JP5374353B2

JP5374353B2 - 自動車用ホイール

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Publication number: JP5374353B2
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Authority: JP
Inventors: 克哉茶城
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
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Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
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Description

本発明は、タイヤが装着されるホイールリムと車軸が連結されるホイールディスクとを溶接することにより一体化してなる自動車用ホイールに関するものである。

自動車用ホイールにあっては、略円筒形状のホイールリムと略円盤形状のホイールディスクとを溶接してなる、いわゆる２ピースタイプのものがある。この２ピースタイプの自動車用ホイールとして、ホイールディスクの外周縁部に表側フランジ部が形成された構成のフルフェイスタイプのものが知られている。

上記のフルフェイスタイプとして、例えば、特許文献１に一例が提案されている。図１６のように、ホイールリムｆが、一方の開口縁部に表側ビードシート部ｇを備え且つ他方の開口縁部に裏側フランジ部ｊを備えた構成である。そして、ホイールディスクｐが、その外周縁部に裏側へ湾曲状に折り返されてなる表側フランジ部ｒを備えた構成である。そして、ホイールリムｆの表側ビードシート部ｇの開口端部ｈとホイールディスクｐの表側フランジ部ｒの内側周端部ｖとを周方向に亘って全周溶接することにより、当該フルフェイスタイプの自動車用ホイールｍが形成されている。このようなフルフェイスタイプの自動車用ホイールｍは、ホイールディスクｐの意匠面を大きく確保できるため、高い意匠性を発揮できるという優れた利点を有している。

特開平１１−４２９０１号公報

ところで、上記した特許文献１の構成にあっては、ホイールリムｆの表側ビードシート部ｇの開口端部ｈとホイールディスクｐの表側フランジ部ｒの内側周端部ｖとを溶接したものであり、この溶接部ｉによりホイールリムｆとホイールディスクｐとが接合されている。この自動車用ホイールｍを装着した自動車の走行中には、タイヤを介してホイールリムｆに負荷が作用し、車軸を介してホイールディスクｐに負荷が作用する。ここで、自動車用ホイールｍの表側フランジ部ｒは、意匠面側の環状表周部ｓと、該環状表周部ｓから裏側へ湾曲状に折り返されて連成された環状裏周部ｔとから構成されており、環状表周部ｓと環状裏周部ｔとの間に空間を有している。この様な表側フランジ部ｒの形状効果により、当該表側フランジ部ｒは、前記したホイールリムに作用する負荷とホイールディスクに作用する負荷とによって繰り返し弾性変形し易く、応力集中を生じ易い。さらに、表側フランジ部ｒは、プレス加工などにより裏側へ折り返されて形成されていることから、その湾曲している外周縁部位に残留応力が発生する。この残留応力と前記した負荷による応力集中とによって、表側フランジ部ｒの耐久性に限界が生じていた。

また、上記した表側ビードシート部ｇの開口端部ｈと表側フランジ部ｒの内側周端部ｖとを溶接した溶接部ｉにも、上記した走行中に作用する負荷により応力集中を生じ易い。この溶接部ｉに、仮に亀裂（破壊）が発生すると、タイヤ内の空気漏れを生じてしまうことから、当該溶接部ｉの耐久性を向上することが求められている。

本発明は、裏側へ折り返してなる表側フランジ部を備えたホイールディスクとホイールリムとからなる構成にあって、高い耐久性を発揮し得る自動車用ホイールを提案するものである。

本発明の第一発明は、一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールにおいて、前記ホイールディスクの表側フランジ部が、意匠面側の環状表周部と、該環状表周部から裏側へ折り返され且つ径方向内側へ連成された環状裏周部とを備えたものであって、前記ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部と、前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と前記ホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部とを備え、前記第一溶接部と第二溶接部との一方が、ホイール周方向全周に亘って形成され、且つ他方が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されていることを特徴とする自動車用ホイールである。

本発明の第二発明は、一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールにおいて、前記ホイールディスクの表側フランジ部が、意匠面側の環状表周部と、該環状表周部から裏側へ折り返され且つ径方向内側へ連成された環状裏周部とを備えたものであって、前記ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部と、前記ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部と該ホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部とを備え、前記第一溶接部がホイール周方向全周に亘って形成され、且つ第二溶接部が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されていることを特徴とする自動車用ホイールである。

ここで、表側フランジ部は、タイヤを装着した状態で、該タイヤのビードを側方から支持するものである。そのため、ホイールディスクの外周縁部に形成された表側フランジ部の環状裏周部とホイールリムの表側ビードシート部とを第一溶接部により接合することによって、タイヤのビードを側方から支持するために必要かつ充分な強度と剛性とを得ることができる。尚、第一発明の構成にあっては、第一溶接部と第二溶接部との少なくとも一方をホイール周方向全周に亘って形成することにより、タイヤ内のエア漏れを防止することができる。そして、第一発明の構成は、第一溶接部をホイール周方向全周に亘って形成した構成が好適である。これにより、表側フランジ部がタイヤのビードを側方から支持するために発揮し得る強度と剛性とが一層向上する。また、第二発明の構成にあっては、第一溶接部をホイール周方向全周に亘って形成することにより、タイヤ内のエア漏れを防止することができる。

