JP2019508308A - ハイブリッド複合材料ホイール - Google Patents

Abstract

車両用のロードホイールは、フェース部とリム部とを含む。フェース部は、金属合金から形成され、中央部と近位ビード要素との間に延びる複数のスポークの中央部を画成する。リム部は、複合材料から形成され、ホイール軸の周囲を囲みフェース部から遠位ビード要素まで延びる環状壁を画成する。近位ビード要素は金属合金によって画成され、遠位ビード要素は複合材料によって画成される。フェース部とリム部とは、噛み合い係合状態で相互接続されている。
【選択図】図１

Description

（先行出願）
本出願は、２０１６年２月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２９０，１２２号に対する優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に含まれる。

（技術分野）
本出願は、概して、複合材料リムを有する軽量の車両ホイールに関する。より詳細には、本発明は、複合材料リム部と合金フェース部とを有する軽量の車両ホイールに関する。

鋳造合金ホイールは、道路用に設計された自動車及び長年オフロード用に設計された他の車両に使用されてきた。例えばアルミニウム、マグネシウム及びチタンのような鋳造合金は、所望の外観を提供する一方で、所望の外観を提供するためのハブキャップを含む従来の鋼製ホイールに比べて質量を減少させる。燃費基準がこれまで以上に厳しくなっているため、自動車メーカーは、既に合金ホイールなどの低質量機能を提供している車両部品であっても、質量を継続的に低減させる圧力をかけている。不利な慣性モーメントでホイールを回転させるのに必要なエネルギーのために、ホイールの質量を減らすことは、他の車両部品の質量を減らすことよりも有益であると考えられる。

ホイールの全部又は一部を複合材料から形成することによって車両ホイールの質量を低減するための、いくつかの努力がなされている。複合材料からホイール全体を形成することは、ホイールのスポーク及びラグ部を形成する複雑さを考えると、大量生産には高価すぎることが分かっている。ホイールの表面を合金から形成し、ホイールのリムを複合材料から形成するため、他にも努力がなされている。複合材料に合金を接合することは、商業的用途に実行可能であるとは証明されていない。いずれも実行可能でないファスナー及び複雑な接合構造が採用されてきたためである。

従って、商業的使用のために技術的且つ経済的に実行可能な複合材料の最良の特徴と組み合わせて、軽量合金を使用するホイールを開発することが望ましい。

車両用のロードホイールは、フェース部とリム部とを含む。フェース部は、金属合金から形成され、中央部と近位ビード要素との間に延びる複数のスポークの中央部を画成する。リム部は、複合材料から形成され、前記フェース部から遠位ビード要素まで延びるホイール軸の周囲を囲む環状壁を画成する。近位ビード要素は金属合金によって画成され、遠位ビード要素は複合材料によって画成される。フェース部とリム部とは、噛み合い係合状態で相互接続されている。

本発明のロードホイールは、商業的に実現可能な実施形態を提供する単純化された方法で、複合材料の望ましい態様とともに合金の望ましい態様を提供する。フェース部とリム部との間の噛み合い係合は、ホイールに不均衡を生じさせさらに組み立ての複雑さを引き起こす第３の機械的ファスナーを提供する必要性を排除する。一実施形態では、本発明のホイールは、フェース嵌合壁を画成するフェース部と、リム嵌合壁を画成するリム部と、を含み、フェース嵌合壁は、リム嵌合壁の一部から半径方向外側にある機械的噛み合いを含む。この非限定的な実施形態では、フェース部及びリム部の一方が熱処理されて、リム嵌合壁及びフェース嵌合壁の寸法が変化し、フェース部及びリム部が嵌合することが可能になる。周囲温度に戻すと、フェース部をリム部に固定する機械的噛み合いが達成される。

本発明の他の利点は、添付の図面と関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解されるように、容易に理解されるであろう。

