JP3242889B2 - 自動車用のホイール - Google Patents

自動車用のホイール

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽金属から成って
いてかつ鋳造法で製造可能である、中空のホイールスポ
ークを備えた自動車用のホイールに関する。
【0002】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第442
1470号明細書に基づき公知の、中空のホイールスポ
ークを備えた鋳造された車両ホイールでは、リムが、鋳
造コアを取り出すための開口部を有しており、ホイール
の、鋳造コアを除去された室が、リムに向かって開かれ
た中空室を形成している。
【0003】さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第
19501508号明細書に基づき公知の、自動車の走
行機構に用いられる構成部材は、アルミニウムダイカス
トから成っていて、中空室を有しており、この中空室内
にはアルミニウム発泡体が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
に製造可能であってかつ安定的に形成されている、中空
のホイールスポークを備えた車両ホイールを提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明の構成では、ホイールスポークが中空室内に、金属
材料から成る残留コアを有しており、該コアがホイール
スポーク内で、閉じられた中空室を形成しているように
した。
【0006】
【発明の効果】本発明により主として得られる利点は次
の点に認められる。すなわち、ホイールスポークの中空
室が、少なくとも1つのシェルまたは金属発泡体から成
る残留コアによって、ホイールスポークの形状安定性を
助成する。「残留コア」とは、鋳造成形後もホイールス
ポークの中空室内に残留する、埋め込まれたコアを意味
する。残留コアにより、ホイールスポークの肉厚さを一
層小さく設定することができるようになり、これにより
ホイールは、コアで埋められていない中空室を有するホ
イールよりも軽量となる。
【0007】残留コアは金型内で位置決めエレメント、
たとえばピンを介して、所定の位置に正確に配置され得
るので、砂コアを用いた場合と同様の形状精度が得られ
る。後加工を不要にするために、位置決めエレメントは
ホイールと同様に軽金属から成っているので、鋳造法に
おいてスポーク壁との密な結合が行われる。残留コア
は、リムにおける各ホイールスポークの間の範囲にも配
置されていてよい。
【0008】シェル状の中空エレメントは軽金属のよう
な金属、たとえばアルミニウム合金もしくは鋼合金から
成っていてよく、この場合、もちろん、鋳造温度よりも
高い融点を有する別の金属も考えられる。
【0009】シェル状の中空エレメントは、複数のシェ
ルから構成されていてもよく、ハイドロフォーミングに
より製造され得る。
【0010】たとえばアルミニウムから成る発泡したコ
アは、相応して処理された外被を有している。このコア
は鋳造材料よりもかなり小さな全体密度を有しているこ
とが望ましい。さらに、このコアは鋳造過程の室のため
に溶融液の温度に対して耐性であって、かつ鋳造過程の
時間にわたって形状安定的であることが望ましい。
【0011】さらに残留コアの使用により、とりわけ型
砂を中空室から振り出さなくて済むという利点も得られ
る。
【0012】ホイールを鋳造するための残留コアを支持
するためには種々の手段が可能である。すなわち、残留
コアはホイールハブ内に支持されていてよい。さらに、
ホイールねじのための複数の孔内に支持することも可能
である。さらに、リムに設けられた複数の開口部によっ
て支持することもできる。残留コアは連なり合った1つ
の形成物であって、ホイールの全ての中空室、たとえば
ホイールスポークおよび環状室を満たしている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【0014】自動車に用いられるホイール1は主とし
て、星形のディスク部として形成されたホイールスター
2に結合されたリム3を有している。ホイールスター2
は複数のホイールスポーク4;4aを有しており、これ
らのホイールスポークは半径方向でホイール中央部5に
向かって延びている。