かかる第一発明および第二発明の構成にあっては、夫々の第一溶接部と第二溶接部とにより、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部と、ホイールディスクの裏面部とを直接的または間接的に接合するようにしたものである。ここで、第一発明の場合には、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部とホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とが第一溶接部により直接的に接合される。さらに、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とホイールディスクの裏面部とが、第二溶接部により直接的に接合される。つまり、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部とホイールディスクの裏面部とが、第一溶接部および第二溶接部を介して接合される。一方、第二発明の場合には、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部とホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とが第一溶接部により直接的に接合される。さらに、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部とホイールディスクの裏面部とが、第二溶接部により直接的に接合される。つまり、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とホイールディスクの裏面部とが、第一溶接部と第二溶接部とを介して接合される。このような第一および第二発明の構成によれば、上述した自動車の走行中に生ずる負荷が、ホイールディスクの表側フランジ部に作用することを抑制できる。そのため、ホイールディスクの表側フランジ部の外周縁部位（以下、折曲周縁部という）に繰り返し発生する弾性変形を抑制することができると共に、該折曲周縁部に生ずる応力集中を緩和することができる。

さらに、ホイールリムとホイールディスクとは、上記した第一溶接部と第二溶接部とにより接合されていることから、上述した従来構成に比して、当該ホイールリムとホイールディスクとの接合強度と剛性とを向上することができる。そして、上述した自動車の走行中に生ずる負荷によって第一溶接部と第二溶接部とに生ずる応力集中を緩和することができる。

本第一および第二発明の構成にあっては、表側フランジ部の折曲周縁部と、第一溶接部および第二溶接部とに生ずる応力集中を緩和することができることから、該折曲周縁部と各溶接部とでは、夫々の耐久性の限界に達するまでに要する応力の許容量に余裕が生じ得る。したがって、自動車の走行中に作用する負荷に対する耐久性が向上する。

尚、第一溶接部および第二溶接部は、ホイールリムの径方向外側から溶接することにより形成されているものであっても良いし、ホイールリムの径方向内側から溶接することにより形成されているものであっても良い。さらに、第一溶接部と第二溶接部の一方を、ホイールリムの径方向外側から溶接することにより形成し、他方を、ホイールリムの径方向内側から溶接することにより形成したものであっても良い。

上述した第一および第二発明の自動車用ホイールにあって、第一溶接部と第二溶接部とが連続することにより構成される連続溶接部によって、ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と、前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と、ホイールディスクの裏面部とが一体的に接合されている構成が提案される。

かかる構成にあっては、連続溶接部によって、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部とホイールディスクの裏面部とが直接的に接合されること、およびホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とホイールディスクの裏面部とが直接的に接合される。これにより、自動車の走行中に生ずる負荷によってホイールディスクの表側フランジ部の折曲周縁部に繰り返し発生する弾性変形を一層抑制できると共に、該折曲周縁部に生ずる応力集中を緩和する作用効果が一層向上する。さらに、連続溶接部の強度と剛性とを向上できると共に、自動車の走行中に生ずる負荷によって当該連続溶接部に生ずる応力集中を緩和する作用効果が一層向上する。したがって、自動車の走行中に生ずる負荷に対する耐久性が向上するという、上述した本発明の作用効果が一層向上する。

ここで、連続溶接部としては、別々に生成した第一溶接部と第二溶接部とが連続することにより形成される構成であっても良いし、また、連続溶接部を生成することによって、第一溶接部と第二溶接部とが連続するものとして形成される構成としても良い。

尚、上述した第一発明にあっては、第一溶接部または第二溶接部のいずれか一方を、上述した第二発明にあっては第二溶接部を、ホイール周方向に沿って間欠的に複数形成した構成にあっては、連続溶接部がホイール周方向に沿って間欠的に複数形成され得る。

上述した第一および第二発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクの裏面部に、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部を座定する環状接合溝が周成され、第一溶接部と第二溶接部とが連続する連続溶接部により、前記環状接合溝と、該環状接合溝に座定した前記表側ビードシート部の開口端部と、前記表側フランジ部の内側周端部とが一体的に接合されている構成が提案される。

ここで、連続溶接部は、第一溶接部と第二溶接部とが連続することによって構成されるものであるから、比較的大きく形成される傾向が強い。かかる本構成にあっては、ホイールディスクの裏面部に形成した環状接合溝に、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部を座定して溶接することによって、該環状接合溝内に連続溶接部の一部分を形成できる。そのため、連続溶接部の盛り上がりを抑制することができる。また、連続溶接部をホイールリムの外側から形成した場合にあって、当該連続溶接部の盛り上がりを抑制できることにより、自動車用ホイールにタイヤを装着した場合に、該タイヤのビードと連続溶接部との干渉を抑制することができる。これにより、タイヤのビードと、ホイールリムの表側ビードシート部およびホイールディスクの表側フランジ部との密着性を充分に確保できる。

上述した第一および第二発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクの表側フランジ部が、その環状表周部の裏側面と環状裏周部の表側面とが当接するように形成されている構成が提案される。

