JP5448019B2 - Vehicle wheel - Google Patents

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Description

本発明は、軽合金製の車両用ホイールに関し、特にディスク部を形成するキャビティとリム部を形成するキャビティに溶湯の注湯口を設けた金型を用いて軽合金材料により鋳造された車両用ホイールに関する。   The present invention relates to a vehicle wheel made of a light alloy, and more particularly, a vehicle wheel cast from a light alloy material using a mold having a cavity for forming a disk portion and a cavity for forming a rim portion provided with a pouring port for molten metal. About.

自動車のロードホイールには種々の材質、構造のものがあるが、自動車の軽量化及び外観や意匠性の向上を目的として、アルミホイールに代表される軽合金製ホイールを装着する比率が増大している。この軽合金製ホイールは、通常低圧鋳造法で製造されることが多い。即ち、低圧鋳造法では、溶湯が金型キャビティ内に低速で充填されるので、ガスの巻込み及び酸化物の発生が他の鋳造法に比べて極力抑制される。   There are various materials and structures for automobile road wheels. For the purpose of reducing the weight and improving the appearance and design of automobiles, the ratio of mounting light alloy wheels such as aluminum wheels has increased. Yes. This light alloy wheel is often manufactured by a low pressure casting method. That is, in the low pressure casting method, the molten metal is filled into the mold cavity at a low speed, so that gas entrainment and oxide generation are suppressed as much as possible as compared with other casting methods.

一般に軽合金製ホイール30は、図1に示すようにボルトとナットにより車軸に取付けられる厚肉のハブ固定部25、スポーク部、および窓部27を有するディスク部と、タイヤが取着される薄肉のリム部から構成されている。図3において、上方はインナー側、下方がディスク面のアウター側であり、筒状のリム部24とディスク部は、クロス部26で交差している。車両の燃費向上の点から、ホイールの形状変更による軽量化が検討されている。この場合、ハブ固定部及びリム部は車体やタイヤとの取回しの点から大幅な形状変更はできないので、デザイン部の形状変更(例えば意匠穴の面積を大きくすることあるいはスポーク部を薄肉化すること)による軽量化が行われているが、大幅な軽量化は極めて困難である。   Generally, a light alloy wheel 30 includes a thick hub fixing portion 25 attached to an axle by bolts and nuts as shown in FIG. 1, a disk portion having a spoke portion, and a window portion 27, and a thin wall to which a tire is attached. It consists of the rim part. In FIG. 3, the upper side is the inner side and the lower side is the outer side of the disk surface, and the cylindrical rim portion 24 and the disk portion intersect at a cross portion 26. From the viewpoint of improving the fuel efficiency of vehicles, weight reduction by changing the shape of the wheel has been studied. In this case, the hub fixing part and rim part cannot be changed significantly in terms of handling with the vehicle body and tires, so the shape of the design part can be changed (for example, the area of the design hole can be increased or the spoke part can be made thinner). However, it is extremely difficult to reduce the weight significantly.

上記ホイールを低圧鋳造で製造する場合、ハブ固定部25にゲートを設け、そこから溶湯を注入し、デザイン部からリム部24に向けて溶湯を注入する方法(センターゲート方案)がある。また、リム部24に複数(通常は2個)のゲートを設け、そこから溶湯を注入する方法(サイドゲート方案)も採用されている。
センターゲート方案では、溶湯充填後の凝固形態として、ゲートの押し湯効果を十分に発揮させるために、リム部、デザイン部、ハブ固定部の順に指向性凝固を行わせている。しかしこの鋳造方法では、デザイン部は厚肉部と薄肉部が混在した複雑形状を有するので、リム部からディスク部に向かう指向性凝固を達成することが困難である。
一方、サイドゲート方案では、デザイン部自体が、凝固し易いハブ固定部への溶湯補給通路として機能するので、デザイン部での良好な湯流れを確保するために、デザイン部は厚肉となり、この鋳造方法でもホイール全体の大幅な軽量化は困難である。
When the wheel is manufactured by low-pressure casting, there is a method (center gate method) in which a gate is provided in the hub fixing portion 25, molten metal is injected therefrom, and molten metal is injected from the design portion toward the rim portion 24. Further, a method (side gate method) in which a plurality of (usually two) gates are provided in the rim portion 24 and molten metal is injected therefrom is also employed.
In the center gate method, the directional solidification is performed in the order of the rim portion, the design portion, and the hub fixing portion in order to sufficiently exhibit the effect of the gate hot water as a solidification form after filling the molten metal. However, in this casting method, the design part has a complicated shape in which a thick part and a thin part are mixed, so that it is difficult to achieve directional solidification from the rim part to the disk part.
On the other hand, in the side gate method, the design part itself functions as a molten metal replenishment passage to the hub fixing part, which is easy to solidify, so that the design part becomes thick in order to ensure a good hot water flow in the design part. Even with the casting method, it is difficult to significantly reduce the weight of the entire wheel.