【0015】ホイールスポーク4;4aは中空室6を有
しており、この中空室6はほぼホイール中央部5からリ
ム3にまで延びている。この中空室6は鋳造過程におい
て、金型内にホイールスポーク4;4aの数に応じて、
コアとしてシェル状の中空エレメント7(図4および図
6)を配置するか、あるいは金属発泡体8aから成るコ
ア8(図3および図5)を配置することによって形成さ
れる。コアとして使用される中空エレメント7または金
属発泡体8aから成るコア8は、鋳造過程の後にホイー
ルスポーク4;4a内に埋め込まれた残留コア7;8と
して残留する。
【0016】このコアを金型内で所定の位置に正確に配
置するために、残留コア7;8は位置決めエレメント
9,9aを有している。この位置決めエレメント9,9
aはホイールスポーク4;4aの壁内に残り、この壁と
密に結合されている。
【0017】ホイールスポーク4;4a内の中空室6
は、閉じられて形成されていると有利である。これによ
り、残留コア7;8は中空室内部での面状の支持を生ぜ
しめる。
【0018】図4および図6に示したホイールスポーク
4a内のシェル状の中空エレメント7は、1つのシェル
7aから成っているか、または少なくとも2つの組み合
わされたシェルから成っていてもよい。シェル7aは、
たとえばハイドロフォーミングにより製造することがで
きる。
【0019】シェルのための材料は軽金属、たとえばア
ルミニウム合金または鋼合金であってよい。また、セラ
ミックエレメントも考えられる。
【0020】図3および図5に示したホイールスポーク
4内の発泡した残留コア8は、金属発泡体8a、たとえ
ばアルミニウム発泡体あるいはセラミック発泡体から成
っていてもよい。
【0021】金属発泡体8aは外被10よって取り囲ま
れている。リム3における各ホイールスポーク4;4a
の間の範囲11も、やはり残留コアを備えていてよいの
で、部分的に複数の環状区分が形成される。
【0022】ホイールスポーク4;4aの構成は、たと
えば図3、図4、図5および図6に示されている。しか
しリブ状のホイールスポークの別の横断面形状、たとえ
ば楕円形、多角形、つまりたとえば方形、四角形または
これに類するジオメトリ形状も可能である。同様に、横
断面円形のスポーク形状も可能である。
【0023】図7〜図11に示したホイールのさらに別
の実施例では、ホイールの種々の個所に位置決めされて
支持された、発泡したコア9,13,19から成る残留
成形コアが示されている。これらの残留コアは突出する
ように形成されており、この突出した範囲は金型内に支
持される。
【0024】図7および図8に示した実施例では、コア
9がホイール中央部5から導出されていて、金型内に支
持されている。孔11の直径にまで加工された後に、中
央ブシュ12が圧入される。これにより、付加的に中空
室のシールが行われる。
【0025】図9および図10に示した実施例では、コ
ア13がホイールねじのための孔14から導出されてい
て、金型内に支持されている。孔14の直径にまで加工
された後に、ブシュ16が圧入され、このブシュ16は
その後にホイールねじを収容する。
【0026】図11に示した実施例では、残留コア19
が、中空のホイールスポーク4eに設けられた開口部か
らそれぞれ導出されていて、金型25,26内に支持さ
れている。加工は、図11のX―X線に沿って行われ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】中空室を備えた車両ホイールの部分的な平面図
である。
【図2】図1のII―II線に沿った断面図である。
【図3】金属発泡体から成るコアを備えたホイールスポ
ークの、図1のIII―III線に沿った断面図であ
る。
【図4】シェル状の中空エレメントを備えたホイールス
ポークの、図1のIV―IV線に沿った断面図である。
【図5】金属発泡体から成るコアを備えたホイールスポ
ークの、図1のIV―IV線に沿った断面図である。
【図6】シェル状の中空エレメントを備えたホイールス
ポークの、図1のIII―III線に沿った断面図であ
る。
【図7】車両ホイールの別の実施例を示す断面図であ
る。
【図8】図7に示した実施例を加工および中央ブシュ挿
入の後の状態で示す断面図である。
【図9】車両ホイールのさらに別の実施例を示す断面図
である。
【図10】図9に示した実施例を加工およびブシュ挿入
の後の状態で示す断面図である。
