JP5057602B2 - 車両用ホイール - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両用ホイールに関する。

スチールホイールは安価で低コストであるため広く普及しているが、アルミホイールに比べて意匠性が劣るという問題がある。そこで、近年、細いスポーク部と大きな飾り穴とを有し、アルミホイールに似た外観を呈するスチールホイールが開発されている（特許文献１〜３参照）。
このうち、特許文献１には、スポークを一体形成し全周にリング部を有する打ち抜きディスクをリムに溶接し、上記リング部をリムのショルダ部に溶接する際、リムの空気軸（バルブ穴）と干渉しないようリング部に切り欠きを設けることが記載されている。
又、特許文献２には、ディスクの飾り穴の周縁をしごいて立壁を設けて強度を確保することで飾り穴の間のスポーク幅を細くし、かつ周方向に形成したディスクフランジをリムと溶接することが記載されている。
特許文献３には、一体の金属シートからディスク部を形成し、ディスク部が複数のスポーク装置と各スポーク装置の外端を連結するリング状のディスクエッジを備えたことが記載されている。そして、この文献には、スポーク装置は２本のスポークバー（補強リブ）から形成され、ディスクエッジをリムウェル（ドロップ部）の内周に接合することが記載されている。

ところが、このような細いスポーク部と大きな飾り穴を一体成形してディスクを構成する場合、飾り穴部分でリング部（ディスクフランジ、ディスクエッジ）の幅が最も狭くなり強度が低くなるため、この部分が成型加工時に変形し、リング部端縁がうねるようになることがある。その結果、飾り穴部分でリング部を溶接しようとすると、溶接不良が生じたり、十分な接合強度が得られなかったりする。
そこで、スポーク部の延長部分に曲面接続部を形成し、曲面接続部を介してディスクフランジをスポーク部に接続したホイールが開発されている（特許文献４参照）。このようにすると、曲面接続部では材料のホイール半径方向の幅が広く、強度も高いため、折り返し加工によって端縁がうねることが少ないとされている。

特開２００４−１７０４号公報 特開２００５−１１９３５５号公報 欧州特許第１２６２３３３号明細書（特許請求の範囲１、３項） 特開２００９−１１３７９８号公報

ところが、大きな飾り穴をディスクに設けるとディスクフランジの剛性が低くなるため、ディスクに飾り穴を開けた後にディスクフランジをプレス等により成型加工すると、飾り穴のスポーク部先端側の隅部に近接するディスクフランジが引き延ばされ、材料厚みが薄くなったり、縁が割れやすくなることが判明した。
従って、本発明の目的は、スポーク部とスポーク部の先端をディスク周方向に連結するディスクフランジとをディスクが備えている場合に、成型加工時のディスクフランジの変形および飾り穴の隅部の割れを抑制するとともにホイールの耐久性を向上させた車両用ホイールを提供することにある。

本発明の車両用ホイールは、（ａ）ドロップ部を有するリムと、（ｂ）ホイール半径方向外側に放射状に延びる複数のスポーク部と、前記ホイール半径方向外側の端部に位置し前記複数のスポーク部の前記ホイール半径方向外側の先端をディスク周方向に連結するディスクフランジと、を備え、前記スポーク部間にディスク周方向に隅部を有する飾り穴が形成されているディスクと、を有し、前記リムと前記ディスクフランジ部とが接合する自動車用ホイールであって、前記ディスクフランジのうち、前記各スポーク部の半径方向外側端部に対応する部分は、前記ディスクフランジのホイール軸方向内側のディスクフランジ内側端縁よりも軸方向外側に切り欠かれて切欠き部を形成し、前記切欠き部と前記飾り穴の外周縁との最短距離ａ_１は、前記隅部を除く前記飾り穴のディスク周方向位置における前記ディスクフランジの前記ホイール軸方向の幅ａ_２より狭い。
このような構成とすると、ａ_１＜ａ_２となる部分が狭幅の頸部に形成されるので、プレス等の成型加工をホイール軸方向に行うと、飾り穴の周辺に所定の向きに力が働くとともに、頸部近傍の飾り穴隅部に材料が流れ込み易くなり、加工による隅部の割れを抑制できる。又、頸部は狭幅であるために幅方向に曲げやすくなることにより、飾り穴隅部の材料が飾り穴の周方向に伸ばされ難くなるため、加工による隅部の割れをさらに抑制できる。

