JP4610492B2 - Vehicle wheel - Google Patents

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Description

本発明は、自動車、農耕用車両、産業用車両等の車両用ホイールに関し、詳しくはリムのドロップ部にディスクを嵌合し溶接した車両用ホイールに関する。   The present invention relates to a vehicle wheel for automobiles, agricultural vehicles, industrial vehicles and the like, and more particularly to a vehicle wheel in which a disk is fitted and welded to a drop portion of a rim.

いわゆる2ピース構造のスチールホイールとして、ディスクとリムのドロップ部とを溶接接合するホイールが知られている。この型のホイールについて、本発明者らは、ディスク形状寸法を低減して軽量化を図ることができる技術を提案している(例えば、特許文献1参照)。この技術は、図7に示すように、スチール製ディスク100の外縁を折返し、軸方向に沿って内側に延設してフランジ100aを形成し、フランジ外面をリム20のドロップ部20c内面に嵌合し、両者の嵌合部50の内側をアーク溶接(W100)するものである。
なお、「外側」とは、ホイールを車両に取付けた際、ホイールの軸方向から見て外面側となる部分をいい、「内側」は内面側をいう。
As a so-called two-piece steel wheel, a wheel that welds and joins a disc and a drop portion of a rim is known. With respect to this type of wheel, the present inventors have proposed a technique capable of reducing the disk shape and reducing the weight (for example, see Patent Document 1). In this technique, as shown in FIG. 7, the outer edge of the steel disk 100 is folded back and extended inward along the axial direction to form a flange 100a, and the outer surface of the flange is fitted to the inner surface of the drop portion 20c of the rim 20. Then, arc welding (W100) is performed on the inside of the fitting portion 50 of the both.
Note that “outer side” refers to a portion on the outer surface side as viewed from the axial direction of the wheel when the wheel is attached to the vehicle, and “inner side” refers to the inner surface side.

この技術は、アーク溶接を用いることで溶接長さが短くても溶接強度が充分に確保できることに着目し、ディスク100のベンチレーション(水抜き)Sの端縁をディスク立上がり部(フランジ)の端縁100bから軸方向外方に凹む弧状に大きく取ることで、ディスクの軽量化を実現したものである。従って、ベンチレーションSでは溶接が行われない。又、この技術は、Sの端縁のうち最も外側にある部分100cを端縁100bより外側に位置させることで(図7の距離hに相当)、ホイールの振れを軽減している。
ここで、水抜き穴は、ディスクとリムで囲まれるホイール内部空間に溜った水や泥を排出し、ホイールバランスを改善させ、ホイール内側にあるブレーキから発生する熱を放散するものである。
This technique pays attention to the fact that the welding strength can be sufficiently secured even when the welding length is short by using arc welding, and the edge of the ventilation (drainage) S of the disk 100 is used as the edge of the disk rising portion (flange). The disk is made lighter by taking a large arc shape recessed outward in the axial direction from the edge 100b. Therefore, welding is not performed in the ventilation S. Further, in this technique, the outermost portion 100c of the edge of S is positioned outside the edge 100b (corresponding to the distance h in FIG. 7) to reduce the wheel shake.
Here, the water drain hole discharges water and mud accumulated in the inner space of the wheel surrounded by the disc and the rim, improves the wheel balance, and dissipates heat generated from the brake inside the wheel.

さらに、この技術は、アーク溶接により溶接強度が確保された分、リムとディスクの嵌合部長さmの設定の自由度が増すため、最適なm寸法(3〜40mm)を採用して耐久強度を向上させることができる。ここでmは、リム20におけるドロップ部20cと外側サイドウォール部20aとを接続する湾曲部20bのR中心と、端縁100bとの距離であり、この技術では端縁100bはR中心より内側に位置する。   In addition, this technology increases the degree of freedom in setting the fitting length m of the rim and disk by the amount that the welding strength is secured by arc welding, so the optimum m dimension (3 to 40 mm) is adopted and the durability strength is increased. Can be improved. Here, m is the distance between the R center of the curved portion 20b that connects the drop portion 20c and the outer sidewall portion 20a of the rim 20 and the edge 100b. In this technique, the edge 100b is located on the inner side of the R center. To position.

一方、ディスクとリムのドロップ部を溶接するものではないが、板材を成形して成るリムの外側ビードシートの内面に鋳造ディスクを嵌合し、嵌合部の外側を全周隅肉溶接してアルミホイールを製造する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この技術によれば、外側フランジはディスクと別の板材リムから成るため、ディスクとリムが一体鋳造されるアルミホイールに比べ、外力によるリムの欠損等が少ないとされる。
但し、この技術は、リムの外側ビードシートの内周面に、前記ベンチレーションSのような凹部が無いディスクを嵌合し、嵌合部の外側を全周隅肉溶接する、所謂、セミフルデザインホイールと云われるホイールで、且つ、アルミホイールに関するものであり、上記スチールホイールのような水抜き穴は形成されていない。
特許3460764号公報 特開平7−32805号公報
On the other hand, the disc and the rim drop part are not welded, but the cast disk is fitted to the inner surface of the outer bead sheet of the rim formed by forming the plate material, and the outer circumference of the fitting part is welded to the entire circumference fillet. A technique for manufacturing an aluminum wheel is disclosed (for example, see Patent Document 2). According to this technique, since the outer flange is formed of a plate material rim separate from the disk, the rim is not damaged by an external force as compared with an aluminum wheel in which the disk and the rim are integrally cast.
However, this technique is a so-called semi-full design in which a disc having no recess, such as the ventilation S, is fitted to the inner peripheral surface of the outer bead seat of the rim, and the outer periphery of the fitting portion is welded on the entire circumference. It is a wheel called a wheel and relates to an aluminum wheel, and no drain hole is formed as in the steel wheel.
Japanese Patent No. 3460764 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-32805