上述した各方案の欠点を解消すべく、特許文献1から特許文献3に記載されるように、ディスク中心部(ハブ固定部)とリム部にそれぞれ溶湯を注湯するためのゲートを設け、これらのゲートから金型内に注湯する方案(マルチゲート方案)が提案されている。この鋳造方法によれば、デザイン部の厚さを薄くしてもリム部からディスク部に向かう指向性凝固を達成できるので、ホイールの大幅な軽量化が可能となる。   In order to eliminate the disadvantages of the above-mentioned methods, as described in Patent Document 1 to Patent Document 3, gates for pouring molten metal are provided at the disc center portion (hub fixing portion) and the rim portion, respectively. A method of pouring hot water into the mold from the gate (multi-gate method) has been proposed. According to this casting method, since the directional solidification from the rim portion toward the disk portion can be achieved even if the thickness of the design portion is reduced, the weight of the wheel can be significantly reduced.

特開平5−269563号JP-A-5-269563 特開平6−269923号JP-A-6-269923 特許第3573338号公報Japanese Patent No. 3573338

しかし、このマルチゲート方案を用いると、特許文献3に記載されるようにディスク中心部(ハブ固定部)に設けたゲートから注湯された溶湯と、リム部に設けたゲートから注湯された溶湯がディスク面のどこかで合流する。つまりこのマルチゲート方案は、最も意匠性が重視されるディスク面で湯境が発生しやすく、外観不良を持つ車両用ホイールとなりやすいという問題がある。
特許文献3ではこの問題を解決するために、リム部に設けたゲート(以後、サイドゲート)をディスク中心部(ハブ固定部)に設けたゲート(以後、センターゲート)よりも高い位置に設け、各ゲートから溶湯が注湯されるタイミングを変えている。各ゲートを上記のように配置することで、センターゲートから注湯された溶湯がディスク部を満たした後、サイドゲートから注湯された溶湯が注ぎ込まれる。このため、湯境がディスク面で発生しずらくなる。
しかしながら、さらに検討を進めた結果、センターゲートとサイドゲートの高さに差をつけた方案は、サイドゲートから流れ込む溶湯がガスを巻き込みながらディスク面に満たされた溶湯と合流するため、センターゲート方案やサイドゲート方案よりもガスが巻き込みやすく、鋳造不良が発生しやすいという問題が出てきた。
However, when this multi-gate method is used, as described in Patent Document 3, the molten metal poured from the gate provided at the center of the disk (hub fixing portion) and the molten metal poured from the gate provided at the rim portion. The molten metal joins somewhere on the disk surface. That is, this multi-gate method has a problem that a hot water boundary is likely to occur on the disk surface where design is most important, and the vehicle wheel is likely to have a poor appearance.
In Patent Document 3, in order to solve this problem, a gate (hereinafter referred to as a side gate) provided in the rim portion is provided at a position higher than a gate (hereinafter referred to as a center gate) provided in the disc center portion (hub fixing portion). The timing at which the molten metal is poured from each gate is changed. By disposing each gate as described above, after the molten metal poured from the center gate fills the disk portion, the molten metal poured from the side gate is poured. For this reason, the hot water boundary is less likely to occur on the disk surface.
However, as a result of further investigation, the plan with a difference in height between the center gate and the side gate is that the melt flowing from the side gate merges with the melt filled in the disk surface while entraining the gas. There are problems that gas is easier to entrain than the side gate method and casting defects are likely to occur.