前記ディスクフランジのうち、前記スポーク部の幅方向中心線に対応する部分は、前記切欠き部の前記ホイール軸方向の最外縁よりもホイール軸方向内側に延びる中央片を有し、当該中央片は前記リムと嵌合してもよい。
このような構成とすると、中央片の接合部でディスクフランジとリムを接合（溶接等）した場合に、リムからスポーク部側への力の伝達が有効に行われ、ホイールの耐久性が向上する。

前記中央片と前記リムとの嵌合部が溶接接合されていてもよい。

本発明によれば、成型加工時のディスクフランジの変形および飾り穴の隅部の割れを抑制し、ホイールの強度、組立て精度、及び耐久性が向上した車両用ホイールが得られる。

本発明の第１実施形態にかかる自動車用ホイールをホイール軸方向外側から見たときの斜視図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動車用ホイールの正面図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動車用ホイールを、ホイール軸を通りホイール軸方向に沿って切断したときの断面図である。図の左側はスポーク部の中心線Ｃ_Ｓを通る断面を示し、図の右側は飾り穴のディスク周方向中央位置Ｃ_Ｄを通る断面を示している。 ディスクの斜視図である。 ディスクのスポーク部のホイール半径方向外側から見た側面図である。 切欠き部を設けない従来のディスクのスポーク部のホイール半径方向外側から見た側面図である。 ディスクの変形例のスポーク部のホイール半径方向外側から見た側面図である。 本発明の第２実施形態にかかる自動車用ホイールのディスクのスポーク部のホイール半径方向外側から見た側面図である。 リムとディスクの嵌合部の別の実施形態を示す断面図である。 リムとディスクの嵌合部のさらに別の実施形態を示す断面図である。 切欠き部を有するディスクの成型時の歪を調査した結果を示す図である。 切欠き部を有しないディスクの成型時の歪を調査した結果を示す図である。 本発明の第一実施形態のさらに別の変形例にかかる自動車用ホイールにおけるディスクの斜視図である。 本発明の第一実施形態のさらに別の変形例にかかる自動車用ホイールの斜視図である。 本発明の第一実施形態のさらに別の変形例にかかるディスクのスポーク部を、ホイール軸を通りホイール半径方向に沿って切断したときの部分断面図である。 本発明とは異なる一般的な自動車用ホイールの形状を示す断面図である。 本発明とは異なる一般的な自動車用ホイールの形状を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では鋼板から製造した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、板状素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、アルミニウム、マグネシウムおよびそれらの合金）を対象とすることができる。
一方、本発明ではアルミニウム、マグネシウム等から鋳造によって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、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。

なお、以下の説明で「（ホイール、又はディスク）半径方向外側」とはホイール（ディスク）の半径方向の外周側をいい、「（ホイール、又はディスク）半径方向内側」とはホイール（ディスク）の半径方向の中心側をいう。又、「（ホイール、又はディスク）軸方向外側」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、「（ホイール、又はディスク）軸方向内側」とはホイールの軸方向から見て内側（車両側）となる部分をいう。「ディスク周方向」は、「ホイール周方向」ともいう。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用ホイール（自動車用ホイール）１０をホイール軸方向外側から見た斜視図であり、図２は車両用ホイール１０の正面図である。
自動車用ホイール（以下、単に、ホイールともいう）１０は、スチール製のリム２０とディスク３０とを有し、リム２０とディスク３０とを溶接または図示略のリベットなどの接合部材を用いるなどして一体化したツーピースホイールである。

ディスク３０は板材から製造され、ハブ穴３１と、ハブ取付け部３２と、スポーク部３３と、飾り穴３４と、ディスクフランジ３５と、傾斜部３７（図３、図４参照）と、突起部３８とを備える。又、ディスク３０は、図１６、図１７に示すような一般的な自動車用ホイールに採用され、傾斜部３７のディスク半径方向外側部分に円周方向に連続しホイール軸方向に突出した環状突起部Ｚを有していない。

図２に示すように、ハブ穴３１はディスク３０のホイール半径方向中央部に設けられ、ハブ穴３１の周囲にはハブ取付け部３２が設けられている。ハブ取付け部３２は、ホイール軸方向と直交またはほぼ直交する平面内にあって平板状または略平板状をなしている。ハブ取付け部３２にはハブ取付けボルト穴３２ａがハブ穴３１と同心の円周上に等間隔に５個設けられているが、その数は限定されない。そして、ハブから延びたハブ取付けボルト（両方共に図示略）をハブ取付けボルト穴３２ａに挿通し、ハブ取付けボルトに図示略のハブナットを螺合することにより、ディスク３０（ホイール１０）がハブに固定される。
なお、図３に示すように、ホイール軸方向Ｌにおいて、ハブ取付け部３２のホイール軸方向内側の面は、ディスクフランジ３５のホイール軸方向内側端部（ディスクフランジ内側端縁３５ａ）よりもホイール軸方向外側に位置し、ディスクフランジ３５の飾り穴端部（ホイール軸方向Ｌ外側のディスクフランジ外側端縁３５ｂ、図４参照）よりも軸方向内側に位置する。ただし、ハブ取り付け部３２のホイール軸方向内側の面がディスクフランジ内側端縁３５ａより内側にあってもよく、ディスクフランジ外側端縁３５ｂより外側にあってもよい。又、図２の例では、ハブ取付けボルト穴３２ａは、各スポーク部３３の幅方向中心線Ｃｓ上に位置しているが、例えば隣接するスポーク部３３の間（つまり、飾り穴３４のディスク周方向中央位置Ｃ_Ｄ上）に位置してもよい。

ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に５個の長片状のスポーク部３３が放射状に延びている（図２参照）。スポーク部３３のホイール半径方向外側の端部（先端）はホイール軸方向内側に折り返されて外周側曲面接続部Ｒを形成し、外周側曲面接続部Ｒはリング状（周方向に断続的なものを含む）のディスクフランジ３５と接続している（図３参照）。ディスクフランジ３５はホイール軸方向に沿って延び、当該軸方向においてリム２０との嵌合面を形成すると共に、外周側曲面接続部Ｒを介して各スポーク部３３を連結して強度を確保する機能を有する。一方、スポーク部３３のホイール半径方向内側の端部はホイール軸方向内側に折り返されて内周側曲面接続部ｒを形成し、内周側曲面接続部ｒは傾斜部３７を介してハブ取付け部３２と接続している。なお、外周側曲面接続部Ｒと内周側曲面接続部ｒとの間では、スポーク部３３はホイール軸方向と直交またはほぼ直交するよう延びている。
外周側曲面接続部Ｒは、図３に示すように第１曲面部Ｒ１と第２曲面部Ｒ２、および第１曲面部Ｒ１と第２曲面部Ｒ２との間に断面がほぼ直線状に傾斜する円錐状接続部ＲＬとを、含んでいてもよく、また、図９、図１０に示すように単一の曲面接続部でもよい。さらに、図１５に示すように第１曲面部Ｒ１と第２曲面部Ｒ２を有すると共に、第１曲面部Ｒ１と第２曲面部Ｒ２との間に、第３曲面部Ｒ３を含んでいても良い。ここで、図１５に示すように、第３曲面部Ｒ３が第1局面部Ｒ１及び第２曲面部Ｒ２の曲率と逆向きの曲率（つまり、半径方向外側から見て第３曲面部Ｒ３は半径方向内側に凹む）でもよく、第３曲面部Ｒ３が第1局面部Ｒ１及び第２曲面部Ｒ２の曲率と同じ向きの曲率（つまり、半径方向外側から見て第３曲面部Ｒ３は半径方向外側に膨らむ）でも良い。また、第３曲面部Ｒ３がその他の形状であっても良い。
なお、スポーク部３３の数とハブ取付けボルト穴３２ａの数は異なってもよい。

スポーク部３３を補強するため、各スポーク部３３の幅方向（ディスクの周方向）の両端から１対の側壁部３３ｂがホイール軸方向外側に立ち上がり、側壁部３３ｂが立ち上がった後に各側壁部３３ｂのホイール軸方向外側端からハブ取付け部３２とほぼ平行にスポーク部３３の幅方向および半径方向に延びて縁部３３ｃを形成する。縁部３３ｃはスポーク部３３の端縁を形成する。又、側壁部３３ｂに挟まれたスポーク部３３の中央部分が底壁部３３ａを形成する。さらに、隣接する２つのスポーク部３３、３３の側壁部３３ｂ同士がハブ取付け部３２近傍で接続し、突起部３８を形成している。
また、図３、図４に示すように、第１曲面部Ｒ１において、スポーク部３３の側壁部３３ｂの軸方向寸法が半径方向外側にいくにつれて減少し、さらに円錐状接続部ＲＬにおいて側壁部３３ｂが消滅すると共に端縁３３ｃが底壁部３３ａに吸収され、スポーク部３３の幅方向（ディスクの周方向）に一体となる円錐面の一部をなしても良い。
なお、この例では、側壁部３３ｂがホイール軸方向外側に立ち上がっているが、底壁部３３ａからホイール軸方向内側に立ち上がっていてもよい。
図３に示すように、底壁部３３ａは、内周側曲面接続部ｒから外周側曲面接続部Ｒにかけて半径方向外側に向かうとともに、軸方向外側に延びている。又、図９および図１０に示すように、底壁部３３ａがほぼホイール軸方向と垂直の方向に（ハブ取付け部３２とほぼ平行に）延びていても良い。又、図３と逆に、底壁部３３ａが内周側曲面接続部ｒから外周側曲面接続部Ｒにかけて半径方向外側に向かうとともに、軸方向内側に延びていても良い。