しかしながら、上記した特許文献1記載の技術の場合、依然として溶接部が最も強度が低い部位となるため、ディスク厚を薄くすることが難しく、ホイールの軽量化が充分でない。又、ディスク強度を規格値以上に維持するためには、m寸法、h寸法、及び溶接長さについて適切な組み合わせを必要とし、これらを設定するための自由度が制約される。ここで、m寸法とは、ディスクのフランジの端縁と、リムの外側ドロップ部の肩に相当する湾曲部のR中心との距離である。又、h寸法とは、上記したディスクの水抜きSの弧状凹部のうち最奥部と、上記湾曲部のR中心との距離である。
さらに、ディスク強度(剛性)が低下すると、車両運行時のハンドルの切りに対する車体の追随性が低下し、車両の操縦安定性が悪化する場合がある。このようなことから、上記技術の場合、ディスク剛性を確保するためにディスクが厚くなって重量減が制限されるという問題が生じる。
However, in the case of the technique described in Patent Document 1 described above, since the welded portion is still the lowest strength part, it is difficult to reduce the disk thickness and the weight of the wheel is not sufficient. Further, in order to maintain the disc strength at or above the standard value, an appropriate combination of the m dimension, the h dimension, and the weld length is required, and the degree of freedom for setting these is limited. Here, the m dimension is a distance between the edge of the flange of the disk and the R center of the curved portion corresponding to the shoulder of the outer drop portion of the rim. The h dimension is the distance between the innermost part of the arc-shaped concave part of the drainage S of the disk and the R center of the curved part.
In addition, when the disc strength (rigidity) is reduced, the followability of the vehicle body to the turning of the steering wheel during vehicle operation may be reduced, and the steering stability of the vehicle may be deteriorated. For this reason, in the case of the above-described technology, there arises a problem that the weight of the disk is limited in order to ensure the disk rigidity and the weight loss is limited.

一方、特許文献2記載の技術は、上記したようにディスクが厚肉かつ一体に鋳造されたアルミホイールに関するものであり、リムの外側ビードシートの内周面に、前記凹部が無いディスクを嵌合し嵌合部の外側を全周隅肉溶接する、所謂、セミフルデザインホイールと云われるホイールに関するもので、板材を折り返したディスクをリムのドロップ部内周に嵌合し溶接するスチールホイールとは構造が異なる。さらに、この技術はリム部のフランジの強度向上を図るものであり、スチールディスクの強度向上について検討されたものではない。   On the other hand, the technology described in Patent Document 2 relates to an aluminum wheel in which the disc is thick and integrally cast as described above, and the disc without the recess is fitted to the inner peripheral surface of the outer bead seat of the rim. This is related to the so-called semi-full design wheel that welds the outside of the fitting part to the whole circumference fillet. Different. Furthermore, this technique is intended to improve the strength of the flange of the rim portion, and has not been studied for improving the strength of the steel disk.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、リムのドロップ部の外側にディスクを嵌合溶接して成る車両用ホイールにおいて、溶接強度及びホイールの耐久強度を向上でき、ホイールの軽量化を図ることができる車両用ホイールの提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and in a vehicle wheel formed by fitting and welding a disc to the outside of a drop portion of a rim, the welding strength and durability of the wheel can be improved. The object is to provide a vehicle wheel that can be reduced in weight.