図１は、本発明のハイブリッド複合材料ホイールの斜視図を示す。 図２Ａは、複合材料リム部の別の補強繊維配向を示す。 図２Ｂは、複合材料リム部の別の補強繊維配向を示す。 本発明のハイブリッド複合材料ホイールの平面図である。 図４は、図３の４−４線を通るハイブリッド複合材料ホイールの側断面図である。 図５は、図４の領域５の拡大図である。 図６は、異なる密度のプリフォームを有する、本発明の他の実施形態の分解図である。 図７Ａは、本発明のさらなる他の実施形態の断面図である。 図７Ｂは、本発明のさらなる他の実施形態の断面図である。 図７Ｃは、本発明のさらなる他の実施形態の断面図である。 図７Ｄは、本発明のさらなる他の実施形態の断面図である。 図７Ｅは、本発明のさらなる他の実施形態の断面図である。

図１を参照すると、本発明のハイブリッドホイールは概して１０で示されている。ホイール１０は、フェース部１２とリム部１４とを含む。一実施形態では、フェース部１２は金属合金から形成される。フェース部は、合金が溶融されて鋳造フェース部を画成するために金型（図示せず）のダイキャビティに注入されるか、又は熱間鍛造操作によって合金が形成されるなど、多くの異なる方法によって形成することができる。必要に応じて、フェース部１２は、所望の外観及び性能特性を達成するために所望の幾何学的形状に機械加工又はミリング加工される。

フェース部１２は、中央部１８と近位ビード要素２０との間に延びる複数のスポーク１６を含む。近位ビード要素２０は、ホイール軸ａの周囲を囲み、複数のスポーク１６のそれぞれを相互接続する。フェース部１２は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などを含むが、これに限定されない種々の異なる合金から鋳造可能であることが理解されるべきである。従来のスポーク１６は、本発明の範囲内にあると考えられるが、同時係属中の米国特許出願第１４／８０５，９９９号に定義されているように他の改良実施形態が含まれ、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

リム部１４は、以下でさらに説明するように、繊維２２によって補強された複合材料ポリマーから形成される。一実施形態では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は、リム部１４を形成するために使用されるキャリア樹脂である。別の実施形態では、ポリマーキャリア樹脂は、ウレタン、ＴＰＰ、又はホイール１０のリム部１４に望ましい性能要件を提供することができる他の同等のポリマーキャリアを含む。しかしながら、熱可塑性材料の独特の性質が、熱硬化性材料からは得られない向上した製造効率を提供することが判明している。例えば、以下にさらに説明するように、一連の製造工程の製造中に熱可塑性物質が再成形可能である。さらに、熱可塑性材料、従って本発明のホイール１０は、その耐用年数の終わりにリサイクルすることができる。

図２Ａ及び図２Ｂに最もよく示されているように、複合材料バインダーは、繊維２２を注入され、リム部１４の剛性及び強度を改善する。繊維２２は、必要に応じて局部的な強度を提供する複数の異なる配向を含む。また、繊維２２としては、ガラス繊維、炭素繊維、ナイロン繊維、グラフェン等のカーボンナノファイバー等、さらにはそれらの組み合わせが挙げられる。本実施形態では、繊維は、熱可塑性材料から製造された樹脂製のテープに含まれる。繊維は伸長され、テープに対して長手方向に配向される。図２Ａの２２ａに示すように、テープは、繊維２２とともに、近位ビード２０と遠位ビード２６との間でホイール軸ａに対してある角度で延びる環状壁２４上で配向される。又は、テープは、繊維２２とともに、図２Ａの２２ｂに示すように、軸ａに平行に配向される。図２Ｂは、２２ｃで表されるような交差した配向を生成する繊維が織り合わされた、さらに別の繊維２２の配向を示す。本実施形態では、他の実施形態と同様に、繊維２２が角度をつけて重なり合うように、テープの複数の層が十字形にマンドレルに設けられる。又は、繊維２２は、複数のテープ層が繊維２２にほぼランダムに重なり合うように、テープに織り込まれている。テープ及び繊維２２はまた、２２ｄに示すように遠位ビード２６に配置され、遠位ビード２６に硬化特性を提供し、その目的は以下でより明らかになることも理解されるべきである。さらに、２２ｅに示すように、環状壁２４内の繊維は、軸Ａの周囲を囲むように軸Ａに垂直である。