ここで、図３に示すように、底壁部３３ａから端縁３３ｃまでの側壁部３３ｂの高さＨ（ホイール軸方向の距離）を、飾り穴３４のホイール半径方向内側又は外側の端部の近傍で最大とするとホイールの剛性がさらに向上する。特に、高さＨの最大値が側壁部３３ｂの板厚の２〜２０倍であると好ましく、４〜１０倍であると最も好ましい。高さＨの最大値を上記範囲に規定すると、ディスク３０の成形性を確保しつつホイール１０の剛性を高めることができる。
なお、図２に示すように、スポーク部３３のディスク周方向に沿った最も狭い幅Ｂ１は、飾り穴３４のディスク周方向に沿った最も広い幅Ｂ２よりも狭い。
又、ディスクフランジ３５とリムとの接合位置に応じて、以下のような作用が生じる。ディスクフランジ３５が、ドロップ部２４と嵌合されているとタイヤから働く力が分散されるため耐久性が向上する。一方、ディスクフランジ３５が、内側ビードシート部２２または外側ビードシート部２６と嵌合されているとディスク３０の直径が大きくできるので意匠性が向上する。ディスクフランジ３５が、中間部２２ａと嵌合されていると、ディスク３０の直径が大きくでき、タイヤとの接触部からも離れているので、意匠性が向上するとともに耐久性も向上する。

一方、隣接する２つのスポーク部３３、３３と、ハブ取付け部３２の外周端と、ディスクフランジ３５のホイール軸方向外側の端部との間に略三角形の飾り穴３４が５個画成されている。各飾り穴３４のディスク周方向両側には、飾り穴３４の隅部３４ｘが形成されている。飾り穴３４は通常、軽量化及び放熱のために形成されるが、三角形に限らず、楕円形、台形、あるいはその他の形状でもよい。

ディスクフランジ３５は、ホイール半径方向外側の端部に位置し、各スポーク部３３の先端をディスク周方向に連結する。そして、図３に示すように、ディスクフランジ３５がリム２０のドロップ部２４に嵌合され、嵌合部のホイール軸方向内側部分が溶接位置Ｗで溶接されている。
ここで、リム２０は、ホイール軸方向内側から順に、内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、中間部２２ａ、内側サイドウォール部２３、ドロップ部２４、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６および外側フランジ部２７を備える。なお、ディスクフランジ３５が内側ビードシート部２２または外側ビードシート部２６に嵌合され接合されてもよい。また、ディスクフランジ３５が中間部２２ａに嵌合されて接合されてもよい。なお、内側ビードシート部２２又は中間部２２ａにディスクフランジ３５が接合される場合は、ディスク３０の向きが、図３に示す場合と逆の向きとなる。

次に、図４を参照してディスク３０の詳細な構造について説明する。ディスクフランジ３５のうち、各スポーク部３３の半径方向外側端部（先端）Ｓに対応する部分には、ディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌ内側のディスクフランジ内側端縁３５ａよりもホイール軸方向Ｌの外側に切り欠かれた切欠き部３６が形成されている。切欠き部３６は、スポーク部３３の幅方向の中心線Ｃｓに対して対称に切り欠かれている。
ここで、ディスクフランジ３５のうちスポーク部３３の半径方向外側端部Ｓは、スポーク部３３の外周側曲面接続部Ｒ、底壁部３３ａ、及び端縁３３ｃの最外周縁近傍となっている。半径方向外側端部Ｓは、スポーク部３３とディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌ外側との接続部分である。
なお、ディスクフランジ３５のディスクフランジ内側端縁３５ａは、ディスク周方向に沿った飾り穴３４のディスク周方向中央位置Ｃ_Ｄ近傍および遇部３４ｘを除いた飾り穴３４の部分におけるディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌの内側縁部である。同様に、ディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌ外側のディスクフランジ外側端縁３５ｂは、飾り穴３４のディスク周方向中央位置Ｃ_Ｄ近傍および遇部３４ｘを除いた飾り穴３４の部分におけるディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌの外側縁部である。

