JP5214827B2 - 車両用ホイール - Google Patents
車両用ホイール Download PDFInfo
- Publication number
- JP5214827B2 JP5214827B2 JP2012554132A JP2012554132A JP5214827B2 JP 5214827 B2 JP5214827 B2 JP 5214827B2 JP 2012554132 A JP2012554132 A JP 2012554132A JP 2012554132 A JP2012554132 A JP 2012554132A JP 5214827 B2 JP5214827 B2 JP 5214827B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- rim
- groove
- disk
- inclined surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 84
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 16
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B21/00—Rims
- B60B21/02—Rims characterised by transverse section
- B60B21/026—Rims characterised by transverse section the shape of rim well
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
- Forging (AREA)
Description
本発明は、車両用ホイールに関し、とくに大中型の車両用ホイールに関する。
車両用ホイールにおけるリムとディスクの従来の組付け構造は、図15、図16に示す通りである。このうち、図15は乗用車などに使用されるホイールである小型ホイールを示しており、図16はトラック、バスなどに使用されるホイールである大中型ホイールを示している。
図15に示す小型ホイールでは、材料費を低減させるために、ディスク4のホイール軸方向長さを短くして自動化ラインにてディスク4をリム2のビードシート部2aに嵌合して接合することができる。なぜならば、小型ホイールでは、ビードシート部2aのホイール軸芯に対する傾斜角度が5°であり緩やかであるからである。
しかし、図16に示す大中型ホイールでは、自動化ラインにてディスク4をビードシート部2aに嵌合して接合することが困難であり、ディスク4をビードシート部2aとハンプ部2bを介して隣り合うレッジ部2cに嵌合して接合している。大中型ホイールでは、ビードシート部2aのホイール軸芯に対する傾斜角度が15°である。そのため、自動化ラインでディスク4をビードシート部2aに嵌合させようとしても、リム2の反力によりディスク4が抜けたり、ディスク4のホイール軸方向位置がずれたりしてしまい、リム2にディスク4を固定することが困難であるからである。
そのため、傾斜角度が15°のビードシート部2aにディスク4を嵌合させる場合には、手動ラインにて生産を行なっている。また、傾斜角度が15°のビードシート部2aにディスク4を嵌合させる場合、ホイールの強度確保上で必要な嵌入代を得ることが困難であるため、図17に示すように、ディスク4とリム2との溶接Wをディスク外周部4aのホイール軸方向内側だけでなくホイール軸方向外側でも行ない(両側溶接を行い)強度を確保している。
そのため、傾斜角度が15°のビードシート部2aにディスク4を嵌合させる場合には、手動ラインにて生産を行なっている。また、傾斜角度が15°のビードシート部2aにディスク4を嵌合させる場合、ホイールの強度確保上で必要な嵌入代を得ることが困難であるため、図17に示すように、ディスク4とリム2との溶接Wをディスク外周部4aのホイール軸方向内側だけでなくホイール軸方向外側でも行ない(両側溶接を行い)強度を確保している。
従来の組付け構造にはつぎの問題点がある。
(a)図16に示すように、大中型ホイールであってディスク4をリム2のレッジ部2cに嵌合する場合
ディスク4のホイール軸方向長さが比較的長いため、ディスク4の材料費を低減させることが困難である。
(b)図17に示すように、大中型ホイールであってディスク4をリム2のビードシート部2aに嵌合する場合
手動ラインにて生産を行なっているため、ホイールの外観品質の低下を招くとともに、生産性が悪いため製造コストが高い。また、ディスク4とリム2との溶接に両側溶接が必要となるため、製造コストが高い。
(a)図16に示すように、大中型ホイールであってディスク4をリム2のレッジ部2cに嵌合する場合
ディスク4のホイール軸方向長さが比較的長いため、ディスク4の材料費を低減させることが困難である。
(b)図17に示すように、大中型ホイールであってディスク4をリム2のビードシート部2aに嵌合する場合
手動ラインにて生産を行なっているため、ホイールの外観品質の低下を招くとともに、生産性が悪いため製造コストが高い。また、ディスク4とリム2との溶接に両側溶接が必要となるため、製造コストが高い。
上記の(a)、(b)の問題点を解消できる技術として、特表2000−515089号公報に開示される技術がある。
該公報は、ホイール半径方向外側かつホイール軸方向に傾斜するビードシート部のホイール半径方向内側面に円筒形面を備える溝を形成し、ディスクに溝の円筒形面に面接触する円筒形面を設ける技術を開示している。
該公報は、ホイール半径方向外側かつホイール軸方向に傾斜するビードシート部のホイール半径方向内側面に円筒形面を備える溝を形成し、ディスクに溝の円筒形面に面接触する円筒形面を設ける技術を開示している。
しかし、上記公報開示の技術には、つぎの問題がある。
ビードシート部に形成する溝の面が円筒形であるため、溝が深くなり、ビードシート部の、溝が形成されるホイール軸方向位置での最小厚みが薄くなってしまう。そのため、リムの強度を確保することが困難である。
ビードシート部に形成する溝の面が円筒形であるため、溝が深くなり、ビードシート部の、溝が形成されるホイール軸方向位置での最小厚みが薄くなってしまう。そのため、リムの強度を確保することが困難である。
本発明の目的は、ビードシート部に溝を形成する場合であっても、リムの強度を確保できる車両用ホイールを提供することにある。
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) リムと、ディスクと、を有し、
