JP2017052342A - 車両用ホイールディスク - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて窓部形成部の剛性を向上できる、車両用ホイールディスクの提供。
【解決手段】窓部形成部１４のディスク半径方向外側面１４ａがディスク半径方向と直交する平面とされている。そのため、タイヤからリム１１０を介してディスク１０に伝わってきて窓部形成部１４に面内圧縮力がかかった際、窓部形成部１４には突っ張り力がかかることになり、従来に比べて窓部形成部１４は変形しにくくなる。よって、ディスク１０の剛性が従来に比べて高まる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用ホイールディスクに関する。

特許文献１は、図２３に示すように、ディスク周方向に間欠的に複数設けられておりリム４の内周面に溶接接合されるディスクフランジ部２と、隣り合うディスクフランジ部２間に設けられておりリム４との間に窓部Ｗを形成する窓部形成部３と、を有し、窓部形成部３のディスク半径方向外側面３ａがディスク半径方向内側に凹む湾曲面とされている、車両用ホイールディスク１を開示している。特許文献１の車両用ホイールディスク１では、窓部形成部３は、図２４に示すように、ディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜している。

上記の公報開示の技術にはつぎの問題点がある。
タイヤからリム４を介してディスク１に伝わってくる力は、窓部形成部３に面内圧縮力Ｆとなってかかる。
ここで、上記公報開示の技術では、窓部形成部３のディスク半径方向外側面３ａがディスク半径方向内側に凹む湾曲面とされているため、ディスク半径方向の合力が発生し、窓部形成部３にディスク半径方向内側への曲げ変形が発生するおそれがある。

特開２００４−１８２０２２号公報

本発明の目的は、従来に比べて窓部形成部の剛性を向上できる、車両用ホイールディスクを提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） ディスク周方向に間欠的に複数設けられており、ディスク半径方向外側端部でディスク軸方向と平行な方向に延びており、リムの内周面に溶接接合されるディスクフランジ部と、
ディスク周方向に隣り合う前記ディスクフランジ部間に設けられており、前記リムとの間に窓部を形成する窓部形成部と、
を有し、
前記窓部形成部は、ディスク軸方向と平行な方向に延びて形成されており、前記窓部形成部のディスク半径方向外側面が、ディスク半径方向と直交する平面とされている、車両用ホイールディスク。
（２） 前記窓部形成部のディスク軸方向内側端縁は、ディスク軸方向外側に凹む凹形状となっており、該窓部形成部のディスク軸方向内側端縁は、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合よりもディスク軸方向内側にある、（１）記載の車両用ホイールディスク。

上記（１）の車両用ホイールディスクによれば、窓部形成部のディスク半径方向外側面がディスク半径方向と直交する平面とされている。そのため、タイヤからリムを介してディスクに伝わってきて窓部形成部に面内圧縮力がかかった際、窓部形成部には突っ張り力がかかることになり、従来に比べて窓部形成部は変形しにくくなる。よって、ディスク剛性が従来に比べて高まる。

また、窓部形成部がディスク軸方向と平行な方向に延びているため、複数の窓部形成部を絞り加工する方向とプレス機の加圧スライド方向とを一致させることができる。そのため、窓部形成部がディスク軸方向と平行な方向に延びていない場合に比べて、平板状のディスク素材をプレス機を用いて絞り成形する際に、窓部形成部を容易に加工できる。

上記（２）の車両用ホイールディスクによれば、窓部形成部のディスク軸方向内側端縁が、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合よりもディスク軸方向内側にある。そのため、ディスク側面視における窓部形成部のディスク軸方向距離が、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合よりも長く（大きく）なる。よって、窓部形成部に面内圧縮力がかかった際における窓部形成部の変形抑制を効果的に図ることができる。

本発明実施例１の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例１の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例１の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例１の車両用ホイールディスク（実線）と従来の車両用ホイールディスク（２点鎖線）との比較図である。 本発明実施例２の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例２の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例２の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例３の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例３の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例３の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例４の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例４の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例４の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例５の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例５の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例５の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例６の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例６の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例６の車両用ホイールディスクの斜視図である。 本発明実施例７の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 本発明実施例７の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。 本発明実施例７の車両用ホイールディスクの斜視図である。 従来の車両用ホイールディスクを用いたホイールの正面図である。 従来の車両用ホイールディスクを用いたホイールの断面図である。