かかる構成にあっては、表側フランジ部を構成する環状表周部と環状裏周部との一体性が向上するため、表側フランジ部の折曲周縁部に繰り返し生ずる局部的な弾性変形を可及的に抑制できる。これにより、自動車の走行中に、ホイールディスクの表側フランジ部の折曲周縁部に生ずる応力集中を緩和する作用効果が一層向上する。さらに、当該表側フランジ部が高い強度と剛性とを発揮できる。したがって、自動車の走行中に作用する負荷に対する耐久性が向上するという、上述した本発明の作用効果が一層向上する。

本発明の第一発明にかかる自動車用ホイールは、上述したように、ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部とホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部と、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部との一方が、ホイール周方向全周に亘って形成され、且つ他方が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されている構成である。また、第二発明にかかる自動車用ホイールは、上述したように、ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部とホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部が、ホイール周方向全周に亘って形成され、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部と該ホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されている構成である。いずれの構成にあっても、自動車の走行中に生ずる負荷によって表側フランジ部の折曲周縁部と第一溶接部および第二溶接部とに生ずる応力集中を緩和できることから、総じて、自動車の走行中に生ずる負荷に対する耐久性が向上する。したがって、本発明の自動車用ホイールは、高い耐久性能を発揮するものである。

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、第一溶接部と第二溶接部とが連続する連続溶接部によって、ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部と、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と、ホイールディスクの裏面部とが一体的に接合されている構成とした場合には、前記表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部および前記表側ビードシート部の開口端部とがホイールディスクの裏面部と直接的に接合されることから、該表側フランジ部の折曲周縁部に生ずる応力集中を緩和する効果が一層向上する。さらに、連続溶接部が高い強度と剛性とを発揮し、かつ該連続溶接部に生ずる応力集中を緩和する効果が一層向上する。したがって、自動車の走行中に生ずる負荷に対する耐久性が向上するという、上述した本発明の作用効果が一層向上する。

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクの裏面部に周成した環状接合溝に、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部を座定し、連続溶接部により接合した構成とした場合には、連続溶接部の一部を環状接合溝内に形成できることから、該連続溶接部の盛り上がりを抑制することができる。そのため、自動車用ホイールにタイヤを装着した場合に、該タイヤのビードと表側ビードシート部および表側フランジ部との密着性を充分に確保でき、エア漏れ等の不具合の発生を防止できる。

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクの表側フランジ部が、その環状表周部の裏側面と環状裏周部の表側面とが当接するように形成されている構成とした場合には、表側フランジ部の強度と剛性とを向上できると共に、該表側フランジ部の折曲周縁部に繰り返し生ずる局部的な弾性変形を可及的に抑制できる。したがって、自動車の走行中に生ずる負荷に対する耐久性が向上するという、上述した本発明の作用効果が一層向上する。

本発明にかかる第一実施例の自動車用ホイール１の縦断面図である。図１中のＸ部の拡大図である。図１中のＰ−Ｐ断面図である。第二実施例の自動車用ホイール５１の、ホイールリム２とホイールディスク５３との接合部分を示す拡大縦断面図である。第三実施例の自動車用ホイール６１の縦断面図である。図５中のＭ−Ｍ断面図である。図５中の、（Ａ）Ｙ部の拡大図と、（Ｂ）Ｚ部の拡大図である。第四実施例の自動車用ホイール８１の、（Ａ）縦断面図と、（Ｂ）Ｎ−Ｎ断面図である。図８（Ａ）中のＷ部の拡大図である。第五実施例の自動車用ホイール９１の、ホイールリム２とホイールディスク６３との接合部分を示す拡大縦断面図である。第六実施例の自動車用ホイール１０１の縦断面図である。図１１中のＴ−Ｔ断面図である。図１１中の、（Ａ）Ｖ部の拡大図と、（Ｂ）Ｕ部の拡大図である。第七実施例の自動車用ホイール１２１の、（Ａ）縦断面図と、（Ｂ）Ｓ−Ｓ断面図である。第八実施例の自動車用ホイール１３１の、ホイールリム２とホイールディスク１３３との接合部分を示す拡大縦断面図である。従来構成の自動車用ホイールｍの縦断面図である。

本発明にかかる実施例１の自動車用ホイール１を各添付図面を用いて詳述する。
図１は、本実施例１の自動車用ホイール１の縦断面図である。この自動車用ホイール１は、スチール製の平板から夫々成形されたホイールリム２とホイールディスク３とを接合して成る、いわゆる２ピースタイプのスチール製ホイールである。そして、ホイールディスク３の外周縁部に表側フランジ部３１を備えたフルフェイスタイプの構成である。尚、本実施例１にあって、ホイールディスク３の背面側から意匠面側へ向かう方向を表方向とし、逆向きを裏方向としている。また、ホイール径方向に沿って、自動車用ホイール１の中心軸線Ｌへ向かう方向を径方向内方向とし、逆向きを径方向外方向としている。

