す第4実施形態において隔壁に形成される穴は円形に限らず、半円、四角等であってもよい。
第1〜第4実施形態では、一方のビードシート部をディスク部材側に設けたが、リム部材側に設けてもよい。
環状の凹部および隔壁をディスク部材にのみ設けてもよい。
隔壁は、ディスク部材やリム部材とは別の部品であってもよく、この場合、ディスク部材やリム部材に形成された溝等に隔壁を嵌め込むようにしてもよい。また、隔壁は、周方向に等間隔をおいて形成させているが、等間隔でなくてもよい。
さらに、上記環状溝は切削によって形成しているが、鋳造時に成形されていてもよい。
本発明は、車両用ホイールに適用することができる。
10 ディスク部材
20 リム部材
11,21 環状凹部
12b、13b、22b、23b 環状溝
12x、13x、22x、23x 溶接面
12y、13y、22y、23y 接合面
15、16、25 隔壁
18,19,28,29 穴
31,32、33、34 断熱空間
35 環状の空洞
40 ヘルムホルツ共鳴器
41 気室
42 連通孔
51、52 溶接部
53,54 接合領域
20 リム部材
11,21 環状凹部
12b、13b、22b、23b 環状溝
12x、13x、22x、23x 溶接面
12y、13y、22y、23y 接合面
15、16、25 隔壁
18,19,28,29 穴
31,32、33、34 断熱空間
35 環状の空洞
40 ヘルムホルツ共鳴器
41 気室
42 連通孔
51、52 溶接部
53,54 接合領域
Claims (6)
- 別個の鋳造品からなるディスク部材とリム部材とを備え、これらディスク部材の円周部内側面とリム部材の一端縁部が、環状の内側溶接部とその径方向外側に位置する環状の外側溶接部を介して互いに溶接され、これら内側溶接部と外側溶接部との間に環状の空洞が形成され、
上記環状の空洞には周方向に間隔をおいて複数の隔壁が配置されており、これら隔壁により上記環状の空洞が複数の独立した気室に仕切られ、
上記リム部材には、上記気室の各々をタイヤの内部空間に連ねる連通孔が形成されていることを特徴とする車両用ホイール。 - 上記ディスク部材とリム部材の間には、上記内側溶接部および外側溶接部と上記隔壁との間に位置して、または上記隔壁の径方向両端部に位置して、内側断熱空間と外側断熱空間がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ホイール。
- 上記内側断熱空間と外側断熱空間は、上記内側溶接部と外側溶接部にそれぞれ隣接し、上記ディスク部材とリム部材が互いに接合する環状の内側接合領域および外側接合領域により、上記気室との連通を遮断されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用ホイール。
- 上記ディスク部材と上記リム部材はそれぞれ、上記内側溶接部と外側溶接部との間に環状凹部を有し、これらディスク部材と上記リム部材の環状凹部が合わさって上記環状の空洞が形成され、上記ディスク部材と上記リム部材の環状凹部の少なくとも一方には上記隔壁が形成され、
上記内側断熱空間と外側断熱空間の各々が、上記ディスク部材とリム部材に形成された環状溝を合わせることにより形成されることを特徴とする請求項3に記載の車両用ホイール。 - 上記ディスク部材と上記リム部材はそれぞれ、上記内側溶接部と外側溶接部との間に環状凹部を有し、これら環状凹部が合わさって上記環状の空洞が形成され、
上記ディスク部材と上記リム部材のいずれか一方の部材の環状凹部に設けられた上記隔壁が、当該一方の部材の外側溶接面及び内側溶接面から突出し、他方の部材の上記環状凹部に嵌め込まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用ホイール。 - 異なる鋳造品からなるディスク部材とリム部材とを用意し、これらディスク部材とリム部材はそれぞれ、環状の内側溶接面とその径方向外側に位置する環状の外側溶接面を有し、これらディスク部材とリム部材の少なくとも一方は、上記内側溶接面と外側溶接面との間に周方向に間隔をおいて複数の隔壁を有し、
上記ディスク部材と上記リム部材の上記内側溶接面同士を接合させるとともに、外側溶接面同士を接合させ、これら内側溶接面同士の接合部と外側溶接面同士の接合部との間に空洞を形成し、この空洞を上記隔壁により分割して互いに独立した複数の気室を形成し、
上記ディスク部材とリム部材が接合した状態で、少なくとも上記隔壁に対応する位置には、上記内側溶接面に隣接する内側断熱空間と、上記外側溶接面に隣接する外側断熱空間を形成し、
上記内側溶接面同士の接合部および外側溶接面同士の接合部に、全周にわたってレーザービームを照射してディスク部材とリム部材を溶接し、
上記溶接の際に、上記内側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記内側断熱空間で抑止し、上記外側溶接面同士の接合部へのレーザービームの熱エネルギーが隔壁へ逃げるのを上記外側断熱空間で抑止し、
上記溶接と相前後して上記リム部材に、上記気室をタイヤ内部空間に連ねる連通孔を形成することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。
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JP2012200182A JP2014054894A (ja) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | 車両用ホイールおよびその製造方法 |
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2012
- 2012-09-12 JP JP2012200182A patent/JP2014054894A/ja active Pending
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