JP3788715B2 - 車両用ホイール構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は外観性を向上させるのに好適な車両用ホイール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
カップの底をディスク部とし、カップの周壁をリム部とした一体成形品を2つ合せて車両用ホイールを完成する、いわゆる二つ割りリムホイール形式の車両用ホイール構造としては、例えば、▲1▼実開昭62−2401号公報「軽合金製合せホイール」、▲2▼特開平11−245602号公報「車両用ホイール」が知られている。
【0003】
上記技術▲1▼は、同公報の第1図に示される通り、深絞りされた2個のカップの底である各フランジ部4の間に合せ板5を介在させ、合せ板5の外周と各カップとを溶接することで2個のカップ及び合せ板5を一体にしたものである。
【0004】
上記技術▲2▼は、同公報の図2に示される通り、深絞りされたカップ状のアウターリム1及びインナーリム2のそれぞれの間にインサートプレート3を挟み込み、アウターリム1とインナーリム2とを溶接することでアウターリム1、インナーリム2及びインサートプレート3を一体にしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術▲1▼のホイールでは、各フランジ部4及び合せ板5が平板状であるが、近年、ユーザーのニーズの多様化によって、フランジ部4に従来の鋼板製ホイールの一枚フランジ部と同様に曲面や凹凸を設けたデザインのホイールが好まれている。
【0006】
しかし、フランジ部4のみに曲面や凹凸を形成する場合には、隣接する平板状の合せ板5によってデザイン上の制約を受け、また、フランジ部4及び合せ板5の両方に同様の曲面や凹凸を形成する場合にはプレス等の加工に高度な精度が必要となり、製造コストの上昇を招く。
また、上記技術▲2▼についても、同様の課題がある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、デザインの自由度を増すことができ、容易に製造することができる車両用ホイール構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、リム、ディスク部を一体形成した左・右ホイール半割体を合せて一個のホイールに仕上げる二つ割りホイールにおいて、左ホイール半割体のディスク部と右ホイール半割体のディスク部との間にそれぞれのディスク部の外径より小径で且つ十字形状のセンタプレートを挟むとともに、鍔部及び円筒部を有する複数個のソケットで左・右ホイール半割体並びにセンタプレートを一体的に連結した連結部を、センタプレートの十字の4ヶ所の突出部に設けた
【0009】
センタプレートを十字形状にすることで、例えば、センタプレートを円板形状にするのに比べて、ホイールを軽量にする。
また、左・右ホイール半割体におけるセンタプレートの十字の4ヵ所の突出部に隣接しない部分はディスク部の二枚構造になるため、この部分に窪み部、斜面を形成したり、窓部を開けたりというような外観形状の形成が容易になる。
従って、ディスク部のデザインの自由度を増すことができて、ディスク部のデザインの多様化を図ることができ、また、容易にホイールを製造することができて、製造コストを抑えることができる。
【0010】
請求項2は、左ホイール半割体と右ホイール半割体とを溶接にて結合し、この溶接部を、センタプレートに対して車幅方向内側にオフセットさせた。
【0011】
溶接部をセンタプレートに対してオフセットさせたことで、左・右ホイール半割体のそれぞれのディスク部を、例えば、カップ状に形成することができ、組立時に、左・右ホイール半割体のカップ状のディスク部を重ねて嵌合させることで左・右ホイール半割体のずれを発生させることなしに容易に溶接することができる。
【0012】
請求項3は、左・右ホイール半割体のうち車幅方向内側に配置する半割体のリムの端部にフランジ部を設け、このフランジ部の側面に、ステアリングホイールの転舵によって、ホイール内のナックルに連結したタイロッドが最も車幅方向内側の半割体に近づいた状態でのクリアランスを確保するために逃げ面を形成した。
フランジ部に逃げ面を形成したことで、フランジ部とタイロッドとが干渉する心配はない。
【0013】
