JP5610049B1

JP5610049B1 - 車両用ホイール

Info

Publication number: JP5610049B1
Application number: JP2013178305A
Authority: JP
Inventors: 田中　毅; 毅田中
Original assignee: 株式会社ワーク
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: US9375977B2; JP2015044551A; US20150061354A1

Abstract

【課題】１ピースホイールでありながら高級感のある意匠性が得られ、清掃性を向上でき、しかも軽量化が可能で、意匠性を低下させることなく重量バランスの調整が容易な車両用ホイールを提供する。【解決手段】円筒状のリム部２と、リム部２内側に設けたディスク部３とを備え、ディスク部３にその中央部からリム部２側へ延びて、外端部をリム部２に連設した複数のスポーク部７を形成した１ピースタイプの車両用ホイール１において、車両用ホイール１のデザイン面側に、リム部２とスポーク部７との境界部に沿って境界溝２３を形成した。【選択図】図１

Description

本発明は、軽金属からなる車両用ホイールに関するものである。

アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽金属からなる車両用ホイールとして、ホイール全体を一体成形品で構成してなる１ピースタイプと、円筒状のリムと、その内側に取り付けられるディスクの２部品で構成してなる２ピースタイプと、円筒状のインナリム及びアウタリムと、両リムの接続部の内側に取り付けてなるディスクの３部品で構成してなる３ピースタイプの３種類の車両用ホイールが広く実用化されている。

１ピースタイプのホイールは、２ピースタイプや３ピースタイプのホイールと比較して、強度剛性が高く、安価に製作できるというメリットを有するが、ディスクのオフセット量の調整が容易でなく、デザイン性に劣るというデメリットを有している。

ところで、車両用ホイールは、車輪としての機能だけでなく、車両のデザイン性に大きな影響を及ぼすことから、種々のデザインのものが提案されている。例えば、１ピースホイールのリム部に装飾用のピアスボルトを取り付けて、２ピースホイールや３ピースホイールのように加飾することで、高級感を醸し出すように構成したものや、車両用ホイールのスポーク全体を第１の色の塗料で塗装した後、前記スポーク側面の一部を削って金属面を露出させ、更に、前記第１の色の塗料で塗装されている部位に塗布すると前記第１の色が略そのまま現れるが前記金属面が露出している部位に塗布すると明らかに現れる第２の色のカラークリヤー塗料を前記露出金属面を含むスポーク全体に塗布してなる車両用ホイールなども提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第４８９６１６３号公報

ところで、１ピースホイールにピアスボルトを取り付けるとその分製作コストが高くなるとともに、ホイールに形成したピアスボルトの取付孔に異物が侵入して、清掃性が低下するという問題がある。

本発明の目的は、１ピースホイールでありながら高級感のある意匠性が得られ、清掃性を向上でき、しかも軽量化が可能で、意匠性を低下させることなく重量バランスの調整が容易な車両用ホイールを提供することである。

本発明に係る車両用ホイールは、円筒状のリム部と、前記リム部の内側に設けたディスク部とを備え、前記ディスク部にその中央部からリム部側へ延びて、外端部をリム部に連設した複数のスポーク部を形成した１ピースタイプの車両用ホイールにおいて、前記車両用ホイールのデザイン面側に、前記リム部とスポーク部との境界部に沿って境界溝を形成したものである。

この車両用ホイールでは、リム部とスポーク部との境界部に沿って形成した境界溝により、ディスク部とリム部とがあたかも分割構成されているような外観、即ち２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような外観となるので、１ピースタイプの車両用ホイールでありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者に印象付けるような意匠性が得られる。しかも、境界溝の幅を広くすることで、境界溝の清掃性を確保でき、しかも境界溝によりホイールの軽量化が可能になるとともに、境界溝の深さを調整することで、意匠性を低下させることなく、ホイールの重量バランスの調整が可能となる。

ここで、前記スポーク部の外端部を、前記リム部のアウタフランジ部に連設することが好ましい実施の形態である。このように構成することで、境界溝がホイールのデザイン面側に配置されて、目視し易い状態となるので、ホイールの意匠性を一層向上できる。