以下に、本発明実施例の車両用ホイールディスクを、図面を参照して、説明する。
図１〜図４は、本発明実施例１の車両用ホイールディスクを示しており、図５〜図７は、本発明実施例２の車両用ホイールディスクを示しており、図８〜図１０は、本発明実施例３の車両用ホイールディスクを示しており、図１１〜図１３は、本発明実施例４の車両用ホイールディスクを示しており、図１４〜図１６は、本発明実施例５の車両用ホイールディスクを示しており、図１７〜図１９は、本発明実施例６の車両用ホイールディスクを示しており、図２０〜図２２は、本発明実施例７の車両用ホイールディスクを示している。
本発明全実施例にわたって共通する部分には、本発明全実施例にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明全実施例にわたって共通する部分を説明する。

本発明実施例の車両用ホイールディスク１０（以下、単に、ホイールディスクまたはディスクともいう）は、乗用車、トラック、バス、商用車等に用いられるホイールディスクである。ホイールディスク１０は、板（たとえば鋼板やアルミ板）から成形（たとえばプレス絞り成形）によって作られるホイールディスクが対象であり、鋳造ホイールは含まない。ホイールディスク１０は、図１、図２に示すように、環状のリム（タイヤを保持する部品）１１０と溶接されてホイール１００となる。

リム１１０は、図２に示すように、内側フランジ部１１１、内側ビードシート部１１２、内側サイドウォール部１１３、ドロップ部１１４、外側サイドウォール部１１５、外側ビードシート部１１６、外側フランジ部１１７と、を備える。内側フランジ部１１１、内側ビードシート部１１２、内側サイドウォール部１１３は、外側サイドウォール部１１５、外側ビードシート部１１６、外側フランジ部１１７よりも、ホイール１００を車両に装着した際にホイール軸方向で車両の内側に近い側に位置する。

ホイールディスク１０は、ハブ穴１１と、ハブ取付け部１２と、ディスクフランジ部１３と、窓部形成部１４と、ディスク中間部１５と、を備える。

ハブ穴１１は、図１に示すように、ホイールディスク１００のディスク半径方向（ホイール半径方向）の中央部に設けられている。
ハブ取付け部１２は、ハブ穴１１の周囲に設けられている。ハブ取付け部１２は、平板状または略平板状であり、ディスク軸方向（ホイール軸方向）と直交または略直交する平面内にある。ハブ取付け部１２には、ハブ取付けボルト穴１２ａが複数設けられている。ハブ取付けボルト穴１２ａは、ディスク周方向（ホイール周方向）に等間隔にたとえば４個設けられている。ただし、ハブ取付けボルト穴１２ａの数は、４個に限定されるものではなく、３個であってもよく、図１７に示すように５個であってもよく、６個以上であってもよい。ハブから延びてくるハブ取付けボルト（両方共に図示略）をハブ取付けボルト穴１２ａに挿通し、ハブ取付けボルトに図示略のハブナットを螺合することにより、ホイールディスク１０（ホイール１００）はハブに固定される。

ディスクフランジ部１３は、ディスク周方向に間欠的に複数（４個）設けられている。複数のディスクフランジ部１３は、同一円周上にある。ディスクフランジ部１３は、図２に示すように、ディスク半径方向外側端部でディスク軸方向と平行な方向に延びている。ディスクフランジ部１３は、リム１１０のドロップ部１１４でリム１１０と嵌合し、ドロップ部１１４の内周面に溶接接合される。ディスクフランジ部１３は、ディスクフランジ部１３のディスク周方向の全域にわたってリム１１０と溶接されていてもよく、ディスクフランジ部１３のディスク周方向中央部を含む一部のみでリム１１０と溶接されていてもよい。ホイールディスク１０は、ディスクフランジ部１３でリム１１０に固定（接合）される。

窓部形成部１４は、図３に示すように、ディスク軸方向から見たとき、ディスク周方向に隣り合うディスクフランジ部１３，１３間に設けられる。窓部形成部１４は、ディスクフランジ部１３と同数（４個）設けられている。窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられていてもよく、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の一部のみに設けられていてもよい。窓部形成部１４が隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられる場合、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とが「点」接触する場合を除き、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とはディスク１０の成形上必然的にできる湾曲部Ｒのみを介して隣接している（窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とが直接連なっている）。なお、湾曲部Ｒは、ディスク軸方向と平行な方向に延びている。窓部形成部１４が隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の一部のみに設けられる場合、窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向中央部を含む位置に設けられる。

窓部形成部１４は、図１に示すように、ディスクフランジ部１３よりもディスク半径方向内側に位置している。窓部形成部１４は、リム１１０とは接触しておらず、リム１１０との間に窓部Ｗを形成する。

