JP2756399B2 - 自動車用ディスクホィール - Google Patents

自動車用ディスクホィール

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JP2756399B2
JP2756399B2 JP5030016A JP3001693A JP2756399B2 JP 2756399 B2 JP2756399 B2 JP 2756399B2 JP 5030016 A JP5030016 A JP 5030016A JP 3001693 A JP3001693 A JP 3001693A JP 2756399 B2 JP2756399 B2 JP 2756399B2
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    • B21D53/30—Making other particular articles wheels or the like wheel rims

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用ディスクホィー
ルに関し、特に半径方向耐久試験におけるディスクとリ
ムの溶接部の耐久寿命を改良したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２に示すように、ディスク１をリム
２の内側に嵌合し、符号３で示す溶接部で両者を溶接・
接合した自動車用・板製ディスクホィールが公知であ
る。
【０００３】この種のディスクホィールでは、同図Ａ部
を図１３に拡大図示するように、塑性加工したディスク
１の図示下部４のフランジ部が、先端（図示下端）が根
本６より大径となるテーパー状となる。
【０００４】そのため、ディスク１をリム２に嵌合する
と、図１３に示すようにディスク１のフランジ部４の根
本６の外周とリム２の内周との間に半径方向の隙間７が
出来てしまう。
【０００５】こうなると、ディスクホィールの半径方向
耐久試験で溶接部３に応力集中が生じ、この部分の疲労
寿命が最も短かくなって、溶接部３にき裂が生じる。半
径方向耐久試験におけるこのような溶接部３のき裂を防
止して疲労寿命を延ばすには、前記隙間７ができないよ
うに、ディスク１のフランジ部４の外周を隙間を生じな
いようにリム２の内周に密着する手段を構ずればよく、
具体的には、次の〜の何れかの対策がとられてい
た。
【０００６】．ディスク１のリム２への嵌入締代を大
きくして、より密着させる。 ．図１４に示すディスク１のフランジ部４のテーパー
８を小さくすべく、フランジ部４の絞り成形工程におい
て、金型のクリアランスを極力小さくする。
【０００７】．ディスク１を絞り成形するときに、図
１５に示すように、環状の絞リング２５と、成形パンチ
２２とで狹持し、成形ダイス２３で矢印１０方向に強圧
することで、ディスク１の円周方向全体に符号９で示す
Ｒ形状を形成する。このとき、ディスク１の外径がねら
い値になるように絞リング２５の寸法を定めておく。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術で
は、ディスク１とリム２の間に充分な密着を得べく、嵌
入締代を大きくすると、リム２にディスク１を嵌入する
ときに大きな嵌入力を要し、嵌入傷による商品性の阻害
を生じたり、ディスク１やリム２を変形させて、ディス
クホィールの精度を悪化させる要因となる等の問題点が
あった。
【０００９】前記従来の技術では、金型のクリアラン
スを小さくすることにより、フランジ部４の成形時に焼
付きが発生し、ディスク１の寸法不良や金型修正ロスが
多くなり、生産性が悪くなるという問題点があった。
【００１０】前記従来の技術では、成形加工条件、す
なわち加工時のシャットハイトのばらつきや、被加工物
の板厚のばらつきにより、絞リング２５の内径への被加
工物のなつき具合が異なり、寸法の安定化が困難とな
る。その結果製品の疲労寿命がばらつき易く、短寿命の
ものが生じるという問題点があった。
【００１１】そこで、本発明は、このような問題点を解
消できる自動車用ディスクホィールを提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の自動車用ディスクホイールは、リムとディ
スクよりなり、リムとディスクがドロップ嵌合の板製デ
ィスクホイールにおいて、ディスクのフランジ部となる
部分に、その下端から軸方向にある距離をおいて、リム
の内周面に圧接されて上下方向の幅を有する複数の凸条
を周方向に間隔をおいて形成したものである。
【００１３】凸条の周方向両端が、溶接部の両端を周方
向で越えるようにすると、より効果的である。
【００１４】
【実施例】図１〜図５の第１実施例について先ず説明す