上記したホイールリム２にあっては、略円筒形状をなし、その一方（裏側）の開口縁部にタイヤの裏側のビードを側方から支持する裏側フランジ部１２が設けられ、該裏側フランジ部１２に、タイヤの裏側のビードを着座させて支持固定する裏側ビートシート部１４が連成されている。さらに、他方（表側）の開口縁部には、タイヤの表側のビードを着座させて支持固定する表側ビートシート部１３が設けられている。すなわち、他方（表側）の開口縁部には、表側フランジ部３１が形成されておらず、表裏方向に沿った円環状の表側ビードシート部１３により表側の開口縁部が構成されている。そして、表裏のビードシート部１３，１４の間には、タイヤ装着時にタイヤの表裏のビードを落とすためのウエル部１５が設けられている。

このホイールリム２は、略長方形状のスチール製平板をその短辺同士を突合せ溶接することにより、直胴状の円筒体を形成した後、これを周方向に回転させつつ所定の金型を当該円筒体の内外両側から挟圧する所謂ロール加工により成形することができる。このようなホイールリム２の成形には、従来の成形方法を適用することができるため、その詳細については説明を省略する。

一方、上記したホイールディスク３にあっては、略円盤形状をなし、その中央に車軸のハブと連結するハブ取付部２１が設けられ、外周縁部に表側フランジ部３１が周設されている。そして、ハブ取付部２１と表側フランジ部３１との間には両者を連成するように、径方向に沿った複数のスポーク部２２が、周方向で均等間隔に設けられている。さらに、互いに隣り合うスポーク部２２の間に、飾り孔２５が夫々設けられている。

ここで、ハブ取付部２１には、その中央にハブ孔２７が形成されており、該ハブ孔２７の径方向外側に位置して周方向で互いに均等間隔となるように、複数個のボルト孔２８が設けられている。尚、このホイールディスク３の各部位はそれぞれ、ホイールディスク３の中心軸線Ｌを中心とする同心状に形成されている。また、スポーク部２２は、ハブ取付部２１の周縁から表方へ盛り上がるように形成されている。そして、各スポーク部２２の外端から滑らかに連成するように表側フランジ部３１が形成されている。

上記の表側フランジ部３１は、裏側へ折り返されて径方向内側へ延出してなるものであり、上記スポーク部２２の外端から連成された意匠面側の環状表周部３２と、該環状表周部３２から裏側へ連成されて内方へ延出された環状裏周部３３とから構成されている。そして、表側フランジ部３１にあって、環状表周部３２から環状裏周部３３に至る折曲周縁部３４が、ホイールディスク３の最外周縁となっている。尚、この表側フランジ部３１は、本発明の要部にかかり、その詳細については後述する。

このようなホイールディスク３は、略円形状のスチール製平板を、プレス加工することにより成形できる。このようなホイールディスク３の成形には、従来の成形方法を適用することができるため、その詳細については説明を省略する。

本実施例１の自動車用ホイール１は、上述したホイールリム２とホイールディスク３とを溶接することにより成形される。その詳細については、本発明の要部にかかるため後述する。

次に、本発明の要部について詳述する。
図１，２のように、上記したホイールディスク３の表側フランジ部３１は、その環状表周部３２の裏側面３２ａと環状裏周部３３の表側面３３ａとが全体的に当接するように形成されている。すなわち、環状表周部３２の裏側面３２ａと環状裏周部３３の表側面３３ａとが面接触しており、両者があたかも一体的な形態を成すように当該表側フランジ部３１が形成されている。そのため、環状表周部３２と環状裏周部３３との間には、上述した従来構成（図１６参照）のように空間が存在しない。

ここで、本実施例１にあっては、表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内径寸法を、上記したホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａの外径寸法に比して若干大きい寸法となるように設定している。これにより、後述するように、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを、ホイールディスク３の裏面部６に突き当てた状態で、表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂが、表側ビードシート部１３の開口端部１３ａよりも径方向外側に位置する。

さらに、ホイールディスク３には、その裏面部６に、表方へ凹む環状接合溝３５が中心軸線Ｌを中心として周成されている。この環状接合溝３５は、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを座定するように、上記の表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂの内側に隣接して形成されている。

このようなホイールディスク３とホイールリム２とは、夫々の中心軸線Ｌを一致させるようにして、ホイールディスク３の裏面部６に形成した環状接合溝３５に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを突き当てて位置決めし、溶接により接合する。溶接は、ホイールディスク３の裏面部６と、ホイールディスク３の表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを一体的に接合するように、ホイールリム２の外側からアーク溶接によりホイール周方向全周に亘って行う。この溶接により、図３のように、ホイールリム２とホイールディスク３とを接合する単一の連続溶接部４１が、ホイール周方向全周に亘って形成される。

ここで、連続溶接部４１は、図２のように、ホイールディスク３の裏面部６と、ホイールディスク３の表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを三点溶接するようにして単一に形成している。すなわち、連続溶接部４１は、ホイールディスク３の表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを溶接する本発明（第一発明および第二発明）にかかる第一溶接部４２を含む。一方、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとホイールディスク３の裏面部６とを溶接する本第一発明にかかる第二溶接部４３を含む。又はホイールディスク３の表側フランジ部３１の環状裏周部３３の内側周端部３３ｂと該ホイールディスク３の裏面部６とを溶接する本第二発明にかかる第二溶接部４４を含む。そして、連続溶接部４１は、前記第一溶接部４２と第二溶接部４３（又は第二溶接部４４）とが連続することにより一体的に形成されているものと言える。