本発明では、上記の問題を解決し、溶湯へのガスの巻き込みが少ない形状の車両用ホイールを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a vehicle wheel having a shape in which the gas is less involved in the molten metal.

発明の車両用ホイールは、スポーク部が形成されたディスク部、及び、リム部を有する軽合金材料により鋳造された車両用ホイール30であって、前記スポーク部は裏側に中リブ21が設けられ、前記中リブ21はスポーク部のリム24側から伸び出し、スポーク部の中腹部で無くなるように形成されていることを特徴とする。 The vehicle wheel according to the present invention is a vehicle wheel 30 that is cast from a light alloy material having a rim portion and a disk portion in which a spoke portion is formed, and the spoke portion is provided with an intermediate rib 21 on the back side. The middle rib 21 extends from the rim 24 side of the spoke portion, and is formed so as to disappear in the middle portion of the spoke portion.

これらの車両用ホイールは、ディスク部を形成するキャビティとリム部を形成するキャビティにゲートを設けた金型で鋳造されたものに適用することが好ましい。また、鋳造方法として、リム部のゲートがディスク部のゲートよりも上方の位置に形成された金型を用いたものが好ましい。   These vehicle wheels are preferably applied to those cast by a mold in which a gate is provided in a cavity forming a disk portion and a cavity forming a rim portion. Further, as a casting method, a method using a mold in which the gate of the rim part is formed at a position above the gate of the disk part is preferable.

本発明の車両用ホイールは、中リブを前記のように形成したため、センターゲートから溶湯を注湯してもガスが停留する部分が少なく、また、スポーク部内で巻き込まれたガスがリム部方向へ逃げやすくなり、鋳造不良の発生を低減することができる。特に、リム部とディスク部にサイドゲートとセンターゲートを有するマルチゲート方案、さらにはマルチゲート方案でセンターゲートよりもサイドゲートを高い位置に設けた金型を用いた場合であってもデザイン面が健全で、高強度でかつ軽量化した車両用ホイールを得ることができる。   In the vehicle wheel of the present invention, since the intermediate rib is formed as described above, there are few portions where the gas stays even if the molten metal is poured from the center gate, and the gas entrained in the spoke portion moves toward the rim portion. It becomes easy to escape and the occurrence of casting defects can be reduced. In particular, the multi-gate method with side gates and center gates in the rim and disk portions, and even when using a die with a side gate higher than the center gate in the multi-gate method, the design surface is A sound, high-strength and lightweight vehicle wheel can be obtained.