請求項4は、リム、ディスク部を一体形成した左・右ホイール半割体を合せて一個のホイールに仕上げる二つ割りホイールにおいて、左ホイール半割体のディスク部と右ホイール半割体のディスク部との間にそれぞれのディスク部の外径より小径のセンタプレートを挟むとともに、鍔部及び円筒部を有する複数個のソケットで左・右ホイール半割体並びにセンタプレートを一体的に連結し、車軸の端部にハブを取付け、このハブに二つ割りホイールを取付けるとき、ハブの外周に臨む箇所を対象として前記ディスク部に凹部を設けた。
ハブの外周にディスク部の凹部を臨ませ、ハブの外周とディスク部との干渉を防ぐ。
【0014】
請求項5は、ディスク部の少なくとも一方に、ディスク部間に溜まった水やホイールの表面処理液を排出するための排出孔を開けた。
ディスク部間に溜まった水やホイールの表面処理液を、ディスク部の少なくとも一方に開けた排出孔から排出し、ディスク部間の錆や腐食を防ぐ。
【0015】
請求項6は、センタプレートの中心に穴を開け、車軸に臨む方のディスク部にセンタプレートの穴より大径の穴を開けた。
センタプレートの中心に開けた穴に、例えば、センタキャップの先端を挿入するとともに、車軸に臨む方のディスク部の穴内でセンタキャップの先端を広げ、センタキャップの脱落を防ぐ。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るホイール構造を採用した車両の斜視図であり、車両としてのバギー10は、車体11に回転自在に取付けたハンドル12と、このハンドル12に図示せぬステアリングギヤ装置を介して操舵可能に連結した前輪13,13と、車体11の上部に取付けたシート14と、このシート14の下方に配置したエンジン及び変速機からなるパワーユニット15と、このパワーユニット15で駆動する後輪16,16とからなる。なお、17はバンパ、18,18はフロントサスペンションユニット、21はヘッドランプ、22はフロントフェンダ、23はリヤフェンダ、24はマフラである。
【0017】
前輪13は、タイヤ26と、本発明のホイール構造を有する軽合金製のフロントホイール27とからなる。後輪16は、タイヤ28と、本発明のホイール構造を有する軽合金製のリヤホイール29とからなる。
フロントホイール27とリヤホイール29とは、同一のものでもよいし、また、オフセット量、リム径、リム幅等が異なるものでもよく、本発明に係る基本構造は同一とする。
従って、以下には主にフロントホイール27について説明する。
【0018】
バギー10は、ATV(All Terrain Vehicle:不整地走行用車)に分類される車両であり、軽量、コンパクトな車体によって、小回りが効き、操作性が容易なため、農業、牧畜業、狩猟、安全監視等での移動用、レジャーに適したオフロード専用車である。
【0019】
図2は本発明に係るホイールの正面図であり、フロントホイール27の表側を左ホイール半割体としてのアウタホイール31で構成し、このアウタホイール31に円板状のディスク部としてのアウタディスク部32を設け、このアウタディスク部32の奥側に略十字形状のセンタプレート33を配置し、アウタディスク部32にセンタプレート33と略同形状の平面部34を設け、この平面部34をナット35…(…は複数個を示す。以下同様。)で後述するハブに取付け、センタプレート33が奥側に隣接しないアウタディスク部32を窪ませて窪み部36…を形成するとともに、この窪み部36…に窓部37…を開け、平面部34と窪み部36…とを斜面38…で繋いだことを示す。
【0020】
図3は図2の3−3線断面図であり、フロントホイール27は、カップ状に形成した前述のアウタホイール31と、このアウタホイール31に溶接にて結合したカップ状の右ホイール半割体としてのインナホイール41と、アウタホイール31、インナホイール41間に設けた前述のセンタプレート33と、これらのアウタホイール31、センタプレート33及びインナホイール41を結合させるとともにナット35…(1個のみ図示)を受けるソケットとしてのナット用座金42(1個のみ図示)と、アウタホイール31、センタプレート33及びインナホイール41のそれぞれの中心に開けたセンタ穴31a、,33a,41aにより取付けたセンタキャップ43と、タイヤ26(図1参照)内にエアを注入する注入口に設けたバルブ44とからなる。
【0021】