さらに、本実施例１にあっては、連続溶接部４１が、ホイールディスク３の裏面部６に設けた環状接合溝３５を埋めるように形成されるようにしている。そのため、連続溶接部４１がホイールリム２の外側へ盛り上がることを抑制されている。

本実施例１の自動車用ホイール１は、上述したように、ホイールディスク３の表側フランジ部３１の環状裏周部３３と、該ホイールディスク３の裏面部６と、ホイールリム２の表側ビードシート部１３とを接合する単一の連続溶接部４１によって、当該ホイールリム２とホイールディスク３とを接合してなるものである。ここで、表側フランジ部３１は、その環状裏周部３３の内側周端部３３ｂと当該ホイールディスク３の裏面部６とが連続溶接部４１により接合していること、および環状裏周部３３と環状表周部３２とが表裏方向で当接して形成されていることから、一体的な形態となっている。さらに、ホイールリム２の表側ビードシート部１３とホイールディスク３の裏面部６とが連続溶接部４１により接合している。以上のことから、自動車の走行中にホイールディスク３に車軸を介して生ずる負荷とホイールリム２にタイヤを介して生ずる負荷が、表側フランジ部３１の折曲周縁部３４に作用することを可及的に抑制できる。これにより、表側フランジ部３１の折曲周縁部３４に繰り返し生ずる弾性変形を抑制することができると共に、表側フランジ部３１に生ずる応力集中を緩和することができる。そのため、表側フランジ部３１の折曲周縁部３４が、その成形加工の際に発生した残留応力を有していた場合にあっても、疲労破壊に至る応力の許容量に充分な余裕を有し得ることから、当該表側フランジ部３１の耐久性を向上することができる。

さらに、単一の連続溶接部４１が三点溶接することにより形成されていることから、該連続溶接部４１が高い強度と剛性とを発揮できると共に、上記した自動車の走行中に生ずる負荷による当該連続溶接部４１への応力集中を緩和することができる。そのため、連続溶接部４１の耐久性を向上することができる。特に、本実施例１の構成では、単一の連続溶接部４１がホイール全周に亘って形成されていることから、前記した連続溶接部４１と表側フランジ部３１との耐久性向上効果が一層向上する。

このような実施例１の自動車用ホイール１は、上述した従来構成の自動車用ホイールｍ（図１６参照）に比して高い耐久性を発揮できるものである。従来構成の自動車用ホイールｍは、表側フランジ部ｒが湾曲状に折り返された形状を成し且つ表側フランジ部ｒとホイールリムｆの表側ビードシート部ｇとを溶接していることから、自動車の走行中に生ずる負荷によって、表側フランジ部ｒと溶接部ｉとに応力集中を生じ易い。これに対して、本実施例１の自動車用ホイール１の構成によれば、表側フランジ部３１と連続溶接部４１とに発生する応力集中を緩和できるため、前記のように、従来構成の自動車用ホイールｍに比して耐久性が向上する。

さらに、実施例１の自動車用ホイール１は、ホイールディスク３の裏面部６に環状接合溝３５を形成し、該環状接合溝３５内にホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを座定して溶接している。そして、連続溶接部４１が部分的に環状接合溝３５内に形成されている。これにより、当該連続溶接部４１の、ホイールリム２の外側への盛り上がりを抑制できる。本構成によれば、自動車用ホイール１にタイヤを装着した場合に、該タイヤのビードと連続溶接部４１との干渉を抑制することができることから、タイヤのビードと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３およびホイールディスク３の表側フランジ部３１との密着性を充分に確保できる。

実施例２の自動車用ホイール５１にあっては、図４のように、ホイールディスク５３が、その外周縁部に、湾曲状に折り返した表側フランジ部５６を備えた構成である。この表側フランジ部５６は、意匠面側の環状表周部５７と、該環状表周部５７から裏方へ湾曲状に折り返されて連成され且つ径方向内側へ延出する環状裏周部５８とから構成されている。すなわち、環状表周部５７の裏側面５７ａと環状裏周部５８の表側面５８ａとが面接触しておらず、環状表周部５７と環状裏周部５８との間に空域が形成されている。

本実施例２にあっても、単一の連続溶接部４１により、ホイールディスク５３の表側フランジ部５６の環状裏周部５８の内側周端部５８ｂと、ホイールディスク５３の裏面部６と、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを、ホイール周方向に亘って全周溶接している。そのため、表側フランジ部５６が湾曲状に形成された本実施例２の構成にあっても、自動車の走行中に生ずる負荷によって当該表側フランジ部５６の折曲周縁部５９に発生する応力集中を緩和することができる。したがって、本実施例２の構成にあっても、上述した実施例１の構成と同様の作用効果を奏し得る。

実施例２は、ホイールディスク５３の表側フランジ部５６を、内部に空域を形成するように湾曲状に折り返してなる構成とした以外は、上述した実施例１と同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記してその説明を省略している。