前記アウタフランジ部の基部のデザイン面側における、隣接するスポーク部の外端部間に、前記車両用ホイールの回転軸と略直交する面内に配置される外周円弧面を形成することも好ましい実施の形態である。このように構成することで、外周円弧面が略環状に形成されて、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者により強く印象付けることが可能となる。つまり、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールにおいては、ディスクの外周部に、リムに内嵌されるリング部が形成されるが、前記外周円弧面がリング部のような外観となるので、該外周円弧面により、１ピースタイプの車両用ホイールでありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者により強く印象付けることが可能となる。

前記境界溝を断面円弧状に形成することが好ましい実施の形態である。この場合には、境界溝の清掃性を一層向上できる。また、スポーク部とリム部との接続部分における応力集中を防止でき、ホイールの強度を向上できる。

前記スポーク部を断面半円状に形成することが好ましい実施の形態である。このような断面形状のスポーク部は、デザイン面側の表面積が大きくなるので、スポーク部に対する装飾により、ホイールの意匠性を大きく変化させることができる。

前記車両用ホイールに対して、次のような塗装を施すこともできる。なお、本明細書において、カラー塗装とは、黒色、白色、青色、赤色、シルバーなどの色の不透明な塗料を用いた塗装を意味し、クリア塗装とは、無色透明な塗料や、赤色、青色、黄色などの色付きの透明な塗料を用いた塗装を意味する。

前記車両用ホイールに施す塗装としては、前記境界溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施すことも好ましい実施の形態である。この場合には、境界溝とアウタフランジ部のデザイン面側には金属面上にクリア塗装によるクリア塗膜層が形成され、金属面の風合いがクリア塗膜層を通して目視できるが、それ以外のデザイン面側にはカラー塗装からなるカラー塗膜層にクリア塗膜層が積層状に配置されるので、カラー塗膜層の風合いがクリア塗膜層を通して目視できることになる。このように、ディスク部とリム部とが塗装により明確に区画されるので、これによっても２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者により強く印象付けることが可能となる。

また、前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の中央部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる中央溝を備えており、前記境界溝及び中央溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝及び中央溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施すことも好ましい実施の形態である。

更に、前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の両側部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる側部溝を備えており、前記境界溝と側部溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝と側部溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施すことも好ましい実施の形態である。

更にまた、前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の中央部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる中央溝と、前記スポークのデザイン面側の幅方向の両側部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる側部溝とを備えており、前記境界溝と中央溝と側部溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝と中央溝と側部溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施すことも好ましい実施の形態である。

なお、前記境界溝、中央溝、側部溝、アウタフランジ部のデザイン面側の表面は、エンドミルなどの機械加工により切削することができる。ただし、境界溝、中央溝、側部溝はカラー塗装前に予め成形しておき、カラー塗装後に溝内面をエンドミルにより切削して、金属面を露出するように構成することも可能である。

本発明に係る車両用ホイールによれば、リム部とスポーク部との境界部に沿って形成した境界溝により、ディスク部とリム部とがあたかも分割構成されているような外観、即ち２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような外観となるので、１ピースタイプの車両用ホイールでありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者に印象付けるような意匠性が得られる。しかも、境界溝の幅を広くすることで、境界溝の清掃性を確保でき、しかも境界溝によりホイールの軽量化が可能になるとともに、境界溝の深さを調整することで、意匠性を低下させることなく、ホイールの重量バランスの調整が可能となる。

車両用ホイールの正面図図１のII-II線断面図図１のIII-III線断面図図１のIV-IV線断面図図１のV-V線断面図他の構成の車両用ホイールの正面図図６のVII-VII線断面図

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示す車両用ホイール１は、１ピースタイプのホイールで、円筒状のリム部２と、リム部２の内側に設けたディスク部３とを備え、リム部２とディスク部３とをアルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽金属を用いて鍛造や鋳造により一体成形したものである。

ディスク部３の中央部には車体側の車輪支持部材への取付部４が形成され、取付部４の中央部にはセンターボア５が形成され、取付部４の外周部にはセンターボア５を取り囲むように、周方向に一定間隔おきに５個の取付孔６が形成されている。