切欠き部３６は、ホイール軸方向Ｌ外側へ向かう凸状部として形成されている。また、図４において、ホイール軸方向Ｌに沿って切欠き部３６の最外側の縁（以下、「切欠き最外縁」という）３６ｂはディスクフランジ外側端縁３５ｂよりもホイール軸方向Ｌの内側に位置している。この切欠き最外縁３６ｂは、ディスク３０の嵌合ディスクフランジ部３５ｐ（図３、図５、図８、図９、図１０、図１５参照。ディスクフランジ３５のうち、リム２０（図３ではドロップ部２４）と嵌合する部分であって、ディスク３０の最外径部分）をホイール軸方向Ｌ外側に突き抜けて、嵌合ディスクフランジ部３５ｐをディスク周方向に分断している。その結果、切欠き部３６の一部は、ディスク３０とリム２０との嵌合部を構成する。そして、図１及び図１４に示すように、ディスク３０とリム２０とを組み立てた状態で、切欠き部３６の一部（切欠き最外縁３６ｂ）が嵌合ディスクフランジ部３５ｐとリム２０との嵌合部よりも軸方向Ｌの外側に表出して小飾り穴３４ｓを形成する。
ただし、切欠き最外縁３６ｂは、ディスクフランジ外側端縁３５ｂよりホイール軸方向Ｌの外側に位置してもよく、嵌合ディスクフランジ部３５ｐをホイール軸方向外側に突き抜けて分断していなくてもよい。
ディスクフランジ３５のうち、スポーク部３３の幅方向中心線Ｃｓに対応する部分は、切欠き最外縁３６ｂよりもホイール軸方向Ｌの内側に延びて切欠き部３６を分離または浅くする中央片３９を形成しており、その結果、中央片３９のディスク周方向両側に切欠き最外縁３６ｂが形成されている。切欠き３６は、ホイールの強度および重量バランスのために、スポーク部３３の幅方向中心線Ｃｓに関して対象になっていることが好ましいが、対称性は多少ずれてもよい。この中央片３９は、リム２０のドロップ部２４（リム２０との嵌合部）に嵌合して、溶接されている。
なお、中央片３９のホイール軸方向Ｌ内側の端縁（以下、「中央片端縁」とう）３９ａは、ディスクフランジ内側端縁３５ａよりも軸方向Ｌ外側の位置まで延びている。又、切欠き最外縁３６ｂは、ディスクフランジ外側端縁３５ｂよりもホイール軸方向Ｌ内側に位置する。

図５はディスク３０のスポーク部３３の半径方向外側から見た側面図を示す。切欠き部３６と飾り穴３４の外周縁との最短距離ａ_１は、隅部３４ｘを除く飾り穴３４のディスク周方向位置（図５の例では「周方向位置」の代表的な例として、中央位置Ｃ_Ｄ近傍を採用する）におけるディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌの幅ａ_２より狭くなっている。このように、ディスクフランジ３５のうち、ディスクフランジの軸方向内側の端縁（切欠き部３６を含む。）と、飾り穴３４の外周縁との距離が最短（ａ_１）となる部分は、ディスクフランジ３５の他の部分より狭幅の頸部３５ｎを形成し、頸部３５ｎは、飾り穴３４のスポーク部先端側の隅部３４ｘに近接している。なお、隅部３４ｘを除く飾り穴３４のディスク周方向位置としては、隅部３４ｘを除いた飾り穴３４のディスク軸方向内側（ディスク半径方向外側）の周縁のうち最もディスク軸方向内側（ディスク半径方向外側）に位置する部分とする。図４〜図８に示すように、隅部３４ｘを除く飾り穴３４のディスク軸方向内側（ディスク半径方向外側）の周縁のディスクフランジ３５の軸方向の幅はほぼ一定であるので、どの部分の位置を採用してもよい。
そして、ａ_１＜ａ_２とすると狭幅の頸部３５ｎが形成されるので、ディスクフランジの成形工程においてプレス等の成型加工をホイール軸方向Ｌに行うと、図５に示すように飾り穴３４の周辺に矢印Ｐ２（飾り穴のスポーク部側の部分に働く力）および矢印Ｐ３（飾り穴のディスクフランジ側の部分に働く力）の向きに力が働くとともに、頸部３５ｎ近傍の隅部３４ｘに材料が流れ込み易くなり（図５の矢印Ｐ１）、加工による隅部３４ｘの割れを抑制できる。又、頸部３５ｎは狭幅であるために幅方向（ホイール軸方向Ｌ、ディスクフランジ３５の面方向）に曲げやすくなる。このことにより、隅部３４ｘの材料が飾り穴の周方向（ディスクフランジ３５の面方向）に伸ばされ難くなるため、プレス等の成型加工による隅部３４ｘの割れをさらに抑制できる。
さらに、切欠き部３６を設けることで、ディスクの軽量化を図ることができる。
但し、ａ_１が小さ過ぎると、ディスク３０（ホイール１０）の強度や耐久性が低下するので、ａ_１はディスクフランジ３５の板厚以上とする。好ましくは、ａ_２／３≦ａ_１とし、より好ましくは、ａ_２／２≦ａ_１とする。