上述したように、テープは熱可塑性キャリア樹脂を含む。従って、テープの層が熱可塑性物質の融点より上に加熱されると、テープはマンドレルの形態をとり、所望のように繊維２２を配向するテープの隣接層に接着される。キャリア樹脂は熱可塑性樹脂であるので、テープは、以下でさらに説明するように、後の処理工程の間に再成形することができる。

当業者には、繊維２２の複数の構成又は配向が、必要な場所にのみ局所的な硬化を提供することが理解されるべきである。必要な場所にのみ、繊維２２の使用が制限されているため、リム部１４のコストと質量との両方が低減される。上述したように、繊維２２は、熱可塑性キャリア樹脂を含むテープ又はストリップ（図示せず）に収容され、マンドレルの上又は金型の表面上に置かれる。マンドレルの上に置かれたとき、４８で示されるプリフォーム、又は、複数のプリフォームが生成され、その後プリフォームがネットシェイプ（net shape）又はほぼネットシェイプにプレスされるダイキャビティに封入される。キャリア樹脂は熱可塑性樹脂であるため、プリフォームはダイキャビティ内で熱可塑性樹脂の溶融温度付近まで再加熱されながら、ネットシェイプ又はほぼネットシェイプにプレスされる。隣接するプリフォーム４８は、熱可塑性樹脂の融点まで加熱されると互いに接着する。ダイキャビティ内で形成されると、必要に応じて、リム部１４が切断され、機械加工され、最終的な設計形態にミリング加工される。

図３の４−４線の断面図である図４及び図５に最もよく表されているように、リム部１４は、環状壁２４の断面積よりも大きい断面積を有する嵌合ビード２８を画成する。リム部１４の嵌合ビード２８は、フェース部１２のフェース嵌合壁３２に当接するリム嵌合壁３０を画成する。フェース嵌合壁３２は、リム嵌合壁３０の少なくとも一部分から半径方向外側に配置された位置で終了する抜き勾配を含み、フェース嵌合壁３２及びリム嵌合壁３０は、一旦組み立てられると、フェース部１２からリム部１４が分離することを防止する機械的噛み合いを画成する。しかし、リム部１４をフェース部１２にさらに固定するために、フェース嵌合壁３２とリム嵌合壁３０との間に接着剤３４が配置される。

フェース嵌合壁の抜き勾配は、約１．５°、又は、リム部１４からのフェース部１２の組み立て又は分離を妨げるような凡その角度であると考えられる。リム部１４とフェース部１２との組み立てを容易にするために、リム部１４とフェース部１２との一方に熱処理を施して、リム部１４又はフェース部１２のいずれかの寸法を変更して組み立てることができる。非限定的な例として、一旦形成されると、リム部１４は周囲温度に維持される一方、フェース部１２は形成された後、フェース部１２がリム部１４へ嵌合可能となるよう合金を収縮させるために、氷点下（０℃）の温度に凍結される。フェース部１２が周囲温度又はリム部１４と同じ温度に戻ると、フェース部１２が膨張して、リム嵌合壁３０とフェース嵌合壁３２との機械的噛み合いが生じ、フェース部１２がリム部１４から分離することが防止される。さらに、ＰＰＳの配合は、フェース部１２を形成する合金の熱膨張率と同等又はほぼ同一の熱膨張率を提供するように選択されるので、ホイール１０が過酷な環境条件に曝されたときに、フェース嵌合壁３２とリム嵌合壁３０との間の機械的噛み合いが変化しない、ことが考えられる。