実施例３の自動車用ホイール６１にあっては、図５，７のように、ホイールディスク６３が、上述した実施例２と同様に、湾曲状に折り返してなる表側フランジ部６６を備えた構成である。ここで、表側フランジ部６６は、その環状裏周部６８の内側周端部６８ｂが、環状表周部６７の裏側面６７ａ（又はホイールディスク６３の裏面部６４）と周方向に亘って当接するように形成されており、内部に空間が形成されている。さらに、表側フランジ部６６の環状裏周部６８は、その内径寸法を、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａの内径寸法とほぼ同寸法に設定している。尚、本実施例３の構成にあっては、ホイールディスク６３の裏面部６４に環状接合溝が形成されていない。

このようなホイールディスク６３とホイールリム２とを、夫々の中心軸線Ｌが一致するようにして位置決めし、該ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂの裏側面に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａに突き当てる。そして、ホイールリム２の外側から、アーク溶接により、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを、図６のように、ホイール周方向全周に亘って溶接する。これにより第一溶接部７２を形成する。さらに、ホイールリム２の内側から、アーク溶接により、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと、ホイールディスク６３の裏面部６４とを、ホイール周方向に沿って均等間隔で複数箇所溶接する。これにより、第二溶接部７３をホイール周方向に沿って間欠的に形成する。尚、本実施例３にあっては、第二溶接部７３を、ホイール周方向で各スポーク部２２に対向する部位に夫々形成するようにしている。第二溶接部７３が形成されている部位では、図７（Ａ）のように、該第二溶接部７３と前記第一溶接部７２とが連続する連続溶接部７１が構成されている。また、第二溶接部７３が形成されていない部位では、図７（Ｂ）のように、第一溶接部７２のみによりホイールリム２とホイールディスク６３とが接合されている。すなわち、本実施例３の自動車用ホイール６１は、ホイールディスク６３とホイールリム２とが、第一溶接部７２によりホイール周方向全周に亘って接合されていると共に、連続溶接部７１によりホイール周方向に沿って均等間隔で接合されている。

本実施例３の構成にあっても、上記した連続溶接部７１により、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク６３の裏面部６４とが一体的に接合されている。そのため、上述した実施例１，２と同様に、自動車の走行中に生ずる負荷によって表側フランジ部６６の折曲周縁部６９に発生する応力集中を緩和することができる。さらに、ホイール周方向に沿って間欠的に形成した連続溶接部７１によって、当該連続溶接部７１と第一溶接部７２との強度と剛性を向上でき、前記負荷による応力集中を緩和できる。したがって、本実施例３の構成にあっても、上述した実施例１の構成と同様の作用効果を奏し得る。

実施例３は、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６を湾曲状に折り返してなる形状とし、ホイールリム２の外側から全周に亘って形成された第一溶接部７２と、内側から間欠的に形成された第二溶接部７３とを備えた構成とした以外は、上述した実施例１とほぼ同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記してその説明を省略している。

実施例４の自動車用ホイール８１にあっては、図８のように、上述した実施例３のホイールディスク６３とホイールリム２とを、ホイールリム２の外側からホイール周方向全周に亘って溶接した第一溶接部７２とホイールリム２の内側からホイール周方向全周に亘って溶接した第二溶接部８３とにより接合した構成である。すなわち、第二溶接部８３が、ホイール周方向全周に亘って形成した以外は、上述した実施例３と同じ構成である。そのため、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。

この実施例４の構成は、図９のように、第一溶接部７２と第二溶接部８３とが連続することにより構成された連続溶接部８２によって、ホイールディスク６３とホイールリム２とが接合されている。本実施例４の自動車用ホイール８１にあっても、自動車の走行中に生ずる負荷によって表側フランジ部６６の折曲周縁部６９と連続溶接部８２に発生する応力集中を緩和することができ、上述した実施例１の構成と同様の作用効果を奏し得る。

実施例５の自動車用ホイール９１にあっては、図１０のように、上述した実施例３のホイールディスク６３とホイールリム２とを、ホイールリム２の内側からホイール周方向全周に亘って溶接した単一の連続溶接部９２により接合した構成である。すなわち、単一の連続溶接部９２によって、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク６３の裏面部６４とが一体的に接合されている。

ここで、連続溶接部９２は、上述した実施例１と同様に、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを溶接する本発明（第一発明および第二発明）にかかる第一溶接部９３を含む。一方、ホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂとホイールディスク６３の裏面部６４とを溶接する本第一発明にかかる第二溶接部９４を含む。又はホイールディスク６３の表側フランジ部６６の環状裏周部６８の内側周端部６８ｂと該ホイールディスク６３の裏面部６４とを溶接する本第二発明にかかる第二溶接部９５を含む。そして、連続溶接部９２は、前記第一溶接部９３と第二溶接部９４（又は第二溶接部９５）とが連続することにより一体的に形成されているものと言える。

実施例５の自動車用ホイール９１にあっても、上述した実施例１と同様の作用効果を奏し得る。尚、実施例５の構成は、単一の連続溶接部９２をホイールリム２の内側から形成した以外は、上述した実施例４と同じ構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を記してその説明を省略している。