前記リムは、ホイール半径方向外側面およびホイール半径方向内側面がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる外側ビードシート部を備えており、該外側ビードシート部のホイール半径方向内側面に溝が形成されており、
前記ディスクは、前記外側ビードシート部に嵌合されるディス外周部を備えており、
前記溝は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝が形成されていない部分における傾斜角度よりも緩やかな角度でホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる溝側傾斜面を備えており、
前記ディスク外周部は、前記溝側傾斜面と面接触して嵌合するディスク側第1傾斜面を備えている、車両用ホイール。
(2) 前記溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度は、1.5°以上で11.3°以下である、(1)記載の車両用ホイール。
(3) 前記ディスク外周部は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝よりホイール軸方向外側にある外側一般面部分と面接触して嵌合するディスク側第2傾斜面を備えている、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(4) 前記リムはロール成形品であり、前記溝は、前記リムのロール成形時にロール成形にて形成される、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(5) 前記リムは、不等厚のリム素材から製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムである、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(6) 前記リムは等厚のリム素材から製造され、リム素材を等厚の円筒に加工した後、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚の円筒に加工する工程で、不等厚の加工により前記溝が形成される、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(1) リムと、ディスクと、を有し、
前記リムは、ホイール半径方向外側面およびホイール半径方向内側面がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる外側ビードシート部を備えており、該外側ビードシート部のホイール半径方向内側面に溝が形成されており、
前記ディスクは、前記外側ビードシート部に嵌合されるディス外周部を備えており、
前記溝は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝が形成されていない部分における傾斜角度よりも緩やかな角度でホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる溝側傾斜面を備えており、
前記ディスク外周部は、前記溝側傾斜面と面接触して嵌合するディスク側第1傾斜面を備えている、車両用ホイール。
(2) 前記溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度は、1.5°以上で11.3°以下である、(1)記載の車両用ホイール。
(3) 前記ディスク外周部は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝よりホイール軸方向外側にある外側一般面部分と面接触して嵌合するディスク側第2傾斜面を備えている、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(4) 前記リムはロール成形品であり、前記溝は、前記リムのロール成形時にロール成形にて形成される、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(5) 前記リムは、不等厚のリム素材から製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムである、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
(6) 前記リムは等厚のリム素材から製造され、リム素材を等厚の円筒に加工した後、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚の円筒に加工する工程で、不等厚の加工により前記溝が形成される、(1)または(2)記載の車両用ホイール。
上記(1)の車両用ホイールによれば、溝側傾斜面がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びているため、溝側傾斜面が円筒形である場合(従来)に比べて、溝の深さが浅くなり、外側ビードシート部の、溝が形成されるホイール軸方向位置での最小厚みが厚くなる。よって、外側ビードシート部に溝が形成される場合であっても、従来に比べて、リムの強度を容易に確保することができる。
上記(2)の車両用ホイールによれば、溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度が、1.5°以上であるため、外側ビードシート部に溝が形成される場合であっても、外側ビードシート部の厚みを確保できリムの強度を確保することができる。
また、溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度が、11.3°以下であるため、溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度が比較的緩やかである。そのため、自動化ラインにてディスクをリムの外側ビードシート部に嵌合して接合することができる。
また、溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度が、11.3°以下であるため、溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度が比較的緩やかである。そのため、自動化ラインにてディスクをリムの外側ビードシート部に嵌合して接合することができる。
上記(3)の車両用ホイールによれば、ディスク外周部がディスク側第2傾斜面を備えているため、ディスク外周部がディスク側第2傾斜面を備えていない場合に比べて、ホイールの耐久性が向上する。