ディスク部３には取付部４から放射状に延びる５本のスポーク部７が取付孔６に対応させて周方向に一定間隔おきに形成され、スポーク部７の外端部はリム部２の内面に連結され、隣接するスポーク部７間には三角形状の開口部８が形成されている。なお、取付孔６の個数やスポーク部７の本数は、任意に設定可能であるし、その周方向に対する配設位置も任意に設定可能で、例えば隣接するスポーク部７の基部間に取付孔６を形成することも可能である。

図１〜図４に示すように、リム部２は、取付面側（車両の内方側）からデザイン面側（車両の外方側）へ行くにしたがって緩やかに縮径する円筒状の本体部１０と、本体部１０のデザイン面側の端部に連設したアウタフランジ部１１と、本体部１０の取付面側の端部に連設したインナフランジ部１２とを備え、タイヤＴは、アウタフランジ部１１のデザイン面側の端部とインナフランジ部１２の取付面側の端部間において、リム部２の外周部に外嵌状に組付けられるように構成されている。

本体部１０の取付面側部分にはタイヤＴの取付面側の内周縁部が外嵌されるインナビードシート部１３が形成され、該インナビードシート部１３のデザイン面側には半径方向外方側へ突出する断面円弧状のインナハンプ１４が全周にわたって環状に形成されている。

インナフランジ部１２は、本体部１０の取付面側の端部から半径方向外方側へ延びるインナフランジ基部１５と、インナフランジ基部１５から円弧を描きながら取付面側へ延びるインナフランジ遊端部１６とで構成されている。タイヤＴの取付面側の内周縁部は、インナフランジ基部１５とインナハンプ１４間においてホイール１の軸方向へ移動不能に保持されている。

アウタフランジ部１１は、本体部１０のデザイン面側の端部からデザイン面側へ向けて延びて緩やかに拡径するアウタフランジ基部１７と、アウタフランジ基部１７のデザイン面側の端部から半径方向外方側へ延びるアウタフランジ段差部１８と、アウタフランジ段差部１８の外端部からデザイン面側へ延びる略円筒状のアウタビードシート部１９と、アウタビードシート部１９のデザイン面側の端部から半径方向外方側へ延びるアウタフランジ遊端部２０とで構成されている。

アウタビードシート部１９の取付面側には半径方向外方側へ突出する断面円弧状のアウタハンプ２１が全周にわたって環状に形成され、タイヤＴのデザイン面側の内周縁部は、アウタハンプ２１とアウタフランジ遊端部２０間においてホイール１の軸方向へ移動不能に保持されている。

図１、図５に示すように、スポーク部７は断面略半円形状に形成され、スポーク部７のデザイン面側における幅方向の中央部には取付孔６からリム部２付近まで略半径方向に延びる中央溝２２が形成されている。スポーク部７の断面形状は、半円形状以外の任意の形状、例えば等脚台形状などに形成することも可能である。また、中央溝２２の幅と長さと深さは、意匠性や強度などを考慮して適宜に設定可能である。中央溝２２の断面形状は、長方形状や等脚台形などの角形に構成することも可能であるが、スポーク部７の強度を確保するため、円弧溝で構成することが好ましい。中央溝２２の内面には、半径方向に延びる断面円弧状の複数の細条溝２２ａがエンドミルにより形成されている。

図１、図３に示すように、スポーク部７の外端部はリム部２のアウタフランジ基部１７とアウタフランジ途中部とに連設され、スポーク部７とリム部２との境界部には断面円弧状の境界溝２３が正面視略Ｖ字状に形成されている。境界溝２３の正面形状は、スポーク部７の断面形状に応じて円弧状やＵ字状、等脚台形状など、任意の形状に形成することができる。境界溝２３の断面形状は、角形やＵ字状やＶ字状などの任意の断面形状に形成できるが、応力集中を防止してスポーク部７とリム部２との結合強度を高めるとともに、境界溝２３の清掃性を高めるため、円弧溝で構成することが好ましい。境界溝２３の幅は５〜１０ｍｍに設定することが好ましく、最大深さは０．５〜１．０ｍｍに設定することが好ましい。境界溝２３の幅は、１つの境界溝２３内において一様に設定することも可能であるが、Ｖ字の頂部が最も大きく、両端部に行くにしたがって小さくなるように設定したりするなど、部位によって異なる幅に構成することも可能である。また、隣接する境界溝２３において、正面形状を変更したり、溝幅や深さを変更したりすることも可能である。