アウタホイール31とインナホイール41との溶接部Pは、センタプレート33の厚さの中央を通る直線Lに対して車幅方向内側、即ちインナホイール41側にFだけオフセットしている。
【0022】
ここで、51は車体11(図1参照)に上下動可能に取付けた図示せぬアームで支持するナックル、52はパワーユニット15(図1参照)に連結した車軸としてのドライブシャフト、53はナックル51をベアリング54を介して回転可能に取付けるとともに、ドライブシャフト52に連結したハブ、55はハブ53に取付けたブレーキドラム、56…はハブ53にブレーキドラム55を介してフロントホイール27を取付けるためにハブ53に固定したボルト、57はドライブシャフト52の先端をハブ53に固定するためのナット、58はハブ53にブレーキドラム55を取付けるためのボルトである。
上記したハブ53は、ブレーキドラム55を介してフロントホイール27を取付けるものである。
【0023】
アウタホイール31は、前述のアウタディスク部32と、このアウタディスク部32に繋がる略円筒状のリムとしてのアウタリム部61と、このアウタリム部61の端部に設けたフランジ部62とからなる。なお、32aはアウタ湾曲面であり、アウタディスク部32に設けた湾曲面である。
インナホイール41は、円板状のディスク部としてのインナディスク部63と、このインナディスク部63に繋がる略円筒状のリムとしてのインナリム部64と、このインナリム部64の端部に設けたフランジ部65とからなる。なお、63aはインナ湾曲面であり、インナディスク部63に設けた湾曲面である。
【0024】
インナホイール41のフランジ部65は、アウタホイール31のフランジ部62と非対称であり、側面に斜めに形成した逃げ面65aを備える。
この逃げ面65aは、図示せぬステアリングホイールの転舵によって、フロントホイール27内のナックル51に連結したタイロッドTが最もインナホイール41に近づいた状態(直進時の位置▲1▼から転舵時の位置▲2▼にスイングした状態)でのクリアランスCを確保するためのものである。(なお、逃げ面65aとタイロッドTとの位置関係は、平面図における状態を示したものである。)
【0025】
センタプレート33は、アウタホイール31のアウタディスク部32及びインナホイール41のインナディスク部63のそれぞれの外径φD1より小径の外径φD2のプレートであり、アウタディスク部32及びインナディスク部63の剛性を補うプレートである。
インナホイール41のセンタ穴41aは、アウタホイール31及びセンタプレート33のセンタ穴31a,33aの内径φd1より大径(内径φd2)である。
【0026】
センタキャップ43はラバー等の弾性体であり、カップ状の本体部43aと、フロントホイール27に取付けるため本体部43aの開口部縁部に設けたホイール取付部43bとからなる。
ホイール取付部43bは、環状に設けた第1・第2突部43c,43dでアウタディスク部32とセンタプレート33とを挟み込み、センタ穴31a,33aにセンタキャップ43を取付けるものである。
【0027】
図4は本発明に係るホイールの分解斜視図であり、カップ状で浅底のアウタホイール31とカップ状で深底のインナホイール41との間にセンタプレート33を介在させ、アウタホイール31、センタプレート33及びインナホイール41に開けた結合穴31b…,33b…,41b…にナット用座金42…を嵌合させてアウタホイール31、センタプレート33並びにインナホイール41を一体的に連結するフロントホイール27を示す。(なお、図3に示したセンタキャップ43及びバルブ44は不図示)
センタプレート33は、径外方に突出する突出部33c…を設けたものであり、これらの突出部33c…に結合穴33b…を開けたものである。
【0028】
以上に説明したように、アウタホイール31のアウタディスク部32とインナホイール41のインナディスク部63との間にそれぞれのアウタ・インナディスク部32,63の外径より小径のセンタプレート33を挟むとともに、鍔部としての雄テーパ部42a及び円筒部42bを有する複数個のソケットとしてのナット用座金42でアウタ・インナホイール31,41並びにセンタプレート33を一体的に連結したことにより、センタプレート33がナット用座金42部分でしか拘束されないため、この部分以外のセンタプレート33の形状の自由度を増すことができ、アウタディスク部32のデザインの多様化を図ることができる。