上記の目的を達成するために、本発明の車両用ホイールは、外側ビードシートを経て外側サイドウォール部から湾曲部を経て縮径となり、軸方向に平行なドロップ部を有するリムと、外縁を軸方向に沿って内側に折り返して成るフランジを有するディスクとを備え、前記ディスクの外縁に前記フランジより縮径の凹部が形成され、前記凹部の端縁は前記フランジの端縁から軸方向外側に凹む弧状をなし、かつ前記凹部の端縁のうち最も外側にある部分が前記湾曲部のR中心より外側に位置し、前記ドロップ部の外側内周面と前記フランジの外周面との嵌合部のうち前記凹部の前記リムと前記ディスクが接触しない部分を除いた外側部分のみの一部が溶接され、前記フランジの端縁が前記湾曲部のR中心から内側へ15mm向かう位置より外側に位置することを特徴とする。
このようにすると、ドロップ部とフランジとの嵌合部の外側部分が溶接されているため、ホイールが回転中に径方向に嵌合面を広げる応力が作用しても、ドロップ部とフランジとの嵌合部の内側部分を溶接した場合のように梃子の原理によって溶接部に過大な応力がかかることがなく、溶接部の強度が向上する。
又、本発明において、嵌合部の外側部分はV形の開先を形成するため、溶接が容易かつ確実となり、溶接強度が向上する。
又、ディスク素材用の板が小さくて済み、又前記凹部の切り欠け面積が大きくなるため、ディスクが軽量化される。又、上記した最も外側にある部分が前記湾曲部のR中心より外側に5mm以上の位置にあると、この部分がR中心より軸方向の外側に離間しているので、ディスクに複数の前記凹部を形成した場合に、その1つがリムに接触して剛性アンバランスを生じることが抑制され、ホイールの振れを抑制できる。
In order to achieve the above object, a vehicle wheel according to the present invention has a diameter reduced from an outer side wall portion through a curved portion through an outer bead seat, a rim having a drop portion parallel to the axial direction, and an outer edge as an axis. And a disk having a flange that is folded inward along the direction, and a recess having a diameter smaller than that of the flange is formed on an outer edge of the disk, and an edge of the recess is recessed axially outward from the edge of the flange. The outermost portion of the end edge of the concave portion that is in an arc shape is located outside the R center of the curved portion, and the fitting portion between the outer inner peripheral surface of the drop portion and the outer peripheral surface of the flange among some of only the outer portion of the rim and the disc except the portion which does not contact the recess is welded, outside the position edge of said flange toward 15mm inward from R center of the curved portion Characterized by position.
In this case, since the outer portion of the fitting portion between the drop portion and the flange is welded, even if a stress is applied to expand the fitting surface in the radial direction while the wheel is rotating, the drop portion and the flange As in the case where the inner part of the fitting part is welded, an excessive stress is not applied to the welded part by the principle of the insulator, and the strength of the welded part is improved.
In the present invention, since the outer portion of the fitting portion forms a V-shaped groove, welding is easy and reliable, and the welding strength is improved.
In addition, since the disk material plate can be small, and the notch area of the recess is increased, the weight of the disk can be reduced. In addition, when the outermost portion described above is located at a position of 5 mm or more outside the R center of the curved portion, the portion is spaced apart from the R center in the axial direction. When one is formed, it is suppressed that one of them comes into contact with the rim and a rigidity imbalance is generated, so that the shake of the wheel can be suppressed.

JIS D 4103「自動車部品―ディスクホイール―性能及び表示」による耐久強度の規定を満たすことが好ましい。
JISの規定する耐久強度を満足することで、自動車用ホイールをはじめとする全ての車両用ホイールに適用できる。
It is preferable that the endurance strength defined by JIS D 4103 “Automotive parts—disc wheel—performance and display” is satisfied.
By satisfying the durability specified by JIS, it can be applied to all vehicle wheels including automobile wheels.

前記ドロップ部の外側内周面の形状に沿うよう、前記フランジの外周面が削られていることが好ましい。
このようにすると、リム内周面との接触がより緊密になり、リムとディスクの嵌合面積が増大してより確実に溶接できると共に、ホイールの振れ精度が向上する。
It is preferable that the outer peripheral surface of the flange is shaved so as to conform to the shape of the outer peripheral surface of the drop portion.
In this way, the contact with the inner peripheral surface of the rim becomes tighter, the fitting area between the rim and the disk increases, welding can be performed more reliably, and the wheel runout accuracy is improved.

前記嵌合部から外側に向かって形成される開先の角度が広がるよう、前記フランジの外面又は前記ドロップ部の外側内面が削られていることが好ましい。
このようにすると、溶接の溶け込み深さを深くして、溶接を確実に行うことができる。
It said that from the fitting portion spread angle of the groove which is formed toward the outside, it is preferable that the outer peripheral surface or outer the peripheral surface of the drop portion of the flange is cut.
If it does in this way, the penetration depth of welding can be deepened and welding can be performed reliably.