図６は、切欠き部３６を設けない従来のディスク３００のスポーク部３３の半径方向外側から見た側面図を示す。切欠き部３６を設けない場合、隅部３４ｘでの飾り穴３４の外周縁との距離が最短になる部分の幅ａ_３は、幅ａ_２以上となる。この場合、プレス等の成型加工をホイール軸方向Ｌに行うと、飾り穴３４の周辺に矢印Ｐ２および矢印Ｐ３の向きに力が働くが、ａ_３≧ａ_２であるために隅部３４ｘに材料が流れ込み難くなり、また幅ａ_３の部分が広幅のために隅部３４ｘでディスクフランジ３５が曲げにくく、遇部３４ｘ周辺の材料の伸ばし量が大きくなってしまうため、プレス等の成型加工により隅部３４ｘの割れが生じ易い。

なお、図７に示すように、中央片端縁３９ａは、ディスクフランジ内側端縁３５ａと軸方向Ｌで同じ位置でもよく（図７の符号３９ａ２）、ディスクフランジ内側端縁３５ａより軸方向Ｌの内側に位置してもよい（図７の符号３９ａ３）。特に、図４又は図５に示すように、中央片端縁３９ａがディスクフランジ内側端縁３５ａより軸方向Ｌの外側で、かつ軸方向Ｌに沿って嵌合ディスクフランジ部３５ｐ（図９、図１０参照）の形成範囲内に位置すると、ホイールの耐久性、軽量化、生産コストにおいて有利である。

図８は、本発明の第２実施形態にかかる自動車用ホイールのディスク３０ｘの側面図を示す。ディスク３０ｘのディスクフランジ３５のうち、各スポーク部３３の半径方向外側端部Ｓに対応する部分は、ディスクフランジ３５のホイール軸方向Ｌ内側のディスクフランジ内側端縁３５ａよりもホイール軸方向Ｌの外側に切り欠かれて切欠き部３６ｘを形成している。切欠き部３６ｘは、スポーク部３３の幅方向の中心線Ｃｓに対して対称に切り欠かれている。各切欠き部３６ｘは、ホイール軸方向Ｌ外側へ向かう一つの凸状曲線として形成されている。又、最外縁３６ｘｂは、ディスクフランジ外側端縁３５ｂよりもホイール軸方向Ｌの内側に位置する。ただし、最外縁３６ｘｂは、ディスクフランジ外側端縁３５ｂよりもホイール軸方向Ｌの外側に位置していてもよい。
ディスク３０ｘにおいても、ａ_１＜ａ_２となるので、プレス等の成型加工による飾り穴３４の隅部の割れを抑制できる。

なお、図３に示す溶接位置において、図４に示すように、ディスクフランジ３５のうち切欠き部３６（図８においては３６ｘ）に隣接し、スポーク部３３の幅方向中心線Ｃｓからディスク周方向に離れた側の切欠き部３６の近傍の接合部ｗ１でディスクフランジ３５とリムを接合（溶接等）すると、リムからスポーク部３３側への力の伝達が有効に行われ、ホイールの耐久性が向上する。
又、中央片３９を有している場合には、中央片３９の接合部ｗ２（中央片端縁３９ａ）でディスクフランジ３５とリムを接合（溶接等）すると、リムからスポーク部３３側への力の伝達が有効に行われ、ホイールの耐久性が向上する。
一方、切欠き部３６（３６ｘ）からディスク周方向に離れ、飾り穴３４のディスク周方向中央位置Ｃ_Ｄを含む接合部ｗ３でディスクフランジ３５とリムを接合（溶接等）すると、スポーク部３３の剛性が高すぎる場合に、スポーク部３３（特に外周側曲面接続部Ｒ）に掛かる応力を低減し、ホイールの耐久性が向上する。

なお、本発明の自動車用ホイールは、スポーク部と大きな飾り穴とを有し、アルミホイールに似た外観を得ることを特徴としており、溶接部が外部から見えないよう、上記した接合部ｗ１〜ｗ３のうちホイール軸方向Ｌの内側で溶接するのが好ましい。但し、ホイール軸方向Ｌの外側で溶接することを禁止するものではない。
同様に、外部から見たとき、ディスクフランジがリムから突出して見えないよう、飾り穴に隣接するディスクフランジ外側端縁３５ｂがドロップ部のホイール軸方向外側端（外側サイドウォール部２５）より内側に位置することが好ましい。