【0029】
また、ナット用座金42でアウタ・インナホイール31,41並びにセンタプレート33を一体的に連結したので、センタプレート33の外周を溶接しなくて済み、容易にフロントホイール27を製造することができ、製造コストを抑えることができる。
更に、上記したように、センタプレート33の外周を溶接しなくてもよいので、センタプレート33の外径をアウタ・インナディスク部32,63の外径より小径とすることができる。
従って、センタプレート33を小型にすることができ、軽量にすることができる。
【0030】
図5は図3に示した断面図の要部拡大図であり、アウタホイール31のアウタディスク部32に平面部34と窪み部36とアウタ湾曲面32aとを設け、センタプレート33を平板状に形成し、平板状としたインナホイール41のインナディスク部63にインナ湾曲面63aを設けたことを示す。
アウタホイール31の結合穴31bはテーパ穴であり、ナット用座金42の雄テーパ部42aと嵌合する。
【0031】
センタプレート33の結合穴33bは、結合穴31bを延長したテーパ穴33dと、このテーパ穴33dに続く横穴33eとからなり、テーパ穴33dは、ナット用座金42の雄テーパ部42aと嵌合し、横穴33eは、ナット用座金42の円筒部42bと嵌合する。
インナホイール41の結合穴41bは、ナット用座金42の円筒部42bと嵌合する。
【0032】
インナホイール41は、アウタホイール31の窓部37…(1ヵ所のみ示す。)に対応する位置に窓部37と同形状の窓部67を開けるとともに、窓部67のインナディスク部63中心側に、アウタホイール31、インナホイール41間の隙間Sと外部とを連通させる排出孔としての切欠き68…を設けたものである。
【0033】
図6は本発明に係るホイールの背面図であり、インナホイール41の形状を示す。
インナホイール41のインナディスク部63は、ブレーキドラム55(図3参照)の表面に形成した略十字形状の凸部55aの外周としての外周円弧部55b…に対応する位置に円弧状の凹部71…を設けたものである。即ち、フロントホイール27は、凸部55aの外周に臨む箇所を対象としてインナディスク部63に凹部71を設けたものである。
凹部71は、ナット用座金42の径外方に配置するとともに、孤の長さAを凸部55aの外周円弧部55bの孤の長さBよりも大きく形成したものである。
【0034】
図7は本発明に係るホイールをハブへ取付ける箇所の要部断面図であり、(a)は図3の要部拡大断面図、(b)は(a)の断面位置と同位置のリヤホイールにおける断面図である。
(a)において、フロントホイール27は、ハブ53に固定したボルト56をブレーキドラム55を介してナット用座金42の貫通穴42cに通し、ボルト56にナット35をねじ込んで取付けるものである。
【0035】
ナット用座金42は、上記した貫通穴42cと、この貫通穴42cに続く雌テーパ部42dとを備え、雌テーパ部42dにナット35の雄テーパ部35aを嵌合させることで、ハブ53の回転軸にフロントホイール27の回転軸を合わせるものである。
【0036】
(b)において、リヤホイール29は、後輪16(図1参照)の図示せぬ車軸に連結したハブ73に取付けるものであり、リヤホイール29を構成するインナホイール74は平板状のインナディスク部75を備える。
インナディスク部75は、ハブ73の外周としての外周円弧部73a((a)に示した凸部55aの外周円弧部55bと同一形状である。)に対応する位置に円弧状の凹部71…を設けたものである。即ち、リヤホイール29は、ハブ73の外周に臨む箇所を対象としてインナディスク部75に凹部71…を設けたものである。
【0037】
以上に述べた凹部71の作用を次に説明する。
(a)において、例えば、バギー10(図1参照)が走行中、特にコーナリング時等に路面からタイヤ26(図1参照)を介してフロントホイール27に車軸方向(図の左右方向)の外力Fが作用した場合に、インナホイール41のインナディスク部63は車軸方向であるブレーキドラム55側に撓むが、凹部71によって、インナディスク部63とブレーキドラム55の外周円弧部55bとの干渉を防ぐことができる。
また、(b)においても同様に、凹部71によって、インナディスク部75とハブ73の外周円弧部73aとの干渉を防ぐことができる。
【0038】
次にフロントホイール27の切欠き68の作用を説明する。