本発明によれば、リムのドロップ部外側にディスクを嵌合溶接して成る車両用ホイールにおいて、溶接強度及びホイールの耐久強度を向上でき、ホイールの軽量化を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle wheel formed by carrying out the fitting welding of the disk on the drop part outer side of a rim, the welding strength and the durable strength of a wheel can be improved, and the weight reduction of a wheel can be achieved.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明ではスチールホイールを例示するが、本発明はスチールホイールの他、板材の外周を絞り加工等によって折り返してフランジを形成して、ディスクに成形できる材料(例えば、チタン、チタン合金)を対象とすることができる。
一方、アルミニウム、マグネシウム等はスチール等に比べて比強度が高いため、鋳造によって厚肉のディスクを一体に製造するのが通常であり、飾り穴周辺の強度低下の問題は少ない。本発明ではこのような厚肉に一体成形された鋳造(鍛造)ディスクを対象としない。
又、本発明によるホイールは、溶接強度の向上によりホイールの軽量化を図るものであり、公式な耐久強度の規定を満たすものであることが好ましい。但し、公式な耐久強度の規定を有しない産業車両用(農耕用)ホイールや応急使用ホイール(自動車用テンパーホイールを含む)等であっても本発明を適用することができる。
ここで、公式な耐久強度は我国のJIS D 4103「自動車部品―ディスクホイール―性能及び表示」 であるが、将来、規格が変わった場合は、その時点で我国の日本工業規格JIS(及び/又は国際標準化機構ISO)が定めるホイールの公式な耐久強度をいう。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, a steel wheel is exemplified, but in the present invention, in addition to the steel wheel, a material that can be formed into a disk by forming the flange by folding the outer periphery of the plate material by drawing or the like (for example, titanium, titanium alloy) Can be targeted.
On the other hand, since aluminum, magnesium, etc. have higher specific strength than steel, etc., it is normal to produce a thick disk integrally by casting, and there are few problems of strength reduction around the decorative hole. In the present invention, such a cast (forged) disk integrally formed with a thick wall is not intended.
Further, the wheel according to the present invention is intended to reduce the weight of the wheel by improving the welding strength, and preferably satisfies the official definition of durability. However, the present invention can be applied to an industrial vehicle (agricultural) wheel or an emergency wheel (including an automobile temper wheel) that does not have an official durability strength regulation.
Here, the official endurance strength is JIS D 4103 “Auto Parts-Disc Wheel-Performance and Display” in Japan. If the standard changes in the future, the Japanese Industrial Standard JIS (and / or Refers to the official durability of a wheel determined by the International Organization for Standardization (ISO).

図1は、本発明の実施形態に係る車両用ホイールの一例を示す断面図である。本発明の実施形態の車両用(スチール)ホイールは、スチール製のリム2とスチール製のディスク10とをリムのドロップ部外側に嵌合し、溶接して成るホイールである。
なお、以下の説明で「外側」とは、ホイールを車両に取付けた際、ホイールの軸方向から見て外側となる部分をいい、「内側」とは内側となる部分をいう
また、リム及びディスクの径方向については、「内周面」又は「外周面」と表記する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention. The vehicle (steel) wheel according to the embodiment of the present invention is a wheel formed by fitting a steel rim 2 and a steel disk 10 to the outside of a drop portion of the rim and welding them.
In the following description, “outside” refers to a portion that is on the outside when the wheel is mounted on the vehicle, and “inside” refers to a portion that is on the inside .
Further, the radial direction of the rim and the disk is expressed as “inner peripheral surface” or “outer peripheral surface”.

1)リム
リム2は略円筒状をなし、その両端に形成された外側フランジ及び内側フランジの間にタイヤを収容するようになっている。外側フランジの内側にはタイヤのビードを受ける外側ビードシートが形成されている。外側ビードシートより内側には最も小径のドロップ部2cが形成され、外側ビードシートとドロップ部(外側)2cはサイドウォール部2aを介して滑らかに接続されている。又、ドロップ部2cとサイドウォール部2aとは断面が半円状の湾曲部2bを介して接続されている。ドロップ部2cより内側にはサイドウォール部を介して内側ビードシートが形成され、内側ビードシートは内側フランジに接続されている。以下の説明では、「ドロップ部」は、ドロップ部の外側部分(外側ビードシートに接続する部分)をいう。
リム2は、例えば所定形状の圧延形鋼を円筒形に丸めて製造することができ、又は、鋼板を丸めて円筒形にした後、ロール成形等によって所定の断面形状としてもよいが、これらの方法に限られない。
1) Rim The rim 2 has a substantially cylindrical shape and accommodates a tire between an outer flange and an inner flange formed at both ends thereof. An outer bead sheet for receiving the tire bead is formed inside the outer flange. The drop part 2c having the smallest diameter is formed inside the outer bead sheet, and the outer bead sheet and the drop part (outer part) 2c are smoothly connected via the sidewall part 2a. The drop part 2c and the sidewall part 2a are connected via a curved part 2b having a semicircular cross section. An inner bead sheet is formed inside the drop part 2c via a sidewall part, and the inner bead sheet is connected to the inner flange. In the following description, the “drop portion” refers to the outer portion of the drop portion (the portion connected to the outer bead sheet).
The rim 2 can be produced, for example, by rolling a rolled shape steel having a predetermined shape into a cylindrical shape, or after rolling a steel plate into a cylindrical shape, it may have a predetermined cross-sectional shape by roll forming or the like. It is not limited to the method.