【図11】ホイールのさらに別の実施例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ホイール、 2 ホイールスター、 3 リム、
4,4a,4e ホイールスポーク、 5 ホイール中
央部、 6 中空室、 7 中空エレメント、7a シ
ェル、 8 コア、 8a 金属発泡体、 9,9a
位置決めエレメント、 9 コア、 10 外被、 1
1 範囲、 11 孔、 12 中央ブシュ、 13
コア、 14 孔、 16 ブシュ、 19 コア、
25,26 金型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェンス シュタッハ ドイツ連邦共和国 ハイムスハイム リ ューベツァールヴェーク 16 (56)参考文献 特開 昭63−268550(JP,A) 特開 平9−1315(JP,A) 特開 平1−150432(JP,A) 米国特許3253862(US,A) 西独国特許出願公開4138558(DE, A1) 西独国特許出願公開3642978(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60B 3/06 B22D 19/00 B22C 9/10 B22C 9/28

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軽金属から成っていてかつ鋳造法で製造
    可能である、中空のホイールスポークを備えた自動車用
    のホイールにおいて、ホイールスポーク(4;4a)が
    中空室(6)内に、金属発泡体から成る残留コア(8;
    9;13;19)を有しており、該コアがホイールスポ
    ーク(4;4b;4c;4e)内で、中空室内部での面
    状の支持を生ぜしめるために、閉じられた中空室を形成
    しており、前記残留コア(8;9;13;19)が、連
    なり合った1つの形成物であって、ホイールスポーク
    (4;4b;4c;4e)の中空室(6)およびホイー
    ル(1)の環状室(R1,R2)を満たしており、さら
    に前記残留コア(8;9;13;19)が、耐鋳造性の
    閉じられた外被(10)を備えていることを特徴とす
    、自動車用のホイール。
  2. 【請求項2】 残留コア(9)がホイール(1)の中心
    に位置決めされて配置されていて、しかもホイールの中
    心を起点としてホイール中央部(5)と、ホイールスポ
    ーク(4)の半径方向の中空室(6)と、環状室(R
    1,R2)とにまで延びている、請求項1記載のホイー
    ル。
  3. 【請求項3】 中央ブシュ(12)を収容するための一
    貫した孔(11)が形成されるように、ホイール中央部
    (5)内で外方に向かって突出した残留コア(9)が機
    械的に加工されている、請求項2記載のホイール
  4. 【請求項4】 残留コア(13)が、それぞれホイール
    ねじのための孔(14)内に位置決めされて配置されて
    いて、該孔を起点としてホイールスポーク(4)の半径
    方向の中空室(6)と、環状室(R1,R2)とにまで
    延びている、請求項1記載のホイール
  5. 【請求項5】 ホイールねじのためのブシュ(16)を
    収容するための一貫して延びる孔(14)が形成される
    ように、外方に向かって突出したコア部分(15)が孔
    (14)内で加工されている、請求項4記載のホイー
    ル。
  6. 【請求項6】 残留コア(19)が、ホイール(1)の
    リム(17)に設けられた複数の開口部内にそれぞれ位
    置決めされて配置されていて、該開口部を起点としてホ
    イールスポーク(4)の半径方向の中空室(6)と、環
    状室(R1,R2)とにまで延びている、請求項1記載
    のホイール。
  7. 【請求項7】 残留コア(8;9;13;19)が位置
    決めエレメント(9,9a)を有しており、該位置決め
    エレメントが鋳造工具内で所定の位置に正確に保持され
    ており、さらに前記位置決めエレメントが、ホイールス
    ポーク(4)の壁内に該壁と結合するように配置されて
    いる、請求項1から6までのいずれか1項記載のホイー
    ル。
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