図8は本発明に係るホイールの切欠きの作用を説明する作用図である。
アウタホイール31とインナホイール41との間の隙間Sに、例えば、フロントホイール27の製造工程で使用する表面処理液やフロントホイール27を車両に装着して走行した際に跳ね掛かる水等の液体Lが浸入した場合、液体Lは、切欠き68から矢印のように窓部37,67を通って外部に流れ出る。
【0039】
このように、アウタディスク部32及びインナディスク部63の少なくとも一方に、アウタディスク部32、インナディスク部63間に溜まった水や表面処理液等の液体Lを排出するための排出孔としての切欠き68を開けたことで、アウタディスク部32、インナディスク部63間に発生する錆や腐食を防ぐことができる。
【0040】
次にセンタキャップ43の組付要領を説明する。
図9(a),(b)は本発明に係るホイールのセンタキャップの組付要領を説明する説明図である。
(a)において、センタキャップ43のホイール取付部43bの径を縮めてアウタホイール31のセンタ穴31a及びセンタプレート33のセンタ穴33aに挿入する。
【0041】
(b)において、センタキャップ43を、第1突部43cがアウタホイール31に当るまで挿入する。この時、第2突部43dがインナホイール41のセンタ穴41a内に弾性によって広がり、第1・第2突部43c,43dでアウタホイール31とセンタプレート33とを挟み込む。
これで、センタキャップ43の取付けが完了する。
【0042】
このように、アウタホイール31の中心にセンタ穴31aを開け、センタプレート33の中心にセンタ穴33aを開け、ドライブシャフト52(図3参照)に臨む方のインナディスク部63にセンタプレート33のセンタ穴33aより大径のセンタ穴41aを開けたことで、インナディスク部63のセンタ穴41a内にセンタキャップ43の先端である第2突部43dを広げて引掛ける、即ち第1・第2突部43c,43dでアウタホイール31とセンタプレート33とを挟み込むことができ、センタキャップ43の脱落を防ぐことができる。このようにして、フロントホイール27(図3参照)にセンタキャップ43を容易に固定しておくことができる。
【0043】
尚、本発明のホイール構造は、ATVに限るものではなく、二輪車、三輪車、四輪車、作業機、産業機械、カート等の他の車両にも採用できる。
【0044】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の車両用ホイール構造は、左ホイール半割体のディスク部と右ホイール半割体のディスク部との間に十字形状のセンタプレートを挟むとともに、鍔部及び円筒部を有する複数個のソケットで左・右ホイール半割体並びにセンタプレートを一体的に連結した連結部を、センタプレートの十字の4ヶ所の突出部に設けたので、例えば、センタプレートを円板形状に形成するのに比べて、ホイールを軽量にすることができる。
【0045】
また、左・右ホイール半割体におけるセンタプレートの十字の4ヵ所の突出部に隣接しない部分はディスク部の二枚構造になるため、この部分に窪み部、斜面を形成したり、窓部を開けたりというような外観形状の形成を容易に行うことができる。
従って、ディスク部のデザインの自由度を増すことができ、デザインの多様化を図ることができる。
【0046】
請求項2の車両用ホイール構造は、左ホイール半割体と右ホイール半割体とを溶接にて結合し、この溶接部を、センタプレートに対して車幅方向内側にオフセットさせたので、左・右ホイール半割体のそれぞれのディスク部を、例えば、カップ状に形成することができ、組立時に、左・右ホイール半割体のカップ状のディスク部を重ねて嵌合させることで左・右ホイール半割体のずれを発生させることなしに容易に溶接することができる。
従って、ホイール組立時の作業性を向上させることができる。
【0047】
請求項3の車両用ホイール構造は、左・右ホイール半割体のうちの車幅方向内側に配置する半割体のリムの端部にフランジ部を設け、このフランジ部の側面に逃げ面を形成したので、フランジ部とタイロッドとが干渉する心配はない。
【0048】
請求項4の車両用ホイール構造は、車軸の端部にハブを取付け、このハブに二つ割りホイールを取付けるとき、ハブの外周に臨む箇所を対象としてディスク部に凹部を設けたので、この凹部によって、ディスク部とハブの外周との干渉を防ぐことができる。
【0049】