又、図９に示すように、ディスクフランジ３５が、対応するリム２０の嵌合部分と平行な嵌合ディスクフランジ部３５ｐと、スポーク部３３および飾り穴３４の縁と接続する接続ディスクフランジ部３５ｔとからなっていてもよい。この場合、接続ディスクフランジ部３５ｔの先端（ホイール軸方向Ｌの外側）がスポーク部３３および飾り穴３４に向けて拡径しており、接続ディスクフランジ部３５ｔの先端にスポーク部３３および飾り穴３４が接続されている。
ここで、嵌合ディスクフランジ部３５ｐと接続ディスクフランジ部３５ｔの半径の差（段付きの量）ｄ１は、ディスクフランジ３５の板厚（例えば５ｍｍ、さらに一般的には、２．５ｍｍ〜８ｍｍ）より小さいことが望ましい。さらに望ましくは、段付きの量ｄ１は、０．５ｍｍ以上でディスクフランジ３５の板厚以下が望ましい。段付きの量ｄ１が０．５ｍｍ以上でディスクフランジ３５の板厚以下であると、ディスクフランジ３５の剛性が向上し、結果としてホイール１０の耐久性が向上する。また、この段付き部分により、リム２０とディスク３０の組付け時にリム２０とディスク３０とのホイール軸方向の位置決めが容易となる。段付きの量ｄ１が０．５ｍｍより小さいとホイール軸方向の位置決めの効果が少なくなってしまう。段付きの量ｄ１がディスクフランジ３５の板厚より大きくてもよいが、ディスク３０の成形性が悪化することがある。

一方、図３、図５および図１０に示すように、ディスクフランジ３５が、対応するリム２０の嵌合部分と平行な嵌合ディスクフランジ部３５ｐと、スポーク部３３および飾り穴３４の縁と接続する接続ディスクフランジ部３５ｔ２とからなっていてもよい。この場合、接続ディスクフランジ部３５ｔ２の先端（ホイール軸方向Ｌの外側）がスポーク部３３および飾り穴３４に向けて縮径しており、接続ディスクフランジ部３５ｔ２の先端にスポーク部３３および飾り穴３４が接続されている。
ここで、嵌合ディスクフランジ部３５ｐと接続ディスクフランジ部３５ｔ２の半径の差（段付きの量）ｄ２は、ディスクフランジ３５の板厚より小さいことが望ましい。さらに望ましくは、段付きの量ｄ２は、０．５ｍｍ以上でディスクフランジ３５の板厚以下が望ましい。段付きの量ｄ２が０．５ｍｍ以上でディスクフランジ３５の板厚以下であると、ディスクフランジ３５の剛性が向上し、結果としてホイール１０の耐久性が向上する。また、リム２０とディスク３０の組付け時にリム２０とディスク３０との嵌合が容易となる。段付きの量ｄ２が０．５ｍｍより小さいと、リム２０とディスク３０との嵌合が締り嵌めとなっているため、段付きが少なくなるようにディスク３０が変形して、そのため段付きの効果が少なくなる。段付きの量ｄ２がディスクフランジ３５の板厚より大きくてもよいが、ディスク３０の成形性が悪化するとともに、飾り穴３４が小さくなり意匠性が低下することがある。

なお、ホイール軸方向Ｌにおいて、嵌合ディスクフランジ部３５ｐと接続ディスクフランジ部３５ｔ（又は３５ｔ２）との合計幅Ｗｔは、スポーク部３３の最も狭い幅Ｂ１及び飾り穴３４の最も広い幅Ｂ２のいずれよりも狭い（図２参照）。
又、図９、図１０に示す接続ディスクフランジ部３５ｔ（又は３５ｔ２）を有しない場合、嵌合ディスクフランジ部３５ｐの幅Ｗｆは、スポーク部３３の最も狭い幅Ｂ１及び飾り穴３４の最も広い幅Ｂ２のいずれよりも狭い。

次に、図１３〜図１５を参照し、本発明の第一実施形態のさらに別の変形例にかかる自動車用ホイール１０ｙについて説明する。図１３は、自動車用ホイール１０ｙにおけるディスク３０ｙの斜視図であり、図１４は自動車用ホイール１０ｙの斜視図である。又、図１５は、ディスク３０ｙのスポーク部を、ホイール軸を通りホイール半径方向に沿って切断したときの部分断面図である。
なお、自動車用ホイール１０ｙは、ディスク３０ｙの切欠き部１３６の形状が異なること以外は、図１〜図５に記載の自動車用ホイール１０及びディスク３０と同一であるので、同一部分については同一符号を付して説明を省略する。