2)ディスク
ディスク10は略円盤状をなし、中心にハブ穴が開口され、ハブ穴より外周側にハブを取付けるためのボルト孔が形成されている。
ディスクの外縁は軸方向に沿って内側へ折返されてフランジ10aを形成し、フランジ10aはフランジ端縁10bに至っている。
ディスク10は、例えば正方形の鋼板の四隅を円形に打ち抜いたものを絞り加工(プレス加工)して成形することができる(特許文献1の図3参照)。この場合、図2に示すように、鋼板の円形に打ち抜かれた部分がディスクのフランジ端縁10aとなり、鋼板のそれ以外の部分は凹部11となる。凹部11はフランジ10aより縮径に形成され、凹部11の端縁はフランジの端縁10bから軸方向外側に凹む弧状をなし、最も外側となる中央付近で最奥部10cを形成する。
2) Disc The disc 10 has a substantially disk shape, a hub hole is opened at the center, and a bolt hole for mounting the hub is formed on the outer peripheral side from the hub hole.
The outer edge of the disk is folded inward along the axial direction to form a flange 10a, and the flange 10a reaches the flange end edge 10b.
The disk 10 can be formed by, for example, drawing (pressing) a square steel plate having four corners punched into a circle (see FIG. 3 of Patent Document 1). In this case, as shown in FIG. 2, the portion of the steel plate punched out into a circle becomes the flange edge 10 a of the disk, and the other portion of the steel plate becomes the recess 11. The concave portion 11 is formed with a diameter smaller than that of the flange 10a, and the end edge of the concave portion 11 has an arc shape that is recessed outward in the axial direction from the end edge 10b of the flange, and the innermost portion 10c is formed near the outermost center.

図3は、図1の車両用スチールホイールの部分正面図である。この図において、ディスク10の外縁には、フランジ10aより縮径の凹部11が形成されている。凹部11は、ディスク外周円を4等分した位置にそれぞれ形成されている。
最奥部10cが前記湾曲部のR中心から外側に位置する場合、ディスク10をリム2のドロップ部2c内周面に嵌合した際に、凹部11とドロップ部2c内周面との間に隙間が形成され、これが水抜き穴12となる。
FIG. 3 is a partial front view of the vehicle steel wheel of FIG. In this figure, a recess 11 having a diameter smaller than that of the flange 10a is formed on the outer edge of the disk 10. The recesses 11 are formed at positions obtained by dividing the disk outer circumference circle into four equal parts.
When the innermost portion 10c is located outside the R center of the curved portion, when the disc 10 is fitted to the inner peripheral surface of the drop portion 2c of the rim 2, the recess 10 and the inner peripheral surface of the drop portion 2c are interposed. A gap is formed, which becomes the drain hole 12.

又、ディスクの外縁から所定距離内側の周上には、円形の飾り窓10eが複数個開口している。飾り窓10eは通常、軽量化及び放熱のために形成される。   In addition, a plurality of circular decorative windows 10e are opened on the inner circumference of a predetermined distance from the outer edge of the disk. The decorative window 10e is usually formed for weight reduction and heat dissipation.

なお、リムの端にはバルブ穴15が形成されるが、ディスク10とリム2を溶接する際に溶接ビードがバルブ穴15に接近して穴縁が溶けることを防止するため、バルブ穴15に水抜き穴12が対向するよう、ディスク10とリム2の嵌合位置を調整することが好ましい。   A valve hole 15 is formed at the end of the rim. When the disk 10 and the rim 2 are welded, the weld bead approaches the valve hole 15 to prevent the hole edge from being melted. It is preferable to adjust the fitting position of the disk 10 and the rim 2 so that the drain holes 12 face each other.

3)溶接接合
次に、上記したリム2とディスク10とを嵌合し、溶接接合する態様について、図1及び図4を参照して説明する。図4は、図1の部分拡大図である。
図1において、リム2のドロップ部2cの内面にディスク10のフランジ10aの外周面が嵌合されて嵌合部が形成される。そして、嵌合部の外側部分5が溶接され(溶接部W)、リム2とディスク10が接合される。ここで、フランジ10aの端縁10bと湾曲部2bのR中心との距離をmとする。
図4(a)は、m>0となるよう(端縁10bがR中心より内側に位置するよう)嵌合した場合を示す。この場合、フランジ10aとリム2との嵌合長さ(軸方向の長さ)が長くなるので、継手構造全体で強度を確保するとともに、振れを抑制することができる。又、ディスクとリムの大きさによっては、嵌合長さを適宜調整してディスクとリムの強度をバランスさせてホイールの耐久強度を向上させることができる。一方、mが大きくなると、余分な嵌合長さが生じてホイール重量が増える。
このようなことから、本発明において、mの上限を15mmとする。つまり、フランジの端縁10bが湾曲部のR中心から内側へ15mm向かう位置より外側に位置する。
3) Welding Next, a mode in which the rim 2 and the disk 10 described above are fitted and welded together will be described with reference to FIGS. 1 and 4. FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG.
In FIG. 1, the outer peripheral surface of the flange 10a of the disk 10 is fitted to the inner peripheral surface of the drop portion 2c of the rim 2 to form a fitting portion. And the outer part 5 of a fitting part is welded (welding part W), and the rim | limb 2 and the disk 10 are joined. Here, the distance between the edge 10b of the flange 10a and the R center of the curved portion 2b is m.
FIG. 4A shows a case where m> 0 (end edge 10b is located on the inner side of the R center). In this case, since the fitting length (the length in the axial direction) between the flange 10a and the rim 2 is increased, it is possible to secure strength in the entire joint structure and to suppress vibration. Also, depending on the size of the disc and rim, the fitting length can be adjusted as appropriate to balance the strength of the disc and rim, thereby improving the durability of the wheel. On the other hand, when m increases, an extra fitting length is generated and the wheel weight increases.
For this reason, the upper limit of m is set to 15 mm in the present invention. That is, the flange edge 10b is located outside the position 15 mm inward from the R center of the curved portion.