窓部形成部１４は、全体にわたって、ディスク半径方向と直交する平板形状（プレス絞り加工による板厚変化は無視される）とされている。すなわち、窓部形成部１４は、湾曲部や屈曲部を有さない。窓部形成部１４は、図２に示すように、窓部形成部１４のディスク半径方向内側に位置するディスク中間部１５のディスク半径方向外側端部１５ａから、ディスク軸方向と平行な方向に延びて形成されている。窓部形成部１４のディスク半径方向外側面１４ａの全体は、ディスク半径方向と直交する平面とされている。そのため、ディスク軸方向から見たとき、図１に示すように、窓部形成部１４のディスク半径方向外側面１４ａは直線となって見える。

図３に示すように、窓部形成部１４のディスク軸方向内側端縁１４ｂは、ディスク軸方向外側に凹む凹形状となっている。図４に示すように、窓部形成部１４のディスク軸方向内側端縁１４ｂは、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合（図４の２点鎖線）におけるディスク軸方向端縁Ａよりもディスク軸方向内側（図４における下側）にある。

窓部形成部１４は、ディスク周方向で、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置（ハブ取付けボルト穴１２ａのディスク半径方向外側）に設けられていてもよく、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応しない位置（隣り合うハブ取付けボルト穴１２ａ、１２ａ間のディスク半径方向外側）に設けられていてもよい。また、複数の窓部形成部１４の一部が、ディスク周方向で、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられ、複数の窓部形成部１４の残りが、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応しない位置に設けられていてもよい。

ディスク中間部１５は、図２に示すように、ディスク半径方向で、ハブ取付け部１２とディスクフランジ部１３および窓部形成部１４とを繋ぐディスク部分である。ディスク半径方向で、ディスク中間部１５の、ハブ取付け部１２側の端部は、ハブ取付け部１２からディスク半径方向外側かつディスク軸方向外側に延びている。ディスク半径方向で、ディスク中間部１５の、ディスクフランジ部１３側の端部および窓部形成部１４側の端部は、ディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に延びている。

ディスク中間部１５は、ディスク中間部１５のディスク半径方向中間部に、ディスク周方向に連続しディスク軸方向に突出した環状突起部１５ｂを有していてもよい。また、ディスク中間部１５には、ディスク中間部１５のディスク半径方向中間部に、ディスク周方向に等間隔に複数個の飾り穴１５ｃが設けられていてもよい。環状突起部１５ｂと飾り穴１５ｃがともに設けられる場合、飾り穴１５ｃは、環状突起部１５ｂよりディスク半径方向外側に設けられている。

ここで、本発明全実施例にわたって共通する作用、効果を説明する。
本発明実施例では、窓部形成部１４のディスク半径方向外側面１４ａがディスク半径方向と直交する平面とされている。そのため、タイヤからリム１１０を介してディスク１０に伝わってきて窓部形成部１４に面内圧縮力がかかった際、窓部形成部１４には突っ張り力がかかることになり、従来に比べて窓部形成部１４は変形しにくくなる。よって、ディスク１０の剛性が従来に比べて高まる。窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とが湾曲部Ｒのみを介して隣接する場合（窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とが直接連なる場合）、ディスク１０の剛性はさらに高まる。
その結果、ディスク１０とリム１１０との結合力を向上できる、ディスク１０とリム１１０との溶接部の捩れ変形の発生を抑制できる、等の作用効果を得ることができる。

窓部形成部１４がディスク軸方向と平行な方向に延びているため、複数の窓部形成部１４を絞り加工する方向とプレス機（図示略）の加圧スライド方向とを一致させることができる。そのため、窓部形成部１４がディスク軸方向と平行な方向に延びていない場合に比べて、平板状のディスク素材（図示略）をプレス機を用いて絞り成形する際に、窓部形成部１４を容易に加工できる。また、窓部形成部１４を当該部位を成形するパンチとダイによりしごき加工を行うことができ、しごき加工を行わない場合よりもディスク側面視における窓部形成部１４のディスク軸方向距離Ｌを大きくしてもよい。

窓部形成部１４のディスク軸方向内側端縁１４ｂが、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合（図４の２点鎖線）におけるディスク軸方向端縁Ａよりもディスク軸方向内側（図４における下側）にある。そのため、ディスク側面視における窓部形成部１４のディスク軸方向距離Ｌが、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合における窓部形成部のディスク軸方向距離Ｌ１よりも長く（大きく）なる。よって、窓部形成部１４に面内圧縮力がかかった際における窓部形成部１４の変形抑制を効果的に図ることができる。

つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１〜図４）
本発明実施例１では、以下の場合を示している。
（ａ）図１に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図３に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、湾曲部Ｒのみを介して隣接している。
（ｂ−３）図１に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられている。
（ｃ−１）図２、図３に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図１、図３に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられている。

〔実施例２〕（図５〜図７）
本発明実施例２では、以下の場合を示している。
（ａ）図５に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図７に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、湾曲部Ｒのみを介して隣接している。
（ｂ−３）図５に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられている。
（ｃ−１）図６、図７に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図５、図７に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられていない。

〔実施例３〕（図８〜図１０）
本発明実施例３では、以下の場合を示している。
（ａ）図８に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図１０に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、点接触している。
（ｂ−３）図８に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられている。
（ｃ−１）図９、図１０に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有していない。
（ｃ−２）図８、図１０に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられていいない。

〔実施例４〕（図１１〜図１３）
本発明実施例４では、以下の場合を示している。
（ａ）図１１に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図１３に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、湾曲部Ｒのみを介して隣接している。
（ｂ−３）図１１に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられている。
（ｃ−１）図１２、図１３に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図１１、図１３に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられている。

〔実施例５〕（図１４〜図１６）
本発明実施例５では、以下の場合を示している。
（ａ）図１４に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図１６に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、湾曲部Ｒのみを介して隣接している。
（ｂ−３）図１４に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応しない位置に設けられている。
（ｃ−１）図１５、図１６に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図１４、図１６に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられている。

〔実施例６〕（図１７〜図１９）
本発明実施例６では、以下の場合を示している。
（ａ）図１７に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、５個設けられている。
（ｂ−１）窓部形成部１４は、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の全域にわたって設けられている。
（ｂ−２）図１９に示すように、窓部形成部１４とディスクフランジ部１３とは、湾曲部Ｒのみを介して隣接している。
（ｂ−３）図１７に示すように、複数の窓部形成部１４の一部が、ディスク周方向で、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられ、複数の窓部形成部１４の残りが、ハブ取付けボルト穴１２ａに対応しない位置に設けられている。
（ｃ−１）図１８、図１９に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図１７、図１９に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられていない。

〔実施例７〕（図２０〜図２２）
本発明実施例７では、以下の場合を示している。
（ａ）図２０に示すように、ハブ取付けボルト穴１２ａは、４個設けられている。
（ｂ−１）図２２に示すように、窓部形成部１４は、ディスクフランジ部１３からディスク周方向に離れた位置に設けられており、隣り合うディスクフランジ部１３，１３間のディスク周方向の一部のみに設けられている。
（ｂ−２）図２０に示すように、窓部形成部１４は、ディスク周方向でハブ取付けボルト穴１２ａに対応する位置に設けられている。
（ｃ−１）図２１、図２２に示すように、ディスク中間部１５は、環状突起部１５ｂを有している。
（ｃ−２）図２０、図２２に示すように、ディスク中間部１５には、飾り穴１５ｃが設けられている。

１０ 車両用ホイールディスク１０
１１ ハブ穴
１２ ハブ取付け部
１２ａ ハブ取付けボルト穴
１３ ディスクフランジ部
１４ 窓部形成部
１４ａ 窓部形成部のディスク半径方向外側面
１５ ディスク中間部
１５ｂ 環状突起部
１５ｃ 飾り穴
１００ ホイール
１１０ リム
１１１ 内側フランジ部
１１２ 内側ビードシート部
１１３ 内側サイドウォール部
１１４ ドロップ部
１１５ 外側サイドウォール部
１１６ 外側ビードシート部
１１７ 外側フランジ部
Ｒ 湾曲部

Claims (2)

1. ディスク周方向に間欠的に複数設けられており、ディスク半径方向外側端部でディスク軸方向と平行な方向に延びており、リムの内周面に溶接接合されるディスクフランジ部と、
   ディスク周方向に隣り合う前記ディスクフランジ部間に設けられており、前記リムとの間に窓部を形成する窓部形成部と、
   を有し、
   前記窓部形成部は、ディスク軸方向と平行な方向に延びて形成されており、前記窓部形成部のディスク半径方向外側面が、ディスク半径方向と直交する平面とされている、車両用ホイールディスク。
2. 前記窓部形成部のディスク軸方向内側端縁は、ディスク軸方向外側に凹む凹形状となっており、該窓部形成部のディスク軸方向内側端縁は、窓部形成部がディスク半径方向外側かつディスク軸方向内側に傾斜する場合よりもディスク軸方向内側にある、請求項１記載の車両用ホイールディスク。

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