上述のように、複数の異なる繊維２２を単一の複合材料組成物に使用することができる。従って、例えばナイロンのような繊維は、リム部１４の嵌合ビード２８に使用することが考えられる。嵌合ビード２８にナイロン繊維を配置することにより、ナイロン繊維がフェース嵌合壁３２に近接して位置決めされ、フェース部１２を画成する合金の腐食の可能性が防止又は低減される。選択された合金の腐食を低減又は抑制することが知られている任意の繊維又は充填材は、嵌合ビード２８又はフェース部１２に面するリム部１４の任意の他の嵌合面に局所的に提供することができ、他の種類の繊維は、リム部１４の異なる位置で異なる機械的特性を達成するために使用され得る、ことが理解されるべきである。

繊維は、これらの配向及び処理方法の組み合わせを含めて、独立して処理、無作為化、コーティング、取り扱い、等なされ得ることが理解されるべきである。さらに、同じ又は交差した配向を有する複数の繊維の層を使用することもできる。繊維は、ファブリック、布、織物、スクリーン、テープ、さらには糸にも配置することができ、これは嵌合ビード又は追加又は特別な補強を必要とする他の領域で特に有用である。繊維はまた、リム部１４に対して異なる有益な増強を提供するために、ランダムな配向でナノファイバーの形態を取ることができることも理解されるべきである。

近位ビード２０は、近位隆起部３８を有する近位タイヤ座３６を画成する。遠位ビード２６は、遠位隆起部４２を有する遠位タイヤ座４０を画成する。近位タイヤ座３６は、フェース部１２とリム部１４との間に形成された継ぎ目４４によって２つに分けられている。従って、本実施形態では、近位ビード要素２０は、フェース部を画成する鋳造合金から形成され、遠位ビード要素２６は、リム部１４を形成する複合材料によって画成される。さらに、遠位タイヤ座４０は、リム部１４を画成する複合材料から全体的に形成され、近位タイヤ座３６は、端部１４を形成する複合材料及びフェース部１２を形成する鋳造合金から部分的に形成される。

ここで図６を参照すると、ホイール１０のさらなる実施形態の分解図が示されている。本発明者らは、リム部１４の様々な領域における複合材料密度を低減することによってさらなる質量減少を達成できると考えている。例えば、リム部１４のより厚い断面は、リム部１４の中心部分、例えば環状壁２４よりも低い密度を含む。非限定的な例として、嵌合ビード２８は、嵌合ビード２８を画成する樹脂に封入された異なる繊維材料の選択によって調整可能な低密度部分４６を含む。

又は、リム部１４を成形する前に、ＰＰＳより低い密度を有する単一又は複数のプリフォーム４８がダイキャビティに挿入される。さらに、例えば環状壁２４及び遠位ビード要素２６などのリム部１４の追加の要素は、リム部１４を成形する前にプリフォーム４８をダイキャビティに挿入することによって画成することもできる。

さらなる実施形態では、リム部１４の高密度部分を利用してホイール１０のバランスをとることもできる。例えば、プリフォーム４８は、ＰＰＳ又は他のキャリア樹脂よりも高い密度及び質量を含み、バルブステム開口部５０の反対側に配置され得る。このようにして、リム部１４は、バルブステム開口部５０によって受け取られたバルブステム（図示せず）及びタイヤ圧力センサ（図示せず）の質量を相殺するように局部的に高い質量を含み、特にバルブステムと釣り合わせるためにホイール１０に加えられる追加の質量の必要性を排除する。

本発明の他の実施形態は、ホイールの部分断面図が全体的に示される図７Ａ〜図７Ｅに示されている。第１の他の実施形態が図７Ａの１１０に示され、リム部１１４が上述の熱可塑性複合材料から形成される。本実施形態では、リム部は、遠位ビード２６と嵌合ビード２８との間でホイール軸ａ（図２Ａ、図２Ｂ）の周囲を囲んで延びる環状壁１２４を画成する。本実施形態において、近位ビード１２０は、複合材料から形成され、リム部１１４の一部である。近位タイヤ座１３６も複合材料から形成される。フェース部１１２は、合金から形成され、近位ビード１２０の下側に配置されたリム部１１４の嵌合面１５２に接着剤で接着される。