実施例６の自動車用ホイール１０１にあっては、図１１，１３のように、内部に空間を有するように湾曲状に折り返してなる表側フランジ部１０６が、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａの外周面１３ｂに接合されている構成である。ここで、表側フランジ部１０６は、その環状裏周部１０８の内径寸法を、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａの外径寸法とほぼ同寸法に設定している。尚、表側フランジ部１０６は、上述した実施例２と同様、環状表周部１０７と環状裏周部１０８との間に空間を有する形状である。

そして、ホイールリム２とホイールディスク１０３とは、該ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを、ホイールディスク１０３の裏面部１０４に突き当てるようにして接合している。このように突き当てた状態で、ホイールリム２の外側から、アーク溶接により、ホイールディスク１０３の表側フランジ部１０６の環状裏周部１０８の内側周端部１０８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを、図１２のように、ホイール周方向全周に亘って溶接する。これにより第一溶接部１１２を形成する。さらに、ホイールリム２の内側から、アーク溶接により、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク１０３の裏面部１０４とを、ホイール周方向に沿って均等間隔で複数箇所溶接する。これにより、第二溶接部１１３をホイール周方向に沿って間欠的に複数形成する。尚、本実施例６にあっても、上述した実施例３と同様に、ホイール周方向で各スポーク部２２に対向する部位に第二溶接部１１３が形成されている。第二溶接部１１３の形成されている部位では、図１３（Ａ）のように、該第二溶接部１１３と前記第一溶接部１１２とが連続する連続溶接部１１１が構成されている。すなわち、本実施例６の自動車用ホイール１０１は、ホイールディスク１０３とホイールリム２とが、第一溶接部１１２によりホイール周方向全周に亘って接合されていると共に、連続溶接部１１１によりホイール周方向に沿って均等間隔で接合されている。

本実施例６の構成にあっても、上記した連続溶接部１１１により、ホイールディスク１０３の表側フランジ部１０６の環状裏周部１０８の内側周端部１０８ｂと、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク１０３の裏面部１０４とが一体的に接合されている。そのため、上述した実施例１〜５と同様に、自動車の走行中に生ずる負荷によって表側フランジ部１０６の折曲周縁部１０９と、連続溶接部１１１および第一溶接部１１２とに発生する応力集中を緩和することができる。したがって、本実施例６の構成にあっても、上述した実施例１の構成と同様の作用効果を奏し得る。

実施例６は、ホイールディスク１０３の表側フランジ部１０６を湾曲状に折り返してなる形状とし、ホイールリム２の外側から全周に亘って形成された第一溶接部１１２と、内側から間欠的に形成された第二溶接部１１３とを備えた構成とした以外は、上述した実施例２とほぼ同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記してその説明を省略している。

実施例７の自動車用ホイール１２１にあっては、図１４（Ａ），（Ｂ）のように、上述した実施例６のホイールディスク１０３とホイールリム２とを、ホイールリム２の外側からホイール周方向全周に亘って溶接した第一溶接部１１２とホイールリム２の内側からホイール周方向全周に亘って溶接した第二溶接部１２３とにより接合した構成である。すなわち、第二溶接部１２３が、ホイール周方向全周に亘って形成した以外は、上述した実施例６と同じ構成である。そのため、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略している。

この実施例７の自動車用ホイール１２１には、第一溶接部１１２と第二溶接部１２３とが連続することにより連続溶接部１２２が構成されている。そして、この連続溶接部１２２により、ホイールディスク１０３とホイールリム２とが接合されている。本実施例７の自動車用ホイール１２１にあっても、上述した実施例１の構成と同様の作用効果を奏し得る。

実施例８の自動車用ホイール１３１にあっては、図１５のように、内部に空間を有するように湾曲状に折り返されてなる表側フランジ部１３６が、その環状裏周部１３８の内側周端部１３８ｂに、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを嵌合する嵌合段部１３８ｃを周成してなる構成である。ここで、表側フランジ部１３６は、上述した実施例３〜５と同様の形状を成す。表側フランジ部１３６の環状裏周部１３８は、その内径寸法が、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａの外形寸法に比して小さく且つ内径寸法に比して大きい寸法として設定されている。そのため、表側フランジ部１３６の環状裏周部１３８の嵌合段部１３８ｃに、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを嵌合すると、該開口端部１３ａとホイールディスク１３３の裏面部１３４との間に隙間が形成される。

上記のように、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを、表側フランジ部１３６の環状裏周部１３８の嵌合段部１３８ｃに嵌合した状態で、ホイールリム２の内側からアーク溶接により、ホイールリム２とホイールディスク１３３とをホイール周方向全周に亘って溶接する。これにより、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク１３３の表側フランジ部１３６の環状裏周部１３８と、ホイールディスク１３３の裏面部１３４とを一体的に接合した単一の連続溶接部１４１が形成される。ここで、本実施例８にあっては、上述したように、表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとホイールディスク１３３の裏面部１３４との間の隙間によって、充分な溶接を行い得るようにしている。

本実施例８の構成にあっても、上述した実施例１，２，５と同様に、連続溶接部１４１により、本第一発明および第二発明にかかる第一溶接部１４２と、第一発明にかかる第二溶接部１４３又は第二発明にかかる第二溶接部１４４とが構成されている。