図3に示すように、従来の中リブ21は外リブと同じ高さで形成されていた。中リブ21はリム部24側からハブ固定部25側に至るまでほぼ一律の高さである。中リブの高さが外リブの高さと異なるものもあるが、中リブの高さが内径側と外径側とで差を設けた形状は検討されていない。
ディスク面を下側にしてセンターゲートから溶湯を注湯する方案では、注湯直後は、溶湯はキャビティの下側(ディスク面の表面側)のみを流れる。そのため鋳抜き部23には溶湯が充満されるものの、中リブ21の上側(インナー側)のキャビティは溶湯が流れずに単なる隙間となっている。この隙間は、溶湯がディスク面に溜まっていくにつれ徐々に充填されるが、中リブ21は内径側よりも中央の方が天井部分が低いため、中央部で溶湯が先に満たされ、中リブ21の内径側に溜まったガスはリム部24側への逃げ道を塞がれてしまう。
本発明では、中リブ21の内径側と外径側の高さを変え、内径側から外径側に向けて高くなるように斜めに設けたことで、従来問題となっていた鋳造欠陥の発生を抑えながら量産を行うことができたものである。
As shown in FIG. 3, the conventional middle rib 21 is formed at the same height as the outer rib. The middle rib 21 has a substantially uniform height from the rim portion 24 side to the hub fixing portion 25 side. Although the height of the middle rib is different from the height of the outer rib, a shape in which the height of the middle rib is different between the inner diameter side and the outer diameter side has not been studied.
In the method of pouring the molten metal from the center gate with the disk surface down, the molten metal flows only under the cavity (the surface side of the disk surface) immediately after pouring. Therefore, although the molten metal is filled in the cast-out part 23, the cavity on the upper side (inner side) of the middle rib 21 is a mere gap without flowing the molten metal. The gap is gradually filled as the molten metal accumulates on the disk surface. However, since the middle rib 21 has a lower ceiling portion at the center than the inner diameter side, the molten metal is first filled at the central portion. The gas accumulated on the inner diameter side of 21 is blocked from the escape path to the rim portion 24 side.
In the present invention, the height of the inner diameter side and the outer diameter side of the intermediate rib 21 is changed, and the height is increased from the inner diameter side toward the outer diameter side. It was possible to carry out mass production while suppressing the above.

具体的な形状は、上記に示すように、1.中リブ21の外径側の高さを内径側の高さよりも高くなるように傾けて形成する、2.中リブの位置での軸断面を見た場合、スポーク部の表側41での輪郭よりも裏側42での輪郭の方が外径側をインナー側に向けて傾斜するように形成する、3.中リブ21はスポーク部のリム24側から伸び出し、スポーク部の中腹部で無くなるように形成したものである。   Specific shapes are as follows: 1. Inclined so that the height on the outer diameter side of the middle rib 21 is higher than the height on the inner diameter side. 2. When the axial cross section at the position of the middle rib is viewed, the contour on the back side 42 is formed so that the outer diameter side is inclined toward the inner side than the contour on the front side 41 of the spoke portion. The middle rib 21 extends from the rim 24 side of the spoke portion, and is formed so as to disappear from the middle portion of the spoke portion.

また、マルチゲートの低圧鋳造方案を用いることでデザイン部の薄肉化やその組織の微細化の効果が得られる。溶湯を注湯するためのセンターゲートは、サイドゲートのキャビティ開口部下端部よりも低い位置にあるので、センターゲートから注入された溶湯とサイドゲートから注入された溶湯はデザイン面で合流せず、もって健全なデザイン面が得られる。当然ながら前記のように湯境が最も目立つのはデザイン面であるため、サイドゲートの位置はリム端やデザイン面よりも高くすることが好ましい。デザイン面とは図2でいえばデザイン部の下側にあたるホイールの表面位置である。さらにはスポーク部全体よりもサイドゲートが高いことが好ましい。
但し、このようにサイドゲートを高くすると、溶湯はリム側から流れる溶湯がディスク面に向かって落下してくるように注湯される。ディスク面に溜まった溶湯に流れ込む際に、ガスを巻き込みながら合流するため、スポーク部の端部やリム部とスポーク部との境目であるクロス部などでガスの巻き込みが発生しやすい。そのため、マルチゲート方案はセンターゲート方案よりも鋳造欠陥が発生しやすい。
本発明では中リブを前記のような形状にしたため、スポーク部の断面積は内径側に向かうに従って小さくなり、サイドゲート側からディスク面に流れ込む溶湯がスポーク部の内径側に入り込みずらい形状である。このため、スポーク部でのガスの巻き込みを少なくできる。また、たとえスポーク部にガスが入り込んでも、ガスをリム側に出しやすい形状であり、鋳造欠陥の発生を抑制することができる。
In addition, the use of a multi-gate low-pressure casting method can achieve the effect of thinning the design portion and making the structure fine. Since the center gate for pouring the molten metal is located at a position lower than the lower end of the cavity opening of the side gate, the molten metal injected from the center gate and the molten metal injected from the side gate do not merge on the design surface. A sound design can be obtained. Of course, as described above, the hot water boundary is most conspicuous on the design surface, and therefore, the position of the side gate is preferably higher than the rim end and the design surface. In FIG. 2, the design surface is the surface position of the wheel on the lower side of the design portion. Furthermore, it is preferable that the side gate is higher than the entire spoke portion.
However, when the side gate is raised in this way, the molten metal is poured so that the molten metal flowing from the rim side falls toward the disk surface. When the gas flows into the molten metal accumulated on the disk surface, the gas merges while being entrained, so that the gas is likely to be entrained at the end of the spoke portion or at the cross portion at the boundary between the rim portion and the spoke portion. Therefore, casting defects are more likely to occur in the multigate method than in the center gate method.
In the present invention, since the intermediate rib has the shape as described above, the cross-sectional area of the spoke portion decreases toward the inner diameter side, and the molten metal flowing from the side gate side to the disk surface does not easily enter the inner diameter side of the spoke portion. . For this reason, the entrainment of gas in the spoke portion can be reduced. Moreover, even if gas enters the spoke portion, the gas is easily drawn out to the rim side, and the occurrence of casting defects can be suppressed.

