JP3315481B2 - メッキホイールの溶接施工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リムとディスクとを溶
接接合して製作した２ピース鋼製ホイールで、ディスク
にリムフランジを一体に備えさせたフルデザインタイプ
のディスクの意匠面に予じめメッキを施しておき、それ
をリムと溶接接合するメッキホイールの溶接施工法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ホイール（自動車用車輪）には鋼製とア
ルミ製があるが、鋼製ホイールはリム（外周の環状部）
とディスク（皿状部）とを別体に作製して２ピースとし
それを溶接で一体に接合することにより作製される。こ
の場合、リムとディスクとの接合線が表て側から見えな
いようにして見栄えを向上させるために、近年、リムの
片側のリムフランジをディスク側に形成しておき、ディ
スクの背面で片側のリムフランジが無いリムと突合せ溶
接した、いわゆるフルデザインタイプのホイールも使用
されている。鋼製ホイールは、外観価値の向上、防錆の
ため、塗装またはメッキが施される。従来は、塗装もメ
ッキも、ディスクとリムの溶接接合後に行っている。こ
れは、たとえば単体の段階でメッキ等を行うと、メッキ
作業自体は容易になるが、以下に述べる問題が生じるの
で、それを避けるためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フルデザインタイプの
ディスクの意匠面（車両に組付けたとき表て側となる
面）に予じめメッキを施したディスクに、リムの端部を
突合わせ、突合わせ部を溶接接合すると、溶接時の熱膨
張差により溶接部に対応するディスク意匠面部分にメッ
キ割れが発生したり、メッキ焼け（メッキの変色）が生
じたりする。これらはホイールの商品価値を損ねるとと
もに、メッキ割れの場合は発錆の問題を生じる。

【０００４】本発明の目的は、単体の段階でメッキを施
したディスクに、リムを溶接接合しても、ホイール意匠
面に溶接によるメッキ割れやメッキ焼けを生じさせない
メッキホイールの溶接施工法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るメッキホイールの溶接施工法は、次の方
法から成る。すなわち、リムフランジを一体に備え意匠
面に少なくとも一層のＮｉメッキ、その上にＣｒメッキ
が施されたディスクの、メッキを施されていない裏側面
に、メッキが施されていないリムの端部を突合わせ、突
合わせ部を溶接するメッキホイールの溶接施工法におい
て、前記Ｎｉメッキ層のうち少なくともディスクのＦｅ
母材に近い層のかたさをＨｖ５００以下に設定してお
き、突合わせ部をレーザ溶接接合するメッキホイールの
溶接施工法。

【０００６】

【作用】上記本発明の方法では、フルデザインタイプの
ディスクとリムとをレーザ溶接により接合するため、局
部加熱となってメッキの溶接熱による加熱が抑えられ、
メッキの溶接焼けが抑制される。レーザ溶接であって
も、Ｆｅ母材とＣｒメッキ層との熱膨張差、かたさの違
いにより、溶接部に対応する意匠面部分にメッキ割れが
通常生じる。しかし、ＣｒメッキとＦｅ母材との間に、
たとえば半光沢層と光沢層との２層のＮｉメッキ層を設
け、Ｆｅ母材側の半光沢層のかたさを種々に変えて試験
してみたところ、半光沢層のかたさをＨｖ（ビッカース
かたさ）５００以下に設定することにより、メッキ割れ
が生じないことが見い出され、本発明はそれを特定した
ものである。通常のＮｉメッキのかたさはＨｖ５００を
越えるが、たとえばＳなどの不純物の混入を少なくして
純度を上げることにより、かたさを下げることができ
る。たとえばＣｒはＨｖ８００〜１０００でＦｅが約Ｈ
ｖ２００であり、Ｎｉメッキ層のかたさをＨｖ５００以
下にして段階的にかたさを変えることによりＣｒメッキ
のメッキ割れを防止している。本発明によって、ディス
ク単体段階で意匠面にメッキを施しておくことが可能に
なり、溶接後にメッキを施す場合に比べて、メッキ作業
の容易化、コストダウン、ホイール製造設備にメッキ設
備を追加して設ける必要がない、等の利点を得る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参
照して説明する。図１は、本発明方法で製作されたフル
デザインタイプの２ピース鋼製ホイール１の、ディスク
２とリム３との溶接部４近傍を示す。ディスク２は、フ
ルデザインでないリムの片側フランジに対応するリムフ
ランジ５を一体に備え、表て側（図１の矢印Ａ側）から
みたときに、ディスク２とリム３との接合部が見えない
フルデザインタイプ（インテグラルタイプ）のディスク
から成る。リム３は片側のリムフランジをもたず、この
リムフランジが欠如している側の端部をディスク２の背
面側に突合わせた状態で、突合わせ部を溶接接合する。