図4(b)は、m≦0となるよう(端縁10bがR中心と同一位置か外側に位置するよう)嵌合した場合を示す。この場合、フランジ10aとリム2との嵌合長さ(軸方向の長さ)が短くなるので、継手構造による強度向上効果が少なくなるが、後述する理由により溶接強度が向上するため、全体としてホイール強度を維持することができる。そして、mを小さくできるため、ホイール重量が軽減される。この場合のmの値は、ホイールの寸法に応じて異なるが、例えばm=−5mm〜−3mmとすることができる。
なお、m≦0とする場合、ディスクがリムに対して斜めに嵌合しないよう、所定の治具を用いて嵌合するとよい。
FIG. 4B shows a case in which fitting is performed so that m ≦ 0 (the edge 10b is located at the same position as the R center or outside). In this case, since the fitting length (axial length) between the flange 10a and the rim 2 is shortened, the effect of improving the strength by the joint structure is reduced. Wheel strength can be maintained. Since m can be reduced, the wheel weight is reduced. The value of m in this case varies depending on the dimensions of the wheel, but can be, for example, m = −5 mm to −3 mm.
When m ≦ 0, the disc may be fitted using a predetermined jig so that the disc is not fitted obliquely to the rim.

4)作用
本発明においては嵌合部の外側部分5が溶接されるため、従来のように嵌合部の内側(図7の溶接部W100)を溶接した場合に比べ、溶接部の強度が向上する。この理由としては以下のことが考えられる。まず、回転中のディスクは楕円状にゆがむため、ディスクの径方向(図1の左右方向)に、ディスク10とリム2の嵌合部を広げる(左右に開く)応力が作用する。このため、嵌合部の内側を溶接した場合、嵌合部を広げる応力は嵌合部の外側(図7の50)から溶接部(図7のW100)に伝達し、この際、梃子の原理により溶接部に掛かる応力が高くなると考えられる。
一方、嵌合部の外側(図1のW)を溶接した場合、嵌合部を広げる応力は嵌合部の外側の溶接部に直接負荷されるだけであり、溶接部に掛かる応力は従来に比べて低くなる。
そのため、本発明においては従来に比べて溶接強度を確保できる。その結果として、ホイールの耐久強度が向上するので、その分だけディスク厚を薄くしたり、凹部(図2の11)による切欠きの面積を大きくすることによりディスクを軽量化し、ひいてはホイールを軽量化することができる。
又、ディスク厚、前記凹部の面積及びm寸法等の組み合わせにより、溶接部を全周溶接しなくともよくなる場合がある。つまり、本発明においては溶接部に掛かる応力が低減されるため、ディスク厚、前記凹部の面積及びm寸法等の組み合わせにより、断続溶接でも充分な溶接強度が確保される場合がある。
4) Action In the present invention, since the outer portion 5 of the fitting portion is welded, the strength of the welded portion is improved as compared with the case where the inside of the fitting portion (welded portion W100 in FIG. 7) is welded as in the conventional case. To do. The reason can be considered as follows. First, since the rotating disk is distorted in an elliptical shape, a stress is applied in the radial direction of the disk (the left-right direction in FIG. 1) that widens (opens to the left and right) the fitting portion between the disk 10 and the rim 2. For this reason, when the inside of the fitting part is welded, the stress that expands the fitting part is transmitted from the outside of the fitting part (50 in FIG. 7) to the welded part (W100 in FIG. 7). This is thought to increase the stress applied to the weld.
On the other hand, when the outside of the fitting portion (W in FIG. 1) is welded, the stress that expands the fitting portion is only directly applied to the welded portion outside the fitting portion, and the stress applied to the welded portion has been conventionally Compared to lower.
Therefore, in the present invention, the welding strength can be ensured as compared with the conventional case. As a result, the durability of the wheel is improved, so the disk thickness is reduced by that amount, or the area of the notch by the recess (11 in FIG. 2) is increased to reduce the weight of the disk, and thus the wheel. can do.
Further, depending on the combination of the disc thickness, the area of the recess, the m dimension, etc., the welded portion may not be welded all around. That is, in the present invention, since the stress applied to the welded portion is reduced, a sufficient weld strength may be ensured even in intermittent welding depending on the combination of the disk thickness, the area of the recess, the m dimension, and the like.

又、嵌合部の外側部分5において、湾曲部2bから外側サイドウォール部2aに広がる内周面と、フランジ10aからディスク外側へ広がる外周面との間でV形の開先を形成する。そのため、外側部分5への溶接が容易かつ確実となり、溶接強度が向上する。   Further, in the outer portion 5 of the fitting portion, a V-shaped groove is formed between the inner peripheral surface extending from the curved portion 2b to the outer sidewall portion 2a and the outer peripheral surface extending from the flange 10a to the outer side of the disk. Therefore, welding to the outer portion 5 becomes easy and reliable, and the welding strength is improved.