サイドゲートをクロス部よりも上側に設けることで、構造上サイドゲートが折り取りやすくなる。折り取る際に応力が車両用ホイールに与える影響が小さくなるので高真円度のアルミホイールを鋳造することが可能である。クロス部とはリム部とディスク部とが交差している部分を指す。サイドゲートが、リム部の壁とクロス部の横壁の2辺でL字型に形成されていると、サイドゲートを座屈させて除去するには構造力学的に大きな力が必要となり、ホイールに多大な曲げ応力、せん断力がかかる。このホイールに熱処理を施すと、前記曲げ応力等の影響でホイールの真円度が悪化する可能性がある。よって、リム部の縦壁のみにサイドゲートを形成することが好ましい。
また、溶湯がサイドゲートからクロス部の横壁を抜けて直接ディスク部方向に流れず、ディスク面に満たされた溶湯へガスを巻き込むような溶湯の合流が無くなる。
By providing the side gate above the cross portion, the side gate can be easily broken in structure. Since the influence of the stress on the vehicle wheel during folding is reduced, it is possible to cast a high roundness aluminum wheel. The cross portion refers to a portion where the rim portion and the disc portion intersect. If the side gate is formed in an L shape on the two sides of the rim wall and the cross wall, a large structural mechanical force is required to buckle and remove the side gate. A great amount of bending stress and shear force are applied. When this wheel is heat-treated, the roundness of the wheel may deteriorate due to the influence of the bending stress or the like. Therefore, it is preferable to form the side gate only on the vertical wall of the rim portion.
Further, the molten metal does not flow from the side gate through the lateral wall of the cross portion directly toward the disk portion, and there is no merge of molten metal that entrains gas into the molten metal filled on the disk surface.

本発明においてはJISに定めるAC4C,またはAC4CH材相当のアルミ合金材料を用いて鋳造を行っている。例えばCu0.20質量%以下、Si6.5〜7.5質量%以下、Mg0.25〜0.45質量%以下、Zn,Fe,Mn,Ni,Ti,Pb,Sn,Crは不純物であり総量は0.8質量%以下、残部Alとなる組成のアルミ合金材料を用いることが好ましい。   In the present invention, casting is performed using an aluminum alloy material corresponding to AC4C or AC4CH material defined in JIS. For example, Cu 0.20 mass% or less, Si 6.5-7.5 mass% or less, Mg 0.25-0.45 mass% or less, Zn, Fe, Mn, Ni, Ti, Pb, Sn, Cr are impurities and the total amount Is preferably an aluminum alloy material having a composition of 0.8 mass% or less and the balance being Al.