実施例８の自動車用ホイール１３１にあっても、自動車の走行中に生ずる負荷によって表側フランジ部１３６の折曲周縁部１３９と連続溶接部１４１とに発生する応力集中を緩和できることから、上述した実施例１と同様の作用効果を奏し得る。尚、実施例８の構成は、表側フランジ部１３６の環状裏周部１３８に嵌合段部１３８ｃを形成した以外は、上述した実施例５と同じ構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を記してその説明を省略している。

一方、上述した実施例３，４および実施例６，７の構成にあっては、第一溶接部と第二溶接部とが連続した連続溶接部を形成した構成であるが、その他の構成として、第一溶接部と第二溶接部とが連続しないように形成した構成とすることも可能である。

上述した実施例６，７の構成にあって、実施例１と同様に、ホイールディスクの裏面部に、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部を座定する環状接合溝を形成した構成とすることもできる。

また、上述した実施例６の構成にあっては、ホイールディスク１０３の表側フランジ部１０６の環状裏周部１０８の内側周端部１０８ｂとホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを溶接した第一溶接部１１２を、ホイール周方向全周に亘って形成すると共に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク１０３の裏面部１０４とを溶接した第二溶接部１１３を、ホイール周方向に沿って均等間隔で複数箇所形成するようにしたものである。この構成の別例として、ホイールディスク１０３の表側フランジ部１０６の環状裏周部１０８の内側周端部１０８ｂとホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを溶接する第一溶接部を、ホイール周方向に沿って均等間隔で複数箇所形成することによってホイール周方向に沿って間欠的に複数形成すると共に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａと、ホイールディスク１０３の裏面部１０４とを溶接する第二溶接部を、ホイール周方向全周に亘って形成する構成とすることもできる。

上述した実施例２〜８の構成および別例の構成にあっては、ホイールディスクの外周縁部に、環状表周部と湾曲状に折り返した環状裏周部との間に空域が形成された表側フランジ部を備えた構成であるが、実施例１と同様に、環状表周部と環状裏周部とを当接するようにした構成とすることもできる。

本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、繊維強化金属（ＦＲＭ）により成型した同じ構成の自動車用ホイールにあっても、同様の作用効果を発揮することができる。

１，５１，６１，８１，９１，１０１，１２１，１３１自動車用ホイール
２ホイールリム
３，５３，６３，１０３，１３３ホイールディスク
６，６４，１０４，１３４裏面部
１２裏側フランジ部
１３表側ビードシート部
１３ａ開口端部
３１，５６，６６，１０６，１３６表側フランジ部
３２，５７，６７，１０７環状表周部
３２ａ，５７ａ，６７ａ裏側面
３３，５８，６８，１０８，１３８環状裏周部
３３ａ，５８ａ表側面
３３ｂ，５８ｂ，６８ｂ，１０８ｂ，１３８ｂ内側周端部
３５環状接合溝
４１，７１，８２，９２，１１１，１２２，１４１連続溶接部
４２，７２，９３，１１２，１４２第一溶接部
４３，４４，７３，８３，９４，９５，１１３，１２３，１４３，１４４第二溶接部

Claims

一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールにおいて、
前記ホイールディスクの表側フランジ部が、意匠面側の環状表周部と、該環状表周部から裏側へ折り返され且つ径方向内側へ連成された環状裏周部とを備えたものであって、
前記ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部と、
前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と前記ホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部とを備え、
前記第一溶接部と第二溶接部との一方が、ホイール周方向全周に亘って形成され、且つ他方が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されているものであって、
第一溶接部と第二溶接部とが連続することにより構成される連続溶接部によって、ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と、前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と、ホイールディスクの裏面部とが一体的に接合されていることを特徴とする自動車用ホイール。
一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールにおいて、
前記ホイールディスクの表側フランジ部が、意匠面側の環状表周部と、該環状表周部から裏側へ折り返され且つ径方向内側へ連成された環状裏周部とを備えたものであって、
前記ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とを溶接する第一溶接部と、
前記ホイールディスクの表側フランジ部の環状裏周部の内側周端部と該ホイールディスクの裏面部とを溶接する第二溶接部とを備え、
前記第一溶接部がホイール周方向全周に亘って形成され、且つ第二溶接部が、ホイール周方向全周に亘って又はホイール周方向に沿って間欠的に複数形成されていることを特徴とする自動車用ホイール。
第一溶接部と第二溶接部とが連続することにより構成される連続溶接部によって、ホイールディスクの表側フランジ部を構成する環状裏周部の内側周端部と、前記ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部と、ホイールディスクの裏面部とが一体的に接合されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ホイール。
ホイールディスクの裏面部に、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部を座定する環状接合溝が周成され、
第一溶接部と第二溶接部とが連続する連続溶接部により、前記環状接合溝と、該環状接合溝に座定した前記表側ビードシート部の開口端部と、前記表側フランジ部の内側周端部とが一体的に接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の自動車用ホイール。
ホイールディスクの表側フランジ部が、その環状表周部の裏側面と環状裏周部の表側面とが当接するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用ホイール。