又、嵌合部の外側部分を溶接すると、ディスクの飾り穴の周囲の応力振幅が低減することが考えられる。一般に、ホイール(ディスク)の最も弱い部位は飾り穴の縁である。従って、飾り穴の周囲の応力振幅が低減すれば、ディスク強度が向上し、又ディスクを薄くして軽量化を計ることもできる。さらに、ディスク強度(剛性)が高くなると、車両運行時のハンドルの切りに対する車体の追随性が良くなり、車両の操縦安定性も向上する。そして、飾り穴縁の応力が低下すると歪みも低下するので、ディスク剛性が向上することが考えられる。   Further, if the outer portion of the fitting portion is welded, it is considered that the stress amplitude around the decorative hole of the disk is reduced. In general, the weakest part of the wheel (disk) is the edge of the decorative hole. Therefore, if the stress amplitude around the decorative hole is reduced, the disk strength can be improved, and the disk can be made thinner and lighter. In addition, when the disc strength (rigidity) is increased, the followability of the vehicle body to the turning of the steering wheel during vehicle operation is improved, and the steering stability of the vehicle is also improved. And, since the distortion also decreases when the stress at the edge of the decoration hole decreases, it can be considered that the disk rigidity is improved.

なお、溶接方法は特に制限されず、例えばCO−アーク溶接、MAG溶接、サブマージアーク溶接、及びTIG溶接等を用いることができる。但し、溶接部分がホイール外面になるので、溶接ビード表面がきれいTIG溶接を用いることが外観上好ましい。特に、コスト、溶接強度信頼性、外観の点からは、ホットワイヤーTIG溶接又はサブマージアーク溶接が好ましい。 Incidentally, the welding method is not particularly limited, for example, CO 2 - arc welding, MAG welding, can be used submerged arc welding, and TIG welding. However, since the welding portion is the wheel outer surface, it is the appearance preferred weld bead surface using a clean TIG welding. In particular, hot wire TIG welding or submerged arc welding is preferable in terms of cost, weld strength reliability, and appearance.

なお、凹部11の最奥部10cと湾曲部のR中心との距離をhとした場合、最奥部10cの縁がR中心より外側に位置することが好ましい(h>0)。
このようにすると、特許文献1記載の技術と同様な理由によりディスク素材用の板が小さくて済み、又凹部11の切り欠け面積が大きくなるため、ディスクが軽量化される。hは好ましくは5mm以上とする。この理由も特許文献1記載の技術と同様であり、最奥部10cがR中心より軸方向の外側に離間しているので、ディスクに複数の凹部を形成した場合に、その1つがリムに接触して剛性アンバランスを生じることが抑制されるためである。その結果、ホイールの振れを抑制することができる。
When the distance between the innermost part 10c of the recess 11 and the R center of the curved part is h, it is preferable that the edge of the innermost part 10c is located outside the R center (h> 0).
In this case, the disk material plate can be made small for the same reason as the technique described in Patent Document 1, and the notch area of the recess 11 is increased, so that the disk is lightened. h is preferably 5 mm or more. The reason for this is the same as in the technique described in Patent Document 1, and since the innermost part 10c is spaced apart from the R center in the axial direction, when a plurality of recesses are formed in the disk, one of them contacts the rim. This is because the occurrence of rigidity unbalance is suppressed. As a result, wheel shake can be suppressed.

5)その他の実施態様
発明において水抜き穴12が存在する場合、1ヶ所の溶接Wの長さ(ディスク10の外周方向の溶接長さ)は、最長で、隣接する水抜き穴12に挟まれたフランジ10fの周方向長さとなるが、既に述べたように溶接強度が応力に対して充分確保されるため、1ヶ所の溶接長さが15mm以上であれば足りる。従って、ホイールの強度と生産性の観点から、上記範囲で1ヶ所の溶接長さを設定すればよい。
5) Other embodiments
In the present invention, when the drain hole 12 is present, the length of the weld W at one point (the weld length in the outer circumferential direction of the disk 10) is the longest, and the circumference of the flange 10f sandwiched between the adjacent drain holes 12 is long. Although it is the length in the direction, as described above, since the welding strength is sufficiently secured against the stress, it is sufficient that the welding length at one place is 15 mm or more. Therefore, from the viewpoint of wheel strength and productivity, one weld length may be set within the above range.

又、図5に示すように、ディスクのフランジ10aの外周面14を、湾曲部2b及びドロップ部2c内周面の形状に沿うように削ってもよい。図5は、図4に対応する溶接部分の拡大図である。これにより、リム2内周面とフランジ10aの接触がより緊密になるため、リムとディスクの嵌合部の面積が増大してより確実に溶接できると共に、ホイールの振れ精度を向上させることができる。外周面14は、例えば旋削等によって削ることができる。   Further, as shown in FIG. 5, the outer peripheral surface 14 of the disk flange 10a may be cut so as to conform to the shapes of the inner peripheral surface of the curved portion 2b and the drop portion 2c. FIG. 5 is an enlarged view of a welded portion corresponding to FIG. As a result, the contact between the inner peripheral surface of the rim 2 and the flange 10a becomes tighter, so that the area of the fitting portion between the rim and the disk can be increased and welding can be performed more reliably, and the runout accuracy of the wheel can be improved. . The outer peripheral surface 14 can be cut by, for example, turning.