る。ディスクの成形工程数は、通常５〜１０工程であ
り、フランジ部成形工程は、通常この多数の工程の中間
工程にある。
【００１５】従って、ディスク１１に図１，図４に示す
フランジ部４４を成形する前には、ディスクの外周部
（つまり、最終的にフランジ部４４となる部分）は図２
に示すように平面部１７を形成している。
【００１６】この平面部１７はいわば帽子のつばのよう
な形になっている。そして、その図２上面に、つば状の
平面部１７の周方向に延在する凸状の予備成形１６が、
周方向に複数個等間隔に形成される。この予備成形１６
の突起（図示凸Ａ）は、平面部１７を曲げ（絞って）フ
ランジ４４を形成したときの設定外径寸法より大きく出
っ張るような凸Ａ寸法とする。
【００１７】又、ディスクの軸方向に対する位置、すな
わちフランジ曲げ成形後のフランジ下端から凸状までの
軸方向距離（図１に符号Ｌで示す）を可及的に大きく選
ぶ。勿も、この距離Ｌは凸条１２が、リム２の内周にし
っくりと嵌合する大きさに定められる（図１参照）。
【００１８】図２の中間工程形状のディスク１１は、次
の工程で、図３に示すように環状の絞リング１８と、成
形パンチ１９と、成形ダイス２３で絞り加工され、前記
凸条の予備成形１６が、絞リング１８の内周になつい
て、図５で示す予備成形１６の断面上部がＲ状であった
のが、絞リング１８の内周円筒面に沿った形状につぶさ
れて塑性加工される。従って、図３では、凸条１２は図
示断面では図２の予備成形１６のようなＲ形状ではな
く、絞リング１８の内面に沿った直線状にあらわされ
る。勿も、この部分の立体的形状は、絞りリング１８の
内周面に沿った円筒面の一部分となる。
【００１９】このようにして絞られたディスク１１は図
４に示すように、凸条１２が、図示上下方向の幅Ｂにわ
たって直線であらわされる。６６は、フランジ部４４の
下端外周、８８はディスクの下端外周６６からディスク
の軸線に平行な直線と凸条１２の表面との距離である。
【００２０】このように形成されたディスク１１の周方
向展開図を図５に示す。フランジ部４４の下端６６は、
符号１３に示す幅にわたって図示されてないリム２の内
周に溶接・接合される。
【００２１】溶接部１３の周方向両端１５，１５に対
し、凸条１２の周方向両端１４，１４は、符号２４，２
４に示す距離だけ、溶接部１３の両端１５，１５を周方
向に越えて外側になる長さに定められている。
【００２２】図３のように、ディスク１１のフランジ部
を曲げ（絞り）加工するときに、予め図２のように凸条
の予備成形１６を形成した被加工物を、内径をディスク
１１の外径設定寸法に定めた絞リング１８で加工すれ
ば、金型の絞リング１８と成形パンチ１９のクリアラン
スを焼付きしない程度に大きくしても、凸条１２の部位
の外径寸法は設定外径寸法となる。又、軸方向の位置及
び長さも設定値と同寸法となる。
【００２３】上述のように、予め図２に凸Ａで示す凸条
の予備成形１６を加工し、図３の工程で、予備成形をつ
ぶして、絞リング１８の内径に倣わせた凸条１２を形成
する。こうすることで、図２の凸Ａの寸法にばらつきが
あっても、フランジ部成形後の凸条１２の外径が絞リン
グ１８の寸法に正確に仕上げられる。このことにより、
図４に示すフランジ部下端６６とフランジ根本との寸法
差８８、つまりテーパー量も小さくなる利点がある。
【００２４】又、凸条１２は絞リング１８により、図３
の加工工程でつぶし加工されるので、図４に示す軸方向
の幅Ｂの平面（厳密には円筒面の一部）が確保できる。
こうして、テーパー量が小さくなり、更に凸条１２に幅
Ｂが確保できることにより、ディスクをリムへ嵌合する
ときの嵌入締代が少なくても、ディスク１１とリム２と
がより良く密着しているのと同じことになり、ディスク
ホィールの半径方向耐久試験における疲労寿命を延ばす
事が出来る。
【００２５】図６は凸条加工の有無によるディスクフラ
ンジ部のテーパー量を比較しているが、凸条加工のある
本発明の方がテーパー量が小さい。従って、疲労寿命の
延長に役立つことが理解できる。
【００２６】図７は、凸条の有無によるフランジ成形加
工における絞リング金型と、ディスクのフランジ根本の
直径の差を表わしている。この図より明らかに、凸条を
設けた本発明の方が、フランジ根本の直径が絞リング
（内径）に合っていて、ばらつきも少ない。
【００２７】更に、前述したような従来技術の加工方法
で要求されたリムとディスクの嵌入締代を大きくす
る、ディスクのフランジ部成型時の金型のクリアラン
スを極力小さくする、成形ダイスでＲ形状を作って強
圧するなどの困難を解消できる。
【００２８】図８のディスクホィールは、ディスクとリ
ムが周方向で全周にわたり接触しているタイプで、図１
０に示すように、凸条加工の有る本発明のものは、凸条
加工の無い従来技術のものに比較して約２倍の疲労寿命
