JPH04334601A - 車両用ホイール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のタイヤが嵌め込
まれるリム部と車体側の取付部に対する係合孔が設けら
れてリム部に結合されたものとなされるディスク部とを
有する車両用ホイール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のタイヤが装着されるホイールは、
通常、車体側に設けられたホイール装着部に対する係合
孔が設けられるディスク部及びディスク部を包囲して配
されてタイヤが嵌め込まれるリム部の夫々が、鋼材ある
いはアルミニウム合金等の軽合金材により形成されたも
のとされる。鋼材によりディスク部及びリム部が形成さ
れたホイールは、比較的安価に得られ、しかも、堅牢で
あるという利点を有する反面、重量が比較的大とされ、
車両に装着された際に車両の、所謂、バネ下重量の軽減
という観点からは不利になるという問題があり、また、
軽合金材によりディスク部及びリム部が形成されたホイ
ールにおいては、一般に重量が比較的小とされて車体の
バネ下重量の軽減が図られることになるとともに、視覚
上の外観美に優れたものされることが容易であるという
利点が得られる反面、鋼材によるもの程堅牢でなく、か
つ、材料費を含む製造コストが嵩むものとされる等の欠
点を有するものとされる。

【０００３】このようなもとで、一般的なものとは言い
難いものとして、例えば、実開昭６３−１３１８０２号
公報にも示される如くの、ディスク部がアルミニウム合
金製とされるとともにリム部が鋼製とされたホイールも
提案されている。斯かるアルミニウム合金製のディスク
部と鋼製のリム部とを有するものとされたホイールにあ
っては、全体が鋼材により形成されるホイールに比して
、軽量化の点で有利とされるとともに視覚上の外観美を
得ることが容易とされ、また、全体が軽合金材により形
成されるホイールに比して、堅牢さ及び製造コストの点
で有利とされることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くにディスク部がアルミニウム合金製とされるととも
にリム部が鋼製とされるホイールは、そのディスク部と
リム部との結合が、例えば、アルミニウム合金製とされ
たディスク部の周縁端面部分が鋼製とされたホイールに
設けられた環状係合面部に対して摩擦圧接により接合さ
れることによってなされる。それゆえ、ディスク部とリ
ム部との間における接合部の信頼性を向上させることが
難しく、かつ、視覚上の外観美を損なう部分となり易い
という問題がある。

【０００５】斯かる点に鑑み、本発明は、アルミニウム
合金材等の軽合金材により形成された部材と鋼材により
形成された部材とにより構成されて、全体が鋼材により
形成されるホイールに比して軽量化の点及び視覚上の点
で有利とされるとともに、全体が軽合金