このように、境界溝２３を形成することで、図１に示すように、スポーク部７とリム部２とがあたかも別部材で構成された、２ピースホイールや３ピースホイールのような外観となり、１ピースタイプの車両用ホイール１でありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者に強く印象付けることが可能となる。

図１〜図４に示すように、アウタフランジ基部１７とアウタフランジ遊端部２０の内周面には周方向に延びる断面円弧状の第１細条溝２４がエンドミルにより隙間をあけずに一定ピッチおきに形成され、アウタフランジ基部１７とアウタフランジ遊端部２０の内周面には第１細条溝２４を形成してなる基部切削面１７ａと遊端部切削面２０ａが形成されている。アウタフランジ段差部１８とアウタビードシート部１９の内周面には第１細条溝２４よりも小さい断面円弧状の第２細条溝２５がエンドミルにより隙間をあけずに一定ピッチおきに形成されている。隣接するスポーク部７の外端部間において、アウタフランジ段差部１８のデザイン面側には、車両用ホイール１の回転軸と略直交する面内に配置される、第２細条溝２５を形成してなる部分環状の段差部切削面１８ａ（これが外周円弧面に相当する）が形成され、隣接するスポーク部７の外端部間において、アウタビードシート部１９の内周面には、第２細条溝２５からなる部分円筒状のシート部切削面１９ａが形成されている。

第１細条溝２４及び第２細条溝２５はエンドミルを３次元的にその移動を制御して形成され、第１細条溝２４は、深さが０．１〜５ｍｍで、幅が０．１〜１０ｍｍの線状の切削傷で構成され、第２細条溝２５は、深さが０．００１〜０．５ｍｍで、幅が０．１〜１．５ｍｍの線状の切削傷で構成され、第１細条溝２４と第２細条溝２５とは、目視により容易に識別できるように構成されている。なお、アウタフランジ部１１の内周面は、少なくとも段差部切削面１８ａが明確に目視にて識別できるように構成されていれば、他の部分は任意の構造に構成することができ、例えばシート部切削面１９ａに第２細条溝２５に代えて第１細条溝２４を形成したり、アウタフランジ基部１７及びアウタフランジ遊端部２０の内周面を切削しないように構成したりすることも可能である。ただし、基部切削面１７ａと段差部切削面１８ａとシート部切削面１９ａと遊端部切削面２０ａとは、第１細条溝２４又は第２細条溝２５からなる切削面や、他の構成の切削面を任意に組み合わせて形成することもできる。

このように第２細条溝２５を形成してなる段差部切削面１８ａ及びシート部切削面１９ａ、特に段差部切削面１８ａを形成することで、図１に示すように、１ピースタイプの車両ホイール１でありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者に強く印象付けることが可能となる。つまり、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールにおいては、ディスクの外周部に、リムに内嵌されるリング部が形成されるが、段差部切削面１８ａ及びシート部切削面１９ａがリング部のような外観となるので、段差部切削面１８ａ及びシート部切削面１９ａにより、１ピースタイプの車両用ホイール１でありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者により一層強く印象付けることが可能となる。なお、本実施の形態では、境界溝２３の両端部をリム部２よりも内側に配置したが、境界溝２３の両端部は段差部切削面１８ａに滑らかに連なるように構成することも可能である。

このホイール１に対しては、次のような塗装方法により塗装を行うことができる。
先ず、境界溝２３及び中央溝２２を有さないホイールを鋳造又は鍛造により製作し、このホイールの少なくともデザイン面側に対して、黒色、白色、青色、赤色、シルバーなどの所望の色の不透明な塗料を用いたカラー塗装を施して、カラー塗膜層３０を形成し、その後エンドミルなどによる切削加工で境界溝２３及び中央溝２２を形成して、境界溝２３及び中央溝２２の内面に金属面を露出させるとともに、アウタフランジ部１１の内周面の全面に対してエンドミルなどにより切削加工を施して、第１細条溝２４及び第２細条溝２５を形成して金属面を露出させる。なお、ホイール１の成形時に境界溝２３及び中央溝２２を成形し、不透明な塗料を用いた塗装後に、境界溝２３及び中央溝２２の内面をエンドミルなどによる切削加工により切削して、金属面を露出させてもよい。