がある。
【００２９】又、図９のディスクホィールはディスクと
リムが周方向で接触が４分割されているタイプのもの
で、やはり、本発明の凸条加工を有するものは、凸条加
工のない従来技術のものに比較して２倍強の疲労寿命が
ある。
【００３０】なお、これら図８，図９のディスクホィー
ルは、凸条の有り、無し共に嵌入締代を同一とし、試験
の負荷荷重は図８のタイプのもので９．５ｋＮ、図９の
もので１９．０ｋＮとした。
【００３１】図１１は、他の実施例におけるディスク１
１の周方向展開図で、１２は凸条、３は溶接部である。
この実施例では、凸条の数が上記第１実施例の場合より
多い。
【００３２】
【発明の効果】本発明の自動車用ディスクホイールは、
上述のように構成されているので、リムとディスクの嵌
入締代、金型のクリアランス、成形ダイスによるＲ形状
を作るための強圧などの困難が解消できると共に、半径
方向耐久試験の耐久寿命を延長できる。特に本発明にお
いては、凸条１２に幅Ｂが確保できることにより、ディ
スクをリムへ嵌合するときの嵌入締代が少なくても、デ
ィスク１１とリム２とがより良く密着しているのと同じ
ことになり、ディスクホイールの半径方向耐久試験によ
る疲労寿命を延ばす事が出来る上に、ディスクフランジ
部のテーパー量を小さくすることができる。更に、ディ
スクフランジの根元の直径が絞リング（内径）に合って
いてばらつきが少ない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の要部縦断面図。
【図２】本発明の実施例におけるディスクの中間加工工
程の一部を示す断面図。
【図３】本発明の実施例におけるディスクのフランジ部
加工工程を説明する縦断面図。
【図４】図３の加工工程で加工したディスクの一部分を
示す断面図。
【図５】本発明の実施例のディスクの周方向展開図の一
部。
【図６】凸条加工の有無とディスクフランジ部のテーパ
ー量の関係を示す図。
【図７】凸条加工の有無と、絞リング直径とディスクフ
ランジ根本直径の差との関係を示す図。
【図８】ディスクホィールの（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は正面図。
【図９】ディスクホィルの他の例で、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は正面図。
【図１０】凸条加工の有無と疲労寿命の関係の実験値を
示す図。
【図１１】本発明の他の実施例のディスクの周方向展開
図の一部。
【図１２】従来技術の縦断面図。
【図１３】図１２のＡ部拡大図。
【図１４】従来技術のディスクの縦断面の一部を示す
図。
【図１５】従来技術の加工工程の一部を説明する縦断面
図。
【符号の説明】
２ リム ３ 溶接部 １１ ディスク １２ 凸条 １３ 溶接の範囲 １４ 凸条の周方向両端 １５ 溶接部の両端 ４４ フランジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−99402（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268990（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−310001（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−126292（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−121702（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60B 3/00 - 3/04 B60B 23/00 B23K 9/00 B23K 11/00 B23K 31/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リムとディスクよりなり、リムとディス
    クがドロップ嵌合の板製ディスクホイールにおいて、デ
    ィスクのフランジ部となる部分に、その下端から軸方向
    にある距離をおいて、リムの内周面に圧接されて上下方
    向の幅を有する複数の凸条を周方向に間隔をおいて形成
    した自動車用ディスクホイール。
  2. 【請求項２】 凸条の周方向両端が、溶接部の両端を周
    方向で超えることを特徴とする請求項１の自動車用ディ
    スクホィール。
JP5030016A 1993-02-19 1993-02-19 自動車用ディスクホィール Expired - Lifetime JP2756399B2 (ja)

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