上記(4)の車両用ホイールによれば、リムがロール成形品であり、溝が、リムのロール成形時にロール成形にて形成されるため、機械加工によって溝が形成される場合に比べて、リムの生産性を向上でき、リムの加工費を低減できる。
上記(5)の車両用ホイールによれば、リムが、不等厚のリム素材から製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムであるため、リムが一定厚の平板状素材から製造されホイール軸方向に厚さが略変化しない等厚リムである場合に比べて、リムの軽量化を図ることができる。
上記(6)の車両用ホイールによれば、リムは等厚リム素材から製造され、リム素材を等厚の円筒に加工し、その後、不等厚の円筒に加工する工程で、不等厚の加工により溝が形成されるため、溝が別工程で形成される場合に比べて、製造コストを低減することができる。
以下に、図1〜図13と参考図である図14とを参照して、本発明実施例の車両用ホイールを説明する。
本発明実施例の車両用ホール10は、図1に示すように、トラック、バスなどに使用されるホイールである大中型ホイールであり、15°DCリムを有するホイールである。ただし、車両用ホイール10は、乗用車などに使用されるホイールである小型ホイールであり、5°DCリムを有するホイールであってもよい。なお、「15°DCリム」とは、ビードシート部がホイール軸芯に対して15°(ほぼ15°を含む)傾斜しているリムである。また、「5°DCリム」とは、ビードシート部がホイール軸芯に対して5°(ほぼ5°を含む)傾斜しているリムである。
以下、本発明実施例では、車両用ホイール10が15°DCリムを有するホイールである場合を説明する。
本発明実施例の車両用ホール10は、図1に示すように、トラック、バスなどに使用されるホイールである大中型ホイールであり、15°DCリムを有するホイールである。ただし、車両用ホイール10は、乗用車などに使用されるホイールである小型ホイールであり、5°DCリムを有するホイールであってもよい。なお、「15°DCリム」とは、ビードシート部がホイール軸芯に対して15°(ほぼ15°を含む)傾斜しているリムである。また、「5°DCリム」とは、ビードシート部がホイール軸芯に対して5°(ほぼ5°を含む)傾斜しているリムである。
以下、本発明実施例では、車両用ホイール10が15°DCリムを有するホイールである場合を説明する。
車両用ホイール10は、リム20と、ディスク40と、を有する。
リム20は、図1に示すように、ホイール軸方向内側から順番に、内側フランジ部21と、内側ビードシート部22と、リム内側部23と、外側ビードシート部24と、外側フランジ部25と、を備える。内側フランジ部21および内側ビードシート部22は、リム内側部23のホイール軸方向内側に位置する。外側ビードシート部24および外側フランジ部25は、リム内側部23のホイール軸方向外側に位置する。ホイール軸方向外側とは、リム内側部23に対して、ディスク40の取り付く側(図1の右側)を言う。ホイール軸方向内側とは、リム内側部23に対して、ディスク40の取り付かない側(図1の左側)を言う。
リム内側部23は、内側ビードシート部22と外側ビードシート部24との間に位置する部分である。リム内側部23は、内側サイドウォール部23dと、ドロップ部23aと、外側サイドウォール部23eと、バルブ取付け部23fと、を備える。リム内側部23は、さらに、レッジ部23bとハンプ部23cを備えていてもよい。図1および図6に示すようにレッジ部23bがあってもよく、図7および図8に示すようにレッジ部23bがなくても良い。図6〜図8に示すようにバルブ取付け部23fが外側サイドウォール部23e(または内側サイドウォール部23d)と一体または連続していてもよい。また、図6〜図8に示すようにハンプ部23cがなくてもよい。図8に示すように、内側(または外側)ビードシート部22(24)と内側(または外側)サイドウォール部23d(23e)とが一体となっていてもよい。
図1に示すように、内側ビードシート部22のホイール半径方向外側面22a(内側ビードシート外側面22a)は、ホイール軸方向内側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びている。外側ビードシート部24のホイール半径方向外側面24a(外側ビードシート外側面24a)は、ホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びている。内側ビードシート外側面22aおよび外側ビードシート外側面24aのホイール軸芯Pに対する傾斜角度は、15°(ほぼ15°を含む)である。また、後述する溝30を除いて、外側ビードシート部24のホイール半径方向内側面24b(外側ビードシート内側面24b)も、ホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びている。外側ビードシート内側面24bのホイール軸芯Pに対する傾斜角度も、15°(ほぼ15°を含む)である。
内側フランジ部21および外側フランジ部25は、ホイール軸方向で、リム20の両端部に位置する。
内側フランジ部21および外側フランジ部25は、ホイール軸方向で、リム20の両端部に位置する。
リム20は、図10または図11に示すような平板状のリム素材20aを円筒状に巻き、巻きの両端部を溶接し、溶接部の盛り上がりとバリをトリミングした後に、ロール成形して製造される。ロール成形工程では、図4に示すように、下ロール50と上ロール51との間に素材を挟みロールを回転させ、素材をリム形状にする。
なお、平板状のリム素材20aは、図10に示すような一定厚素材であってもよいが、図11に示すような不等厚素材(不等厚形鋼素材)であることが望ましい。一定厚素材では、発生応力に比例した肉厚分布は期待できず、剛性や疲労強度が最も必要となる部位に合わせ一様に厚い板厚を要するため、リム20(ホイール10)の軽量化が困難であるからである。そのため、リム20は、不等厚の平板状のリム素材20aから製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムであることが望ましい。また、一定厚素材のリム素材20aを円筒に加工した後、スピニング加工あるいは、しごき加工などの不等厚の円筒にする加工によってホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムとしてもよい。リム20は、加工コスト低減のため、一定厚のリム素材20aから、溝30を除いた部分が一定厚のリム20としてもよい。