又、図6に示すように、フランジ10aの外周面のうち、嵌合部の外側部分に該当する領域16を削ってもよい。図6は、図4に対応する溶接部分の拡大図である。これにより、嵌合部外側より更に外側に向かって開先の角度が広がり、溶接の溶け込み深さを深くして、溶接を確実に行うことができる。なお、開先の角度をさらに広げることを目的として、フランジ10aの外周面16の代わりに、又はそれに加え、ドロップ部の外側内周面のうち、嵌合部の外側部分に該当する領域を削ってもよい。   Moreover, as shown in FIG. 6, you may scrape the area | region 16 applicable to the outer part of a fitting part among the outer peripheral surfaces of the flange 10a. FIG. 6 is an enlarged view of a welded portion corresponding to FIG. Thereby, the angle of a groove | channel spreads further toward the outer side from the fitting part outer side, the penetration depth of welding is deepened, and welding can be performed reliably. For the purpose of further widening the groove angle, instead of or in addition to the outer peripheral surface 16 of the flange 10a, the region corresponding to the outer portion of the fitting portion on the outer inner peripheral surface of the drop portion is shaved. May be.

本発明の実施形態に係る車両用スチールホイールの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the steel wheel for vehicles which concerns on embodiment of this invention. ディスクを示す斜視図である。It is a perspective view showing a disk. 本発明の実施形態に係る車両用スチールホイールを示す正面図である。It is a front view showing the steel wheel for vehicles concerning the embodiment of the present invention. 図1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. ディスクとリムの嵌合部の形態を示す図である。It is a figure which shows the form of the fitting part of a disc and a rim | limb. ディスクとリムの嵌合部の形態を示す別の図である。It is another figure which shows the form of the fitting part of a disc and a rim | limb. 従来の車両用スチールホイールの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional steel wheel for vehicles.

符号の説明Explanation of symbols

2 リム
2a 外側サイドウォール
2b 湾曲部
2c (外側)ドロップ部
5 嵌合部の外側部分
10 ディスク
10a (ディスクの)フランジ
10b フランジの端縁
10c (凹部の端縁の)最奥部
11 凹部
12 水抜き穴
2 Rim 2a Outer side wall 2b Curved part 2c (Outer side) Drop part 5 Outer part of fitting part 10 Disc 10a (Disc) flange 10b End edge of flange 10c Deepest part (of end of recess) 11 Concave part 12 Water Hole

Claims (4)

外側ビードシートを経て外側サイドウォール部から湾曲部を経て縮径となり、軸方向に平行なドロップ部を有するリムと、外縁を前記軸方向に沿って内側に折り返して成るフランジを有するディスクとを備えた車両用ホイールであって、
前記ディスクの外縁に前記フランジより縮径の凹部が形成され、前記凹部の端縁は前記フランジの端縁から軸方向外側に凹む弧状をなし、かつ前記凹部の端縁のうち最も外側にある部分が前記湾曲部のR中心より外側に位置し、
前記ドロップ部の外側内周面と前記フランジの外周面との嵌合部のうち前記凹部の前記リムと前記ディスクが接触しない部分を除いた外側部分のみの一部が溶接され、前記フランジの端縁が前記湾曲部のR中心から内側へ15mm向かう位置より外側に位置することを特徴とする車両用ホイール。
A rim having a diameter reduced from an outer side wall portion through a curved portion through an outer bead sheet and having a drop portion parallel to the axial direction, and a disk having a flange formed by folding an outer edge inward along the axial direction. Vehicle wheel,
A recess having a diameter smaller than that of the flange is formed on the outer edge of the disk, and the end edge of the recess has an arc shape that is recessed outward in the axial direction from the end edge of the flange, and is the outermost portion of the edge of the recess Is located outside the R center of the curved portion,
Of the fitting portion between the outer inner peripheral surface of the drop portion and the outer peripheral surface of the flange, only a portion of the outer portion excluding the portion where the rim and the disk do not contact is welded, and the end of the flange The vehicle wheel, wherein an edge is located outside a position 15 mm inward from an R center of the curved portion.
JIS D 4103 による耐久強度の規定を満たすことを特徴とする請求項に記載の車両用ホイール。 The vehicle wheel according to claim 1 , wherein the vehicle has a durability strength defined by JIS D 4103. 前記ドロップ部の外側内周面の形状に沿うよう、前記フランジの外周面が削られていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用ホイール。 The vehicle wheel according to claim 1 or 2 , wherein an outer peripheral surface of the flange is cut so as to conform to a shape of an outer peripheral surface of the drop portion. 前記嵌合部から外側に向かって形成される開先の角度が広がるよう、前記フランジの外周面又は前記ドロップ部の外側内周面が削られていることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の車両用ホイール。 From the fitting portion such that the spread angle of the groove which is formed toward the outside, of claims 1 to 3, characterized in that it is cut within the outer peripheral surface of the outer peripheral surface or the drop portion of the flange The vehicle wheel according to any one of the above.
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