以下、本発明の詳細を図面により説明する。
図4は本発明を実施するための鋳造装置の要部を示す断面図である。
図4において、1は金型であり、ホイールデザインに対応した種々の表面形状を有する下型2と、その上方に位置する上型3と、下型2及び上型3と嵌合してキャビティ6を形成するように左右に摺動可能な横型4、5とを備えている。下型2は、下型プラテン7に固定された下型ベース8上に設置されている。上型3は、上型ベース9にボルト10で固定されている。キャビティ6は、ディスク部キャビティ60とリム部キャビティ61からからなり、ディスク部キャビティ60はハブ固定部キャビティ62とデザイン部キャビティ63からなり、リム部キャビティ61はクロス部キャビティ64と中央部キャビティ65からなる。ハブ固定部キャビティ62にはセンターゲート11aが、クロス部キャビティ64、64には各々サイドゲート11b及び11cが形成され、各ゲートは、湯道12a、12b及び12cを介してストーク13a、13b及び13cに連通している。ゲート11b及び11cは、センターゲート11aの両側に対称位置、すなわち各ゲートの中心が同一直線上に位置するように配置されている。これらのストークの下端部は、溶湯が収容された密閉容器(図示せず)に挿入されている。下型2には、デザイン部キャビティ63に対応する位置に下型冷却通路14が設けられている。15は型割れ面である。
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a sectional view showing a main part of a casting apparatus for carrying out the present invention.
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a mold, and a lower mold 2 having various surface shapes corresponding to a wheel design, an upper mold 3 positioned above the lower mold 2, and a lower mold 2 and an upper mold 3 are fitted into the cavity. The horizontal molds 4 and 5 are slidable to the left and right so as to form 6. The lower mold 2 is installed on a lower mold base 8 fixed to the lower mold platen 7. The upper die 3 is fixed to the upper die base 9 with bolts 10. The cavity 6 includes a disk part cavity 60 and a rim part cavity 61. The disk part cavity 60 includes a hub fixing part cavity 62 and a design part cavity 63. The rim part cavity 61 includes a cross part cavity 64 and a central part cavity 65. Become. A center gate 11a is formed in the hub fixing portion cavity 62, and side gates 11b and 11c are formed in the cross portion cavities 64 and 64, respectively. The gates are connected to the stalks 13a, 13b and 13c via the runners 12a, 12b and 12c. Communicating with The gates 11b and 11c are arranged symmetrically on both sides of the center gate 11a, that is, the centers of the gates are located on the same straight line. The lower end portions of these stalks are inserted into a sealed container (not shown) in which the molten metal is accommodated. The lower mold 2 is provided with a lower mold cooling passage 14 at a position corresponding to the design portion cavity 63. Reference numeral 15 denotes a mold breaking surface.

上記構成による動作を説明する。まず密閉容器内の溶湯を加圧することにより、溶湯はストーク13a、13b及び13cから湯道12a、12b及び12cを経て、ゲート11a、11b及び11cからキャビティ6内に充填される。
ここでセンターゲート11aと、サイドゲート11b、11cとの間には高低差があるので、センターゲート11aを通過する溶湯はデザイン部キャビティ63を充填し、サイドゲート11b、11cを通過する溶湯はリム部キャビティ61を充填する。即ち溶湯はリム部キャビティ61で合流する。所定時間経過後、加圧を解除すると、各ストーク内の溶湯は密閉容器内に戻り、キャビティ6内の溶湯が凝固して、車両用ホイールが得られる。
The operation of the above configuration will be described. First, by pressurizing the molten metal in the sealed container, the molten metal is filled into the cavity 6 from the gates 11a, 11b and 11c through the runners 12a, 12b and 12c from the stalks 13a, 13b and 13c.
Here, since there is a height difference between the center gate 11a and the side gates 11b and 11c, the molten metal passing through the center gate 11a fills the design portion cavity 63, and the molten metal passing through the side gates 11b and 11c is rim. The partial cavity 61 is filled. That is, the molten metal joins at the rim cavity 61. When the pressurization is released after the lapse of a predetermined time, the molten metal in each stalk returns to the sealed container, and the molten metal in the cavity 6 is solidified to obtain a vehicle wheel.