図１３に示すように、切欠き部１３６の軸方向外側端に位置する切欠き最外縁１３６ｂは、ディスクフランジ外側端縁３５ｂより軸方向外側に延び、スポーク部３３の側壁部３３ｂ及び底壁部３３ａに達している。このため、それぞれのスポーク部３３において、１対の側壁部３３ｂの半径方向外側端および１対の端縁３３ｃの半径方向外側端の部分は、切欠き部１３６によってディスク周方向に切り離されている。また、ディスクフランジ３５も同様に、切欠き部１３６によってディスク周方向に切り離されている。
そして、切欠き最外縁１３６ｂがディスクフランジ外側端縁３５ｂよりもホイール軸方向Ｌの外側に位置しているため、図１４に示すようにディスク３０をリム２０に嵌合して組み立てても、切欠き部１３６の一部（切欠き最外縁１３６ｂ）が嵌合ディスクフランジ部３５ｐとリム２０との嵌合部よりも軸方向Ｌの外側に表出して小飾り穴１３４ｓを形成することになる。

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、スポーク部や飾り穴の形状は限定されず、これらの個数も複数であれば制限はない。又、スポーク部の側壁部の形状や個数も限定されず、側壁部の突出方向も制限はない。さらに、スポーク部に軽量化のための穴が開口していてもよい。

図４に示すように、切欠き部３６を有するディスク３０のプレス等による成型加工時の歪を、飾り穴３４の隅部近傍について調査した。なお、ａ_１＝２５ｍｍとし、ａ_２＝６０ｍｍとした。比較のため、図６に示すように切欠き部を有さず、幅ａ_３（＝ａ_２）＝６０ｍｍとしたディスク３００を同様に調査した。得られた結果を図１１、図１２に示す。
図１１に示すように、ディスク３０に切欠き部３６を設けると、飾り穴３４の隅部近傍の歪ｄの最大値は約５０％となった。
一方、図１２に示すように、ディスク３００に切欠き部を設けない場合、飾り穴３４の隅部近傍の歪ｄの最大値は約９０％に達し、隅部の割れを引き起こしやすいことが判明した。

１０ 自動車用ホイール
２０ リム
２４ ドロップ部
３０、３０ｘ ディスク
３３ スポーク部
３４ 飾り穴
３４ｓ 小飾り穴
３５ ディスクフランジ
３５ａ ディスクフランジ内側端縁
３６、３６ｘ 切欠き部
３９ 中央片
３８ 突起部
ａ_１ 切欠き部と飾り穴の外周縁との最短距離
ａ_２ 飾り穴のディスク周方向中央位置および遇部を除いた飾り穴の部分におけるディスクフランジのホイール軸方向の幅
Ｃｓ スポーク部の幅方向中心線
Ｃ_Ｄ 飾り穴のディスク周方向中央位置
Ｌ ホイール軸方向
Ｓ 各スポーク部の半径方向外側端部

Claims (3)

1. （ａ）ドロップ部を有するリムと、
   （ｂ）ホイール半径方向外側に放射状に延びる複数のスポーク部と、前記ホイール半径方向外側の端部に位置し前記複数のスポーク部の前記ホイール半径方向外側の先端をディスク周方向に連結するディスクフランジと、を備え、前記スポーク部間にディスク周方向に隅部を有する飾り穴が形成されているディスクと、
   を有し、前記リムと前記ディスクフランジ部とが接合する自動車用ホイールであって、
   前記ディスクフランジのうち、前記各スポーク部の半径方向外側端部に対応する部分は、前記ディスクフランジのホイール軸方向内側のディスクフランジ内側端縁よりも軸方向外側に切り欠かれた切欠き部を形成し、
   前記切欠き部と前記飾り穴の外周縁との最短距離ａ_１は、前記隅部を除く前記飾り穴のディスク周方向位置における前記ディスクフランジの前記ホイール軸方向の幅ａ_２より狭い車両用ホイール。
2. 前記ディスクフランジのうち、前記スポーク部の幅方向中心線に対応する部分は、前記切欠き部の前記ホイール軸方向の最外縁よりもホイール軸方向内側に延びる中央片を有し、
   当該中央片は前記リムと嵌合する請求項１記載の車両用ホイール。
3. 前記中央片と前記リムとの嵌合部が溶接接合されている請求項２記載の車両用ホイール。