なお、平板状のリム素材20aは、図10に示すような一定厚素材であってもよいが、図11に示すような不等厚素材(不等厚形鋼素材)であることが望ましい。一定厚素材では、発生応力に比例した肉厚分布は期待できず、剛性や疲労強度が最も必要となる部位に合わせ一様に厚い板厚を要するため、リム20(ホイール10)の軽量化が困難であるからである。そのため、リム20は、不等厚の平板状のリム素材20aから製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムであることが望ましい。また、一定厚素材のリム素材20aを円筒に加工した後、スピニング加工あるいは、しごき加工などの不等厚の円筒にする加工によってホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムとしてもよい。リム20は、加工コスト低減のため、一定厚のリム素材20aから、溝30を除いた部分が一定厚のリム20としてもよい。
外側ビードシート内側面24bのホイール軸方向中間部には、図3に示すように、溝30が形成されている。ただし、溝30は、図9に示すように、ハンプ部23cのホイール半径方向内側面にかかるようにして形成されていてもよい。また外側ビードシート内側面24bのホイール軸方向外側端あるいは軸方向内側端に形成されていてもよい。以下、本発明実施例では、溝30が外側ビードシート内側面24bのホイール軸方向中間部に形成される場合を説明する。
溝30は、外側ビードシート部24の一部である。溝30は、ディスク40が嵌合(嵌入、圧入)されて接合される外側ビードシート部24のみに設けられる。
溝30は、外側ビードシート部24の一部である。溝30は、ディスク40が嵌合(嵌入、圧入)されて接合される外側ビードシート部24のみに設けられる。
溝30は、図3に示すように、外側ビードシート内側面24bからホイール半径方向外側に凹む溝である。溝30は、ホイール周方向に全周にわたって連続して設けられている。
溝30は、溝側傾斜面31と、連結面32と、を備える。
溝30は、溝側傾斜面31と、連結面32と、を備える。
溝側傾斜面31は、外側ビードシート内側面24bの溝30が形成されていない一般面部分24cのうち、溝30よりホイール軸方向外側にある外側一般面部分24dに連なっている。溝側傾斜面31は、ホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に、外側ビードシート内側面24bの溝30が形成されていない一般面部分24cにおける傾斜角度(15°)よりも緩やかな角度で、傾斜して延びている。溝側傾斜面31のホイール半径方向断面視における形状は、直線であってもよく、一部または全部が湾曲していてもよい。溝側傾斜面31のホイール軸芯P(ホイール軸芯Pと平行な線L)に対する傾斜角度αは、1.5°以上で11.3°以下(両端含む)であり、好ましくは8.5°以下であり、たとえば5°(ほぼ5°を含む)である。
溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度が11.3°以下、好ましくは8.5°以下である理由を説明する。
(A)図14に示すように、物体を斜面にのせて斜面の傾斜角をしだいに増していき物体が斜面を自然に滑り落ち始めるときの角度をθとすると、静止摩擦係数をμとして、
(K=Wsinθ=)Ntanθ=μN(=R)
すなわち、
μ=tanθ・・・(i)
が成り立つ。
ただし、
W:物体の重量
K:物体の重量の斜面に沿う分力
N:物体の重量の斜面に向かう分力
R:摩擦力
である。
(B)大西清著「JISにもとづく機械設計製図便覧第4版」理工学社出版、1984年9月20日、P3−8頁によれば、金属と金属との機械加工面における静止摩擦係数μの値は、0.15〜0.20とされている。
(C)μ=0.20のとき、上記(i)より、θ=11.310°である。
また、μ=0.15のとき、上記(i)より、θ=8.531°である。
(D)よって、θ≦11.3°であれば、安静状態で図14に示す物体は斜面上で静止状態を保つことができることがわかる。さらに、θ≦8.5°以下であれば、確実に静止状態を保ちやすいことがわかる。
(E)上記(A)〜(D)であるため、本発明実施例において、溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度が11.3°以下であれば、ディスク40を外側ビードシート部24に安定的に嵌合させて固定できることがわかる。さらに、傾斜角度が8.5°以下であれば、確実にディスク40を外側ビードシート部24に安定的に嵌合させて固定できることがわかる。
(A)図14に示すように、物体を斜面にのせて斜面の傾斜角をしだいに増していき物体が斜面を自然に滑り落ち始めるときの角度をθとすると、静止摩擦係数をμとして、
(K=Wsinθ=)Ntanθ=μN(=R)
すなわち、
μ=tanθ・・・(i)
が成り立つ。
ただし、
W:物体の重量
K:物体の重量の斜面に沿う分力
N:物体の重量の斜面に向かう分力
R:摩擦力
である。
(B)大西清著「JISにもとづく機械設計製図便覧第4版」理工学社出版、1984年9月20日、P3−8頁によれば、金属と金属との機械加工面における静止摩擦係数μの値は、0.15〜0.20とされている。
(C)μ=0.20のとき、上記(i)より、θ=11.310°である。
また、μ=0.15のとき、上記(i)より、θ=8.531°である。
(D)よって、θ≦11.3°であれば、安静状態で図14に示す物体は斜面上で静止状態を保つことができることがわかる。さらに、θ≦8.5°以下であれば、確実に静止状態を保ちやすいことがわかる。
(E)上記(A)〜(D)であるため、本発明実施例において、溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度が11.3°以下であれば、ディスク40を外側ビードシート部24に安定的に嵌合させて固定できることがわかる。さらに、傾斜角度が8.5°以下であれば、確実にディスク40を外側ビードシート部24に安定的に嵌合させて固定できることがわかる。
連結面32は、図3に示すように、溝側傾斜面31よりホイール軸方向内側にある。連結面32は、溝側傾斜面31に直接連なっていてもよく、溝側傾斜面31に直接連なっていなくてもよい(図示例では、連結面32が溝側傾斜面31に直接連なっている場合を示している)。連結面32が溝側傾斜面31に直接連なっている場合、連結面32は、溝側傾斜面31のホイール軸方向内側端と、外側ビードシート内側面24bの一般面部分24cのうち溝30よりホイール軸方向内側にある内側一般面部分24eとを、連結する。連結面32のホイール半径方向断面視における形状は、直線であってもよく、一部または全部が湾曲していてもよい。連結面32は、ホイール軸芯Pに対して外側ビードシート部24の一般面部分24cにおける傾斜角度(15°)よりも急な角度で傾斜する部分を有する。連結面32のホイール軸芯Pに対する傾斜角度は、特に限定するものではないが、たとえば25°(ほぼ25°を含む)である。