上記の鋳造工程における溶湯の凝固過程を詳述すると、次の通りである。サイドゲート11b、11cからキャビティ6内に注入された溶湯は、リム部キャビティ65の上端からその下端に向って凝固が進行する。一方、センターゲート11aからディスク部キャビティ60に注入された溶湯は、デザイン部キャビティ63からハブ固定部キャビティ62に向って凝固が進行する。従ってデザイン部キャビティ63に湯流れ機能や溶湯補給機能を持たせるまでもなく、鋳造方案上ホイールデザイン部の薄肉化が可能となる。またデザイン部から凝固が始まるので、デザイン部の組織が微細となり、高強度を維持できる。
しかも本発明では、サイドゲートは、リム端を避けた位置に設けられているので、フロントフランジあるいはリムの中央といった高強度を要する部位の組織が微細になり、強度上からみてもデザイン部の薄肉化が可能となる。
It is as follows when the solidification process of the molten metal in said casting process is explained in full detail. The molten metal injected into the cavity 6 from the side gates 11b and 11c is solidified from the upper end of the rim cavity 65 toward the lower end thereof. On the other hand, the molten metal injected from the center gate 11 a into the disk part cavity 60 progresses from the design part cavity 63 toward the hub fixing part cavity 62. Therefore, it is not necessary to provide the design portion cavity 63 with a hot water flow function or a molten metal replenishment function, and the wheel design portion can be made thinner in terms of the casting method. Moreover, since the solidification starts from the design part, the structure of the design part becomes fine and high strength can be maintained.
In addition, in the present invention, since the side gate is provided at a position avoiding the rim end, the structure of the portion requiring high strength such as the front flange or the center of the rim becomes fine, and the thin portion of the design portion is also seen from the viewpoint of strength. Can be realized.

本発明の車両用ホイールの主要部を図1に示す。図1は、ディスク部の裏側から観察したスポーク部を示したものである。本発明の車両用ホイールは、図4に示す鋳造装置を使用し、Al−Si−Mg系合金(JIS AC4CH)の溶湯(約450℃)を金型(約480℃に加熱)に注入して(圧力0.5〜0.7kg/cm)一体的に鋳造した。図1中、中央のリム部とハブ固定部25を繋ぐ鋳造部分がスポーク部である。スポーク部の裏側は、窓部27側に外リブ23が形成されている。また、中央部は鋳抜き部23が形成され、その中央には径方向に中リブ21が形成されている。中リブ21は、図2に示すようにリム部側から中央側のハブ固定部に向かうにつれ高さが徐々に低くなるように形成されている。また、中リブは中央側のハブ固定部25に到達する前に高さが無くなり、鋳抜き部23が略U字状に形成されている。中リブ21の裏側の輪郭41はりム部側に向かうに連れインナー側に向かうように、回転軸垂直方向に対して斜めに形成されている。
比較として、従来の中リブの形状を示したものを図3に示す。従来の中リブ21は、リム部側から中央側のハブ固定部に至るまで一律ほぼ同じ高さで形成されている。図3では、中リブ21の高さは外リブの高さと同じである。また、内径側に向かうに連れ、インナー側に近づくように形成されている。
この各々を形成する金型を用いて、上記に示す図4の鋳造金型を用い、低圧鋳造により鋳造を行った。量産における鋳造欠陥の発生率は、図3の形状で鋳造を行った場合は約5%であるのに対し、図2の形状で鋳造を行った場合は2.3%とすることができた。この鋳造不良によって、スポーク部の表面側に外観上しわのように見える鋳造不良が発生する。手直しによる修正が必要となるため、本発明の車両用ホイールは歩留まり低下によるコスト削減が可能であり有用である。
The main part of the vehicle wheel of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 shows the spoke part observed from the back side of the disk part. The vehicle wheel of the present invention uses a casting apparatus shown in FIG. 4 to inject a molten metal (about 450 ° C.) of Al—Si—Mg alloy (JIS AC4CH) into a mold (heated to about 480 ° C.). (Pressure 0.5-0.7 kg / cm < 2 >) It casted integrally. In FIG. 1, a cast portion connecting the central rim portion and the hub fixing portion 25 is a spoke portion. On the back side of the spoke portion, an outer rib 23 is formed on the window portion 27 side. Further, a cast-out part 23 is formed at the center, and an intermediate rib 21 is formed in the center in the radial direction. As shown in FIG. 2, the middle rib 21 is formed so that its height gradually decreases from the rim portion side toward the hub fixing portion on the center side. Further, the intermediate rib loses its height before reaching the hub fixing portion 25 on the center side, and the cast-out portion 23 is formed in a substantially U shape. The contour 41 on the back side of the middle rib 21 is formed obliquely with respect to the direction perpendicular to the rotation axis so as to go to the inner side as it goes to the beam side.
As a comparison, FIG. 3 shows a conventional medium rib shape. The conventional middle rib 21 is uniformly formed at substantially the same height from the rim portion side to the central hub fixing portion. In FIG. 3, the height of the middle rib 21 is the same as the height of the outer rib. Moreover, it forms so that it may approach an inner side as it goes to an inner diameter side.
Casting was performed by low-pressure casting using the casting mold shown in FIG. The rate of occurrence of casting defects in mass production was about 5% when casting with the shape of FIG. 3, whereas it was 2.3% when casting with the shape of FIG. . Due to this casting defect, a casting defect that looks like a wrinkle on the surface side of the spoke portion occurs. Since correction by reworking is required, the vehicle wheel of the present invention is useful because it can reduce the cost due to a decrease in yield.