次に、ホイールの少なくともデザイン面側に対して、無色透明なクリア塗料や、赤色、青色、黄色などの色付きの透明なクリア塗料を塗装して、クリア塗膜層３１を形成し、２色に塗装されたホイール１を得ることになる。

この塗装方法により塗装したホイール１では、不透明な塗料とクリア塗料とが塗り重ねられた第１塗装部分においては、クリア塗膜層３１を通じて、カラー塗膜層３０が目視可能となり、クリア塗料のみが塗装された第２塗装部分においては、クリア塗膜層３１を通じて金属面が目視可能となるので、マスキング処理を施すことなく、ホイール１を２色に塗り分けることができる。しかも、リム部２を構成するアウタフランジ部１１の内周面の全面と境界溝２３とが第２塗装部分となり、その内側のディスク部３が第１塗装部分となるので、１ピースタイプの車両用ホイール１でありながら、２ピースタイプや３ピースタイプの車両用ホイールのような高級感を利用者に印象付けることが可能となる。

なお、中央溝２２はホイール１の意匠性を高めるために形成することが好ましいが、省略することも可能である。また、中央溝２２に代えて或いは中央溝２２と併用してスポークの長さ方向に延びる側部溝を形成することもできる。例えば、図６、図７に示すホイール１Ａのように、断面円弧状のスポーク部７Ａのデザイン面側の幅方向の両側部に１対の側部溝３５を形成することができる。このホイール１Ａに塗装を施す場合には、前記塗装方法における中央溝２２を側部溝３５と読み替えて、前記と同様に塗装を施すことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。

１車両用ホイール
２リム部
３ディスク部
４取付部
５センターボア
６取付孔
７スポーク部
８開口部
１０本体部
１１アウタフランジ部
１２インナフランジ部
１３インナビードシート部
１４インナハンプ
１５インナフランジ基部
１６インナフランジ遊端部
１７アウタフランジ基部
１７ａ基部切削面
１８アウタフランジ段差部
１８ａ段差部切削面
１９アウタビードシート部
１９ａシート部切削面
２０アウタフランジ遊端部
２０ａ遊端部切削面
２１アウタハンプ
２２中央溝
２２ａ細条溝
２３境界溝
２４第１細条溝
２５第２細条溝
３０カラー塗膜層
３１クリア塗膜層
１Ａホイール
７Ａスポーク部
３５側部溝
Ｔタイヤ

Claims

円筒状のリム部と、前記リム部の内側に設けたディスク部とを備え、前記ディスク部にその中央部からリム部側へ延びて、外端部をリム部に連設した複数のスポーク部を形成した１ピースタイプの車両用ホイールにおいて、
前記車両用ホイールのデザイン面側に、前記リム部とスポーク部との境界部に沿って境界溝を形成した、
ことを特徴とする車両用ホイール。
前記スポーク部の外端部を、前記リム部のアウタフランジ部に連設した請求項１記載の車両用ホイール。
前記アウタフランジ部の基部のデザイン面側における、隣接するスポーク部の外端部間に、前記車両用ホイールの回転軸と略直交する面内に配置される外周円弧面を形成した請求項２記載の車両用ホイール。
前記境界溝を断面円弧状に形成した請求項１〜３のいずれか１項記載の車両用ホイール。
前記スポーク部を断面半円状に形成した請求項１〜４のいずれか１項記載の車両用ホイール。
前記境界溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施した請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用ホイール。
前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の中央部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる中央溝を備えており、前記境界溝及び中央溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝及び中央溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施した請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用ホイール。
前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の両側部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる側部溝を備えており、前記境界溝と側部溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝と側部溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施した請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用ホイール。
前記車両用ホイールが、前記スポークのデザイン面側の幅方向の中央部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる中央溝と、前記スポークのデザイン面側の幅方向の両側部に形成した、前記スポークの長さ方向に延びる側部溝とを備えており、前記境界溝と中央溝と側部溝を形成する前の車両用ホイールの少なくともデザイン面にカラー塗装を施してから、前記境界溝と中央溝と側部溝を切削するとともにアウタフランジ部のデザイン面側の表面を切削して金属面を露出させ、その後車両用ホイールの少なくともデザイン面にクリア塗装を施した請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用ホイール。