溝30は、リム20のロール成形時にロール成形にて形成される。ただし、溝30は、スピニング加工または機械加工によって形成されていてもよい。また、溝30は、しごき加工によって形成されてもよい。また、リム素材20aが圧延形鋼(不等厚の圧延形鋼)である場合、リム素材20aの状態で圧延により溝30が形成されていてもよい。溝30がリム20のロール成形時にロール成形にて形成される場合、溝30は、図5に示すように、下ロール50に設けられる突起50aによって形成される。
ディスク40は、図1に示すように、皿状である。ディスク40は、図示略のハブに取付けられるハブ取付け部41(底部、平板部といってもよい)と、ハブ取付け部41の外周部からホイール軸方向内側かつホイール半径方向外側に立ち上がる円錐台状の立ち上がり部(側壁部といってもよい)42と、立ち上がり部42のホイール軸方向内側端部かつホイール半径方向外側端部からホイール軸方向内側に延びるディスク外周部43と、を備える。
ハブ取付け部41は、平板状(ほぼ平板状を含む)であり、ホイール軸方向と直交(ほぼ直交を含む)する平面内にある。ハブ取付け部41には、ハブ穴41aと、ハブ(図示略)から延びてくるハブボルト(図示略)が挿入される複数のボルト穴41bと、が設けられている。
ディスク外周部43は、図2および図12に示すように、ディスク40の最もホイール軸方向内側の面である端面43aと、溝側傾斜面31のホイール軸方向の少なくとも一部に面接触して嵌合するディスク側第1傾斜面43bと、を備える。ディスク外周部43は、図13に示すように、外側ビードシート内側面24bの一般面部分24cの外側一般面部分24dと面接触して嵌合する、ディスク側第2傾斜面43cを備えていてもよい。
端面43aはホイール軸方向と直交(ほぼ直交を含む)する平面である。端面43aはホイール軸方向と直交する平面に対して傾いた円錐面となっていてもよいが、リム20との溶接接合に支障が無い範囲であることが望ましい。端面43aとディスク側第1傾斜面43bとの間の角部は、図12に示すように、ディスク40をリム20に嵌合させるときにリム20を傷つけることを抑制するために丸みを有するR形状とされていることが望ましい。端面43aとディスク側第1傾斜面43bは機械加工またはプレス加工あるいはスピニング加工によって形成される。ディスク側第1傾斜面43bのホイール軸芯P(ホイール軸芯Pと平行な線L)に対する傾斜角度βは、溝側傾斜面31のホイール軸芯P(ホイール軸芯Pと平行な線L)に対する傾斜角度αと同じ(ほぼ同じを含む)である。
図13に示すディスク側第2傾斜面43cは、機械加工またはプレス加工あるいはスピニング加工によって形成される。ディスク側第2傾斜面43cのホイール軸芯Pに対する傾斜角度は、外側ビードシート内側面24bの一般面部分24cの外側一般面部分24dのホイール軸芯Pに対する傾斜角度と同じ(ほぼ同じを含む)である。
図13に示すディスク側第2傾斜面43cは、機械加工またはプレス加工あるいはスピニング加工によって形成される。ディスク側第2傾斜面43cのホイール軸芯Pに対する傾斜角度は、外側ビードシート内側面24bの一般面部分24cの外側一般面部分24dのホイール軸芯Pに対する傾斜角度と同じ(ほぼ同じを含む)である。
ディスク40は、ディスク外周部43が外側ビードシート部24に嵌合されて溶接接合されることで、リム20に接合される。ディスク40とリム20との溶接Wのホイール軸方向位置は、ディスク外周部43のホイール軸方向内側のみである。ただし、ディスク40とリム20との溶接Wのホイール軸方向位置は、ディスク外周部43のホイール軸方向外側のみでもよく、ディスク外周部43のホイール軸方向外側および内側の両方でもよい。
ディスク40は、円盤状素材をプレス成形またはスピニング加工して皿形状にし、その後、ハブ穴41a、ボルト穴41b、飾り穴42aをプレス打ち抜きして製造される。ただし、ディスク40の製造方法はこの方法に限定されるものではない。
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、溝側傾斜面31がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びているため、溝側傾斜面31が円筒形である場合(従来)に比べて、溝30の深さが浅くなり、外側ビードシート部24の、溝30が形成されるホイール軸方向位置での最小厚みが厚くなる。
そのため、外側ビードシート部24に溝30が形成される場合であっても、従来に比べて、リム20の強度を容易に確保することができる。また、外側ビードシート部24に溝30が形成される場合であっても、従来に比べて、外側ビードシート部24にディスク40を嵌合するときにおける外側ビードシート部24の変形を防止でき、外側ビードシート部24のホイール軸芯Pに対する傾斜角度を容易に規格(たとえば、北米のTRA、日本のJATMA、欧州のETRTO)を満足する傾斜角度(たとえば、15°±1°)にすることができる。
本発明実施例では、溝側傾斜面31がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びているため、溝側傾斜面31が円筒形である場合(従来)に比べて、溝30の深さが浅くなり、外側ビードシート部24の、溝30が形成されるホイール軸方向位置での最小厚みが厚くなる。
そのため、外側ビードシート部24に溝30が形成される場合であっても、従来に比べて、リム20の強度を容易に確保することができる。また、外側ビードシート部24に溝30が形成される場合であっても、従来に比べて、外側ビードシート部24にディスク40を嵌合するときにおける外側ビードシート部24の変形を防止でき、外側ビードシート部24のホイール軸芯Pに対する傾斜角度を容易に規格(たとえば、北米のTRA、日本のJATMA、欧州のETRTO)を満足する傾斜角度(たとえば、15°±1°)にすることができる。
溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度αが、1.5°以上であるため、外側ビードシート部24に溝30が形成される場合であっても、外側ビードシート部24の厚みを確保できリム20の強度を確保することができる。
溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度αが、11.3°以下であるため、溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度が比較的緩やかである。そのため、自動化ラインにてディスク40をリム20の外側ビードシート部24に嵌合して接合することができる。さらに、溝側傾斜面31のホイール軸芯Pに対する傾斜角度が、8.5°以下であると、自動化ラインにてディスク40をリム20の外側ビードシート部24に嵌合して接合することが確実にできる。
ディスク外周部43がディスク側第2傾斜面43cを備えているため、ディスク外周部43がディスク側第2傾斜面43cを備えていない場合に比べて、ホイール10の耐久性が向上する。
リム20がロール成形品であり、溝30が、リム20のロール成形時にロール成形にて形成されるため、機械加工によって溝30が形成される場合に比べて、リム20の生産性を向上でき、リム20の加工費を低減できる。また、リム素材20aが圧延形鋼の不等厚素材(不等厚形鋼素材)である場合は、不等厚形鋼素材の圧延時に溝30を形成することができ、リム20の加工費をさらに低減できる。リム20が等厚のリム素材20aから製造され、リム素材20aを等厚の円筒に加工した後、スピニング加工またはしごき加工により、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚のリム20に加工する場合、不等厚の円筒に加工する工程において溝30を形成できるため、リム20の加工費を低減できる。
ディスク外周部43の端面43aが機械加工によって形成されるため、ホイール10のホイール軸方向中央からディスク40のホイール軸方向外側端までの距離を精度よく製造できるとともに、溶接Wの品質が向上できる。また、端面43aがプレス加工またはスピニング加工によって形成される場合、ディスク40の成形工程で形成できるため、機械加工に比べて、加工コストを低減できる。
ディスク側第1傾斜面43bが機械加工によって形成される場合、ディスク側第1傾斜面43bが機械加工によって形成されない場合に比べて、ディスク側第1傾斜面43bの精度を高めることができる。そのため、ディスク側第1傾斜面43bが機械加工によって形成されない場合に比べて、ディスク側第1傾斜面43bと溝側傾斜面31との接触面積を大きくすることができ、ホイール10の強度を高めることができる。ディスク側第1傾斜面43bがプレス加工またはスピニング加工によって形成される場合、ディスク側第1傾斜面43bが機械加工によって形成される場合に比べて、加工コストを低減できる。
ディスク側第2傾斜面43cが機械加工によって形成される場合、ディスク側第2傾斜面43cが機械加工によって形成されない場合に比べて、ディスク側第2傾斜面43cの精度を高めることができる。そのため、ディスク側第2傾斜面43cが機械加工によって形成されない場合に比べて、ディスク側第2傾斜面43cと外側ビードシート内側面24bの一般面部分24cの外側一般面部分24dとの接触面積を大きくすることができ、ホイール10の強度を高めることができる。ディスク側第2傾斜面43cがプレス加工またはスピニング加工によって形成される場合、ディスク側第2傾斜面43cが機械加工によって形成される場合に比べて、加工コストを低減できる。
溝側傾斜面31とディスク側第1傾斜面43bとが面接触して嵌合するため、ディスク40をリム20の外側ビードシート部24に嵌合する際にホイール10の強度確保上で必要な嵌入代を得ることができる。そのため、ディスク40とリム20との溶接Wのホイール軸方向位置をディスク外周部43のホイール軸方向の片側のみにすることができる。
ディスク40とリム20との溶接Wのホイール軸方向位置をディスク外周部43のホイール軸方向内側のみとした場合、溶接Wのホイール軸方向位置がディスク外周部43のホイール軸方向内側とホイール軸方向外側の両側である場合に比べて、溶接コストを低減できる。また、ディスク外周部43のホイール軸方向外側での溶接を要しないため、ディスク外周部43のホイール軸方向外側のスペースを図示略のバランスウエイト等を付けるスペースとして利用することが容易となる。
リム20が、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムである場合、リム20が一定厚の平板状素材から製造されホイール軸方向に厚さが略変化しない等厚リムである場合に比べて、リム20の軽量化を図ることができる。
また、リム20の軽量化を図りつつ、ホイール10の強度を高めるためにディスク40が嵌合される外側ビードシート部24の厚みを部分的に厚くすることができ、ホイール強度上有利である。
また、リム20の軽量化を図りつつ、ホイール10の強度を高めるためにディスク40が嵌合される外側ビードシート部24の厚みを部分的に厚くすることができ、ホイール強度上有利である。
本発明実施例では溝30が外側ビードシート内側面24bに形成される場合を説明したが、図9に示すように、溝30がハンプ部23cのホイール半径方向内側面にかかるようにして形成される場合にはつぎの作用を得ることができる。
溝30が外側ビードシート内側面24bのみに形成される場合に比べて、溝30が形成される部分のリム20の板厚が薄くなることが少なくなり、ホイール10の耐久性が向上する。
溝30が外側ビードシート内側面24bのみに形成される場合に比べて、溝30が形成される部分のリム20の板厚が薄くなることが少なくなり、ホイール10の耐久性が向上する。
10 ホイール
20 リム
21 内側フランジ部
22 内側ビードシート部
23 リム内側部
23a ドロップ部
23b レッジ部
23c ハンプ部
23d 内側サイドウォール部
23e 外側サイドウォール部
23f バルブ取付け部
24 外側ビードシート部
24a 外側ビードシート部のホイール半径方向外側面
24b 外側ビードシート部のホイール半径方向内側面(外側ビードシート内側面)
24c 外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の一般面部分
25 外側フランジ部
30 溝
31 溝側傾斜面
32 連結面
40 ディスク
41 ハブ取付け部
41a ハブ穴
41b ボルト穴
42 立ち上がり部
42a 飾り穴
43 ディスク外周部
43a 端面
43b ディスク側第1傾斜面
43c ディスク側第2傾斜面
50 下ロール
50a 突起
51 上ロール
P ホイール軸芯
W 溶接
L ホイール軸芯と平行な線
α 溝側傾斜面のホイール軸芯(ホイール軸芯と平行な線)に対する傾斜角度
β ディスク側第1傾斜面のホイール軸芯(ホイール軸芯と平行な線)に対する傾斜角度
20 リム
21 内側フランジ部
22 内側ビードシート部
23 リム内側部
23a ドロップ部
23b レッジ部