本発明の車両用ホイールの主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the wheel for vehicles of this invention. 本発明の車両用ホイールの中リブに沿った断面図(図1のA−A断面)である。It is sectional drawing (AA cross section of FIG. 1) along the middle rib of the vehicle wheel of this invention. 従来の車両用ホイールの中リブに沿った断面図である。It is sectional drawing along the middle rib of the conventional vehicle wheel. 本発明で用いた鋳造装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the casting apparatus used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 金型、2 下型、3 上型、4,5 横型、6 キャビティ、11a,11b,11c ゲート、21 中リブ、22 外リブ、23 鋳抜き部、24 リム部、25 ハブ固定部、26 クロス部、27 窓部、30 車両用ホイール、41 中リブの裏側の輪郭、   1 Mold, 2 Lower mold, 3 Upper mold, 4,5 Horizontal mold, 6 Cavity, 11a, 11b, 11c Gate, 21 Medium rib, 22 Outer rib, 23 Casting part, 24 Rim part, 25 Hub fixing part, 26 Cross part, 27 Window part, 30 Wheel for vehicle, 41 Outline on the back side of middle rib,

Claims (3)

スポーク部が形成されたディスク部、及び、リム部を有する軽合金材料により鋳造された車両用ホイール(30)であって、
前記スポーク部は裏側に中リブ(21)が設けられ、前記中リブ(21)はスポーク部のリム(24)側から伸び出し、スポーク部の中腹部で無くなるように形成されていることを特徴とする車両用ホイール。
A vehicle wheel (30) cast from a light alloy material having a disk portion with a spoke portion and a rim portion,
The spoke portion is provided with a middle rib (21) on the back side, and the middle rib (21) is formed so as to extend from the rim (24) side of the spoke portion and disappear from the middle part of the spoke portion. Vehicle wheel.
前記車両用ホイールは、ディスク部を形成するキャビティとリム部を形成するキャビティにゲートを設けた金型で鋳造されたことを特徴とする請求項に記載の車両用ホイール。 2. The vehicle wheel according to claim 1 , wherein the vehicle wheel is cast with a mold in which a gate is provided in a cavity forming a disk portion and a cavity forming a rim portion. 前記金型は、リム部のゲートがディスク部のゲートよりも上方の位置に形成されたことを特徴とする請求項に記載の車両用ホイール。
3. The vehicle wheel according to claim 2 , wherein the mold is formed such that the gate of the rim portion is located above the gate of the disk portion.
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