フェース部１１２は、嵌合壁１５４を画成し、その上にリム部１１４の嵌合面１５２が接着される。プリフォーム１４８は、リム部１１４の嵌合面１５２とフェース部１１２の嵌合壁１５４との間に、リム部１１２の複合材料の残部と異なる密度又は性能特性を局所的に提供するように配置される。第１の他の実施形態のプリフォーム１４８は、同様の方法で組み立てられ、上述した前の実施形態に開示されているものと同様の特性を提供することが理解されるべきである。

第１の他の実施形態のホイール１１０は、タイヤが合金に接触するのではなく複合材料のみに接触するように、熱可塑性複合材料から形成される遠位タイヤ座１４０も含むことが当業者には明らかである。このようにして、タイヤは、完全に複合材料からなる近位タイヤ座１３６及び完全に複合材料からなる遠位タイヤ座１４０によって受けられる。

本発明のホイールの第２の他の実施形態が、図７Ｂの２１０に示されている。第１の実施形態と同様の要素は、２００番台の同様の要素番号を有する。第１の実施形態と同様の要素については、第２の実施形態に対して再度説明しない。第２の他の実施形態では、リム部２１４は、フェース部２１２をリム部２１４に固定するための固定スタッド２５６を受け入れる嵌合ビード２２８を画成する。複数のスタッド２５６は、フェース部２１２の嵌合壁２５４上に配置されることが理解されるべきである。又は、スタッド２５６は、ホイール軸ａの周囲を囲む嵌合壁２５４上に配置された連続リブである。上記のテープはスタッド２５６の上に置かれ、加熱されるとスタッド２５６に形成される。１つの非限定的な例では、フェース部２１２はマンドレルに取り外し可能に固定され、テープが加熱されるとスタッド２５６の周りに形成される。他に、又は上記に加えて、フェース部２１２はダイキャビティ内に配置され、テープが金型によって加熱されたときスタッド２５６の周囲にテープがしっかりと形成される。フェース部２１２の嵌合壁２５４をリム部２１４の嵌合面２５２に固定するために、接着剤を含めることができることがさらに理解されるべきである。

本発明のホイールの第３の他の実施形態が、図７Ｃの３１０に示されている。第１の実施形態と同様の要素は、３００番台の同様の要素番号を有する。第１の実施形態と同様の要素については、第３の実施形態に対して再度説明しない。本実施形態では、リム部３１４は、合金フェース部３１２に隣接する合金リムベース３５８を含む。合金リムベース３５８はマンドレルとして機能し、複合材料テープがリムベース３５８の上に置かれ、近位ビード３２０から遠位ビード３２６まで延びる複合材料フェース３６０を生成する。

複合材料フェース３６０をリムベース３５８に適用した後、ホイール３１０を金型に配置して、熱可塑性複合材料を所定の形状に成形する。リムベースは、少なくとも環状壁３２４において実質的に一定の厚さを含むが、金型は熱可塑性複合材料を再成形してタイヤを適切に着座させるために必要な形状を形成する。例えば、金型は近位ビード３２０を再成形して近位タイヤ座３３６を形成する。同様に、金型は遠位ビード３２６を再成形して遠位タイヤ座１４０を形成する。上記のように、繊維配向２２（図２Ａ〜図２Ｂ）は所望のように配向され、接着剤は、リムベース３５８と複合材料フェース３６０との間に局部的又は全体的に任意に塗布される。しかしながら、複合材料フェース３６０とリムベース３５８との噛み合いが形成されると、複合材料フェース３６０をリムベース３５８に固定するために接着剤が必要であるとは考えられない。本実施形態は、合金リムベース３５８ではなく複合材料フェース３６０にのみ嵌合するタイヤを含むことがさらに理解されるべきである。

本発明のホイールの第４の他の実施形態が、図７Ｄの４１０に示されている。第１の実施形態と同様の要素は、４００番台の同様の要素番号を有する。第１の実施形態と同様の要素については、第４の実施形態に対して再度説明しない。本実施形態では、複合材料フェース４６０は、上述の方法で合金リムベース４５８に適用される。本実施形態では、リム部４１４の合金リムベース４５８は、合金フェース部４１２と連続している。しかし、近位ビード４２０及び近位タイヤ座４３６は、複合材料フェース４６０ではなく、鋳造合金によって画成される。従って、複合材料フェース４６０は、環状壁４１４を越えて遠位ビード４２６まで延在し、遠位タイヤ座４４０を画成する。上述のように、合金リムベース４５８はマンドレルとして機能し、リムベース４５８上に複合材料テープが置かれ、熱可塑性複合材料キャリアを金型内で再加熱することによって所望の形状に形成された複合材料フェース４６０を生成する。

本発明のホイールの第５の他の実施形態が、図７Ｅの５１０に示されている。第１の実施形態と同様の要素は、５００番台の同じ要素番号を有する。第１の実施形態と同様の要素については、第５の実施形態に対して再度説明しない。本実施形態では、リム部５１４は、繊維含有テープを上述のマンドレルの上に置くことによって複合材料から全体的に形成される。リム部５１４は、ホイール５１０の軸ａの周囲を囲みながら軸方向に延びる係合リブ５６２を受け入れる。第４の実施形態のように、近位ビード５２０及び近位タイヤ座５３６は、複合材料ではなく鋳造合金によって画成される。接着剤は複合材料リム部５１４を合金係合リブ５６２に固定する。

さらに、遠位ビード５２６及び遠位タイヤ座５４０は、第１及び第２の他の実施形態で説明したように、熱可塑性複合材料で全体的に形成される。従って、テープをマンドレルの上に置き、熱可塑性複合材料を加熱された金型内で再成形して遠位ビード５２６及び遠位タイヤ座５４０を形成する

明らかに、上記の教示に照らして本発明の多くの修正及び変形が可能であり、前述の発明は関連する法的基準に従って記載されている。従って、説明は本質的に限定するものではなく単なる例示である。開示された実施形態に対する変形及び変更は、当業者には明らかとなり得るものであり、本発明の範囲内である。従って、本発明がもたらす法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定することができる。

（付記）
（付記１）
フェース部とリム部とを備え、
前記フェース部は、金属合金から形成され、中央部と近位ビード要素との間に延びる複数のスポークを画成し、
前記リム部は、複合材料から形成され、ホイール軸の周囲を囲み前記フェース部から遠位ビード要素まで延びる環状壁を画成し、
前記近位ビード要素は前記金属合金によって画成され、前記遠位ビード要素は前記複合材料によって画成される、
車両用のロードホイール。

（付記２）
前記リム部は、前記環状壁の断面よりも大きい断面を画成する嵌合ビードを含む、付記１に記載のロードホイール。

（付記３）
前記リム部は、前記環状壁よりも低い密度で画成される嵌合ビードを含み、それによって前記嵌合ビードにおける前記リム部の質量を減少させる、付記１に記載のロードホイール。

（付記４）
前記フェース部は、フェース嵌合壁を画成し、前記リム部は、リム嵌合壁を画成し、前記フェース嵌合壁は、前記リム嵌合壁の一部から半径方向外側に配置された機械的噛み合いを含む、付記１に記載のロードホイール。

（付記５）
前記フェース嵌合壁は、前記リム嵌合壁に接着剤で接着されている、付記４に記載のロードホイール。

（付記６）
前記リム部を画成する前記複合材料は、前記リム部を強化するための繊維を含む熱可塑性ポリマーを備える、付記１に記載のロードホイール。

（付記７）
前記繊維は、前記リム部全体にわたって複数の異なる配向を含み、それにより前記リム部に局部的な強度を提供する、付記６に記載のロードホイール。

（付記８）
前記フェース部はフェース嵌合壁を画成し、前記リム部は、リム嵌合壁を画成し、前記嵌合壁内に配置された前記繊維がナイロンを含み、それによって前記フェース部を画成する前記金属合金の腐食を抑制する、付記６に記載のロードホイール。

（付記９）
前記複合材料は、第１の密度と、前記第１の密度よりも大きい第２の密度と、を含み、前記第２の密度は、バルブステム開口部に対向する位置に含まれる、付記１に記載のロードホイール。

（付記１０）
前記近位ビード要素はタイヤ座を画成し、前記タイヤ座は、前記金属合金と前記複合材料との間に形成された継ぎ目によって２つに分けられている、付記１に記載のロードホイール。

（付記１１）
車両用ホイールの製造方法であって、
第１の材料からフェース部を形成するステップであって、前記フェース部は第１のラジアル直径を画成するフェース嵌合要素を含む、ステップと、
第２の材料からリム部を形成するステップであって、前記リム部は前記第１のラジアル直径よりも大きい第２のラジアル直径を画成するリム嵌合要素を含む、ステップと、
前記フェース部及び前記リム部の内の一方を熱処理し、それにより前記第１のラジアル直径及び前記第２のラジアル直径の一方を変更するステップと、
前記フェース嵌合要素及び前記リム嵌合要素の少なくとも一方が熱処理される間に、前記フェース嵌合要素を前記リム嵌合要素に相互接続するステップと、
前記車両用ホイールを周囲温度へ戻し、それによって前記フェース嵌合要素を前記第１のラジアル直径へ戻すこと、又は、前記リム嵌合要素を前記第２のラジアル直径へ戻すこと、ができるようにし、前記フェース嵌合要素を前記リム嵌合要素に噛み合わせるステップと、を備える、
車両用ホイールの製造方法。

（付記１２）
前記第２の材料と実質的に同じ熱膨張率を有する第１の材料を選択するステップをさらに含む、付記１１に記載の方法。

（付記１３）
前記フェース嵌合要素と前記リム嵌合要素とを接着するために、前記フェース嵌合要素と前記リム嵌合要素との間に接着剤を塗布するステップをさらに含む、付記１１に記載の方法。

（付記１４）
前記フェース部を第１の材料から形成する前記ステップは、前記フェース部を金属合金から形成することによってさらに特徴付けられ、前記リム部を形成する前記ステップは、前記リム部を熱可塑性複合材料から形成することによってさらに特徴付けられる、付記１１に記載の方法。

（付記１５）
前記リム部を複合材料から形成するステップは、前記複合材料内に強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、付記１４に記載の方法。

（付記１６）
前記複合材料内に強化繊維を封入する前記ステップは、前記複合材料内に複数の異なる強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、付記１３に記載の方法。

（付記１７）
複合材料から前記リム部を形成する前記ステップは、複数の異なる配向を有する強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、付記１３に記載の方法。

（付記１８）
第２の材料からリム部を形成する前記ステップは、前記第２の材料が前記リム部内に第１の密度及び第２の密度を画成し、前記第２の密度が前記第１の密度とは異なることによってさらに特徴付けられる、付記１１に記載の方法。

（付記１９）
複数の熱可塑性プリフォームから前記リム部を形成し、前記熱可塑性プリフォームを加熱することによって前記熱可塑性プリフォームを相互接続するステップをさらに含む、付記１１に記載の方法。

（付記２０）
複合材料から遠位ビード要素を形成し、隣接する複合材料と金属合金とから近位ビード要素を形成するステップをさらに含む、付記１１に記載の方法。

Claims (20)

1. フェース部とリム部とを備え、
   前記フェース部は、金属合金から形成され、中央部と近位ビード要素との間に延びる複数のスポークを画成し、
   前記リム部は、複合材料から形成され、ホイール軸の周囲を囲み前記フェース部から遠位ビード要素まで延びる環状壁を画成し、
   前記近位ビード要素は前記金属合金によって画成され、前記遠位ビード要素は前記複合材料によって画成される、
   車両用のロードホイール。
2. 前記リム部は、前記環状壁の断面よりも大きい断面を画成する嵌合ビードを含む、請求項１に記載のロードホイール。
3. 前記リム部は、前記環状壁よりも低い密度で画成される嵌合ビードを含み、それによって前記嵌合ビードにおける前記リム部の質量を減少させる、請求項１に記載のロードホイール。
4. 前記フェース部は、フェース嵌合壁を画成し、前記リム部は、リム嵌合壁を画成し、前記フェース嵌合壁は、前記リム嵌合壁の一部から半径方向外側に配置された機械的噛み合いを含む、請求項１に記載のロードホイール。
5. 前記フェース嵌合壁は、前記リム嵌合壁に接着剤で接着されている、請求項４に記載のロードホイール。
6. 前記リム部を画成する前記複合材料は、前記リム部を強化するための繊維を含む熱可塑性ポリマーを備える、請求項１に記載のロードホイール。
7. 前記繊維は、前記リム部全体にわたって複数の異なる配向を含み、それにより前記リム部に局部的な強度を提供する、請求項６に記載のロードホイール。
8. 前記フェース部はフェース嵌合壁を画成し、前記リム部は、リム嵌合壁を画成し、前記嵌合壁内に配置された前記繊維がナイロンを含み、それによって前記フェース部を画成する前記金属合金の腐食を抑制する、請求項６に記載のロードホイール。
9. 前記複合材料は、第１の密度と、前記第１の密度よりも大きい第２の密度と、を含み、前記第２の密度は、バルブステム開口部に対向する位置に含まれる、請求項１に記載のロードホイール。
10. 前記近位ビード要素はタイヤ座を画成し、前記タイヤ座は、前記金属合金と前記複合材料との間に形成された継ぎ目によって２つに分けられている、請求項１に記載のロードホイール。
11. 車両用ホイールの製造方法であって、
    第１の材料からフェース部を形成するステップであって、前記フェース部は第１のラジアル直径を画成するフェース嵌合要素を含む、ステップと、
    第２の材料からリム部を形成するステップであって、前記リム部は前記第１のラジアル直径よりも大きい第２のラジアル直径を画成するリム嵌合要素を含む、ステップと、
    前記フェース部及び前記リム部の内の一方を熱処理し、それにより前記第１のラジアル直径及び前記第２のラジアル直径の一方を変更するステップと、
    前記フェース嵌合要素及び前記リム嵌合要素の少なくとも一方が熱処理される間に、前記フェース嵌合要素を前記リム嵌合要素に相互接続するステップと、
    前記車両用ホイールを周囲温度へ戻し、それによって前記フェース嵌合要素を前記第１のラジアル直径へ戻すこと、又は、前記リム嵌合要素を前記第２のラジアル直径へ戻すこと、ができるようにし、前記フェース嵌合要素を前記リム嵌合要素に噛み合わせるステップと、を備える、
    車両用ホイールの製造方法。
12. 前記第２の材料と実質的に同じ熱膨張率を有する第１の材料を選択するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記フェース嵌合要素と前記リム嵌合要素とを接着するために、前記フェース嵌合要素と前記リム嵌合要素との間に接着剤を塗布するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記フェース部を第１の材料から形成する前記ステップは、前記フェース部を金属合金から形成することによってさらに特徴付けられ、前記リム部を形成する前記ステップは、前記リム部を熱可塑性複合材料から形成することによってさらに特徴付けられる、請求項１１に記載の方法。
15. 前記リム部を複合材料から形成するステップは、前記複合材料内に強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、請求項１４に記載の方法。
16. 前記複合材料内に強化繊維を封入する前記ステップは、前記複合材料内に複数の異なる強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
17. 複合材料から前記リム部を形成する前記ステップは、複数の異なる配向を有する強化繊維を封入することによってさらに特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
18. 第２の材料からリム部を形成する前記ステップは、前記第２の材料が前記リム部内に第１の密度及び第２の密度を画成し、前記第２の密度が前記第１の密度とは異なることによってさらに特徴付けられる、請求項１１に記載の方法。
19. 複数の熱可塑性プリフォームから前記リム部を形成し、前記熱可塑性プリフォームを加熱することによって前記熱可塑性プリフォームを相互接続するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
20. 複合材料から遠位ビード要素を形成し、隣接する複合材料と金属合金とから近位ビード要素を形成するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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