23c ハンプ部
23d 内側サイドウォール部
23e 外側サイドウォール部
23f バルブ取付け部
24 外側ビードシート部
24a 外側ビードシート部のホイール半径方向外側面
24b 外側ビードシート部のホイール半径方向内側面(外側ビードシート内側面)
24c 外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の一般面部分
25 外側フランジ部
30 溝
31 溝側傾斜面
32 連結面
40 ディスク
41 ハブ取付け部
41a ハブ穴
41b ボルト穴
42 立ち上がり部
42a 飾り穴
43 ディスク外周部
43a 端面
43b ディスク側第1傾斜面
43c ディスク側第2傾斜面
50 下ロール
50a 突起
51 上ロール
P ホイール軸芯
W 溶接
L ホイール軸芯と平行な線
α 溝側傾斜面のホイール軸芯(ホイール軸芯と平行な線)に対する傾斜角度
β ディスク側第1傾斜面のホイール軸芯(ホイール軸芯と平行な線)に対する傾斜角度
Claims (6)
- リムと、ディスクと、を有し、
前記リムは、ホイール半径方向外側面およびホイール半径方向内側面がホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる外側ビードシート部を備えており、該外側ビードシート部のホイール半径方向内側面に溝が形成されており、
前記ディスクは、前記外側ビードシート部に嵌合されるディス外周部を備えており、
前記溝は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝が形成されていない部分における傾斜角度よりも緩やかな角度でホイール軸方向外側かつホイール半径方向外側に傾斜して延びる溝側傾斜面を備えており、
前記ディスク外周部は、前記溝側傾斜面と面接触して嵌合するディスク側第1傾斜面を備えている、車両用ホイール。 - 前記溝側傾斜面のホイール軸芯に対する傾斜角度は、1.5°以上で11.3°以下である、請求項1記載の車両用ホイール。
- 前記ディスク外周部は、前記外側ビードシート部のホイール半径方向内側面の前記溝よりホイール軸方向外側にある外側一般面部分と面接触して嵌合するディスク側第2傾斜面を備えている、請求項1または請求項2記載の車両用ホイール。
- 前記リムはロール成形品であり、前記溝は、前記リムのロール成形時にロール成形にて形成される、請求項1または請求項2記載の車両用ホイール。
- 前記リムは、不等厚のリム素材から製造され、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚リムである、請求項1または請求項2記載の車両用ホイール。
- 前記リムは等厚のリム素材から製造され、リム素材を等厚の円筒に加工した後、ホイール軸方向に厚さが変化する不等厚の円筒に加工する工程で、不等厚の加工により前記溝が形成される、請求項1または請求項2記載の車両用ホイール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012554132A JP5214827B2 (ja) | 2011-02-10 | 2012-02-03 | 車両用ホイール |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011026755 | 2011-02-10 | ||
JP2011026755 | 2011-02-10 | ||
JP2012554132A JP5214827B2 (ja) | 2011-02-10 | 2012-02-03 | 車両用ホイール |
PCT/JP2012/052454 WO2012108339A1 (ja) | 2011-02-10 | 2012-02-03 | 車両用ホイール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5214827B2 true JP5214827B2 (ja) | 2013-06-19 |
JPWO2012108339A1 JPWO2012108339A1 (ja) | 2014-07-03 |
Family
ID=46638555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012554132A Active JP5214827B2 (ja) | 2011-02-10 | 2012-02-03 | 車両用ホイール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5214827B2 (ja) |
CN (1) | CN103079839B (ja) |
BR (1) | BR112013015679B1 (ja) |
WO (1) | WO2012108339A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107042732A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-08-15 | 胡爱君 | 一种带有新一代15°dc轮辋槽底为圆弧状的轻量化车轮 |
JP7006341B2 (ja) * | 2018-02-09 | 2022-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | スポーク式ホイール |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04197539A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-17 | Yuno Kogyo Kk | 自動車用ホイールおよびその製造方法 |
JP2723553B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1998-03-09 | トピー工業株式会社 | チューブレスタイヤ用リムの製造方法およびその素材 |
JPH1134601A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-09 | Chuo Seiki Kk | フルフェイス板ディスクホイール |
JP2000509342A (ja) * | 1995-10-26 | 2000-07-25 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | ツーピースホイール |