請求項5の車両用ホイール構造は、ディスク部の少なくとも一方に、ディスク部間に溜まった水やホイールの表面処理液を排出するための排出孔を開けたので、ディスク間に発生する錆や腐食を防ぐことができる。
【0050】
請求項6の車両用ホイール構造は、センタプレートの中心に穴を開け、車軸に臨む方のディスク部にセンタプレートの穴より大径の穴を開けたので、ディスク部の穴内にセンタキャップの先端を広げて引掛けることができ、センタキャップの脱落を防ぎ、センタキャップを容易に固定しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るホイール構造を採用した車両の斜視図
【図2】本発明に係るホイールの正面図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】本発明に係るホイールの分解斜視図
【図5】図3に示した断面図の要部拡大図
【図6】本発明に係るホイールの背面図
【図7】本発明に係るホイールをハブへ取付ける箇所の要部断面図
【図8】本発明に係るホイールの切欠きの作用を説明する作用図
【図9】本発明に係るホイールのセンタキャップの組付要領を説明する説明図
【符号の説明】
10…車両(バギー)、27,29…ホイール(フロントホイール、リヤホイール)、31,41…左・右ホイール半割体(アウタホイール、インナホイール)、31a,33a,41a…穴(センタ穴)、32,63…ディスク部(アウタディスク部、インナディスク部)、33…センタプレート、33c…突出部、42…ソケット(ナット用座金)、42a…鍔部、42b…円筒部、51…ナックル、52…車軸(ドライブシャフト)、53,73…ハブ、55…ブレーキドラム、55b,73a…外周(外周円弧部)、61,64…リム(アウタリム部、インナリム部)、65…フランジ部、65a…逃げ面、68…排出孔(切欠き)、71…凹部、T…タイロッド。

Claims (6)

  1. リム、ディスク部を一体形成した左・右ホイール半割体を合せて一個のホイールに仕上げる二つ割りホイールにおいて
    ホイール半割体のディスク部と右ホイール半割体のディスク部との間にそれぞれのディスク部の外径より小径で且つ十字形状のセンタプレートを挟むとともに
    部及び円筒部を有する複数個のソケットで左・右ホイール半割体並びにセンタプレートを一体的に連結した連結部を、センタプレートの十字の4ヶ所の突出部に設けたことを特徴とする車両用ホイール構造。
  2. 前記左ホイール半割体と前記右ホイール半割体とを溶接にて結合し、この溶接部を、前記センタプレートに対して車幅方向内側にオフセットさせたことを特徴とする請求項1記載の車両用ホイール構造。
  3. 前記左・右ホイール半割体のうちの車幅方向内側に配置する半割体のリムの端部にフランジ部を設け、このフランジ部の側面に、ステアリングホイールの転舵によって、ホイール内のナックルに連結したタイロッドが最も左・右ホイール半割体の一方に近づいた状態でのクリアランスを確保するために逃げ面を形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用ホイール構造。
  4. リム、ディスク部を一体形成した左・右ホイール半割体を合せて一個のホイールに仕上げる二つ割りホイールにおいて、左ホイール半割体のディスク部と右ホイール半割体のディスク部との間にそれぞれのディスク部の外径より小径のセンタプレートを挟むとともに、鍔部及び円筒部を有する複数個のソケットで左・右ホイール半割体並びにセンタプレートを一体的に連結し、車軸の端部にハブを取付け、このハブに二つ割りホイールを取付けるとき、ハブの外周に臨む箇所を対象として前記ディスク部に凹部を設けたことを特徴とする車両用ホイール構造。
  5. 前記ディスク部の少なくとも一方に、ディスク部間に溜まった水やホイールの表面処理液を排出するための排出孔を開けたことを特徴とする請求項4記載の車両用ホイール構造。
  6. 前記センタプレートの中心に穴を開け、車軸に臨む方のディスク部にセンタプレートの穴より大径の穴を開けたことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の車両用ホイール構造。
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