【０００８】ディスク２の表て側面、すなわち意匠面に
は、メッキ層６が形成されている。メッキは、ディスク
２とリム３との溶接前にディスク２に予じめ施してお
く。メッキ層６は、図２に示すように、ディスク２の母
材のＦｅ（鉄）上に、半光沢層のＮｉメッキ層７と、そ
の上の光沢層８のＮｉメッキ層（Ｓ等の不純物の量が半
光沢層７より大）と、さらにその上に形成されたＣｒメ
ッキ層９とから成る。Ｓは光沢剤でＳが多い程光沢は出
る。Ｎｉメッキ層７、８のうち、Ｆｅ母材側にある層７
は、Ｎｉ中のＳ（硫黄）などの不純物量を少なくして純
度を上げることにより、メッキ後のメッキ層のかたさが
Ｈｖ（ビーカッスかたさ）５００以下になるように設定
しておく。

【０００９】ディスク２とリム３との溶接はレーザ溶接
にて行う。レーザビームをリム外周側からディスク２と
リム３との突合わせ部に向けて投光する。レーザ出力は
５ｋｗ、溶接速度は２ｍ／分以上とした。このレーザ溶
接条件下では、ディスク意匠面のうち、溶接部４の前面
対応部分には、溶接焼けは見られない。これよりレーザ
出力を上げ、または溶接速度を落すと、溶接時のメッキ
層の加熱度合が大になってメッキ層９に溶接焼けが現わ
れることがある。溶接焼けが生じると、溶接後にメッキ
焼けを除去するためのバフ研摩が必要になり、工程上大
変になるので避けられなければならない。

【００１０】半光沢層７のかたさをＨｖ５００以下とす
るのは、Ｆｅ母材とＣｒメッキ層間に中間のかたさの層
を設けることによってかたさの変化を柔げるためであ
る。図３に半光沢層７のかたさを種々に変化させた場合
の、Ｃｒメッキ層９の割れ発生の割合の傾向を示す。図
３からわかるように、半光沢層７のかたさをＨｖ５００
以下とすることによりＣｒメッキ層９のメッキ割れを防
止できることがわかる。逆にＮｉメッキ層７のかたさが
Ｈｖ５００を越えるとＣｒメッキ層９のかたさに近ず
き、中間のかたさの層を設ける効果が少なくなってＣｒ
メッキ層９に溶接時にメッキ割れが生じ始める。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、フルデザインのディス
クの意匠面にＮｉメッキ層とその上にＣｒメッキ層を形
成し、該メッキディスクの背面に、リムの端部を突合わ
せ溶接するに際し、Ｎｉメッキ層のうちディスクのＦｅ
母材に近い側の層のかたさをＨｖ５００以下に設定し、
かつレーザ溶接により溶接するようにしたので、次の効
果を得る。 溶接によるメッキ割れが生じない。 メッキ割れ部からの発錆がないため、耐食性を維持
できる。 溶接後の、メッキ焼けを除去するためのバフ研摩が
不要となる。 メッキ工程後に溶接できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で作製されたホイールの溶接部近
傍の部分断面図である。

【図２】図１のホイールのディスク意匠面のメッキ層の
拡大断面図である。

【図３】Ｎｉメッキ層のかたさの変化とＣｒメッキ層に
あらわれる割れとの関係図である。

【符号の説明】

１ ホイール ２ ディスク ３ リム ４ 溶接部 ６ メッキ層 ７ 半光沢層（Ｎｉメッキ層） ８ 光沢層（Ｎｉメッキ層） ９ Ｃｒメッキ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 朗 東京都千代田区四番町５番地９ トピー 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−305388（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−114186（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムフランジを一体に備え意匠面に少な
   くとも一層のＮｉメッキ、その上にＣｒメッキが施され
   たディスクの、メッキを施されていない裏側面に、メッ
   キが施されていないリムの端部を突合わせ、突合わせ部
   を溶接するメッキホイールの溶接施工法において、前記
   Ｎｉメッキ層のうち少なくともディスクのＦｅ母材に近
   い層のかたさをＨｖ５００以下に設定しておき、突合わ
   せ部をレーザ溶接接合することを特徴とするメッキホイ
   ールの溶接施工法。