JP2000515089A (ja) * | 1996-06-11 | 2000-11-14 | アキュライド、コーパレイシャン | 車両車輪 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2234873Y (zh) * | 1995-09-02 | 1996-09-11 | 嘉兴汽车钢圈厂 | 一种汽车的车轮 |
US6491351B1 (en) * | 1997-03-18 | 2002-12-10 | Meritor Do Brasil Ltda | Structure and method for connecting rim and disk integrated wheels |
JP2007279769A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-10-25 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 3次元情報表示装置 |
-
2012
- 2012-02-03 BR BR112013015679-1A patent/BR112013015679B1/pt active IP Right Grant
- 2012-02-03 WO PCT/JP2012/052454 patent/WO2012108339A1/ja active Application Filing
- 2012-02-03 CN CN201280002677.8A patent/CN103079839B/zh active Active
- 2012-02-03 JP JP2012554132A patent/JP5214827B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2723553B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1998-03-09 | トピー工業株式会社 | チューブレスタイヤ用リムの製造方法およびその素材 |
JPH04197539A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-17 | Yuno Kogyo Kk | 自動車用ホイールおよびその製造方法 |
JP2000509342A (ja) * | 1995-10-26 | 2000-07-25 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | ツーピースホイール |
JP2000515089A (ja) * | 1996-06-11 | 2000-11-14 | アキュライド、コーパレイシャン | 車両車輪 |
JPH1134601A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-09 | Chuo Seiki Kk | フルフェイス板ディスクホイール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103079839A (zh) | 2013-05-01 |
BR112013015679B1 (pt) | 2021-02-02 |
JPWO2012108339A1 (ja) | 2014-07-03 |
WO2012108339A1 (ja) | 2012-08-16 |
BR112013015679A2 (pt) | 2017-09-26 |
CN103079839B (zh) | 2014-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5612339B2 (ja) | 自動車用ホイール | |
JP4397049B2 (ja) | スポーク状ホイールディスクの製造方法及びスポーク状ホイール | |
EP0194203A2 (en) | Vehicle wheel and method of making same | |
WO2012002319A1 (ja) | 車両用ホイール | |
US8740315B2 (en) | Automobile wheel | |
JP3460764B2 (ja) | 自動車用ホイールおよびその製造方法 | |
WO2012107989A1 (ja) | 自動車用ホイール | |
US20150001913A1 (en) | Vehicle wheel disk and a manufacturing method thereof | |
US8123303B2 (en) | Automobile wheel and process for producing the same | |
JP5167226B2 (ja) | 自動車用ホイール | |
JP5214827B2 (ja) | 車両用ホイール | |
JP2000515089A (ja) | 車両車輪 | |
EP2628611A1 (en) | A method for producing a disc of a vehicle wheel | |
JP2019529207A (ja) | 深底リムの製造方法、深底リム及び深底リムに取り付けられた商用車両用の車両ホイール | |
JP6727778B2 (ja) | 車両用ホイールディスク | |
US11186119B2 (en) | Wheel disc manufacturing method and wheel disc | |
JP5495808B2 (ja) | 自動車用ホイールディスク | |
JP5794651B2 (ja) | 自動車用ホイールディスクの製造方法 | |
JP5575551B2 (ja) | 自動車用ホイールディスクの製造方法 | |
JP5548566B2 (ja) | 自動車用ホイールディスクの製造方法 | |
JP5095373B2 (ja) | 車両用ホイール | |
WO2018138895A1 (ja) | 車両用ホイール | |
US20120086263A1 (en) | Automotive wheel | |
US20230278364A1 (en) | Vehicle wheel disc, vehicle wheel including such a wheel disc and method for producing such a wheel disc and vehicle wheel | |
JP5438566B2 (ja) | 自動車用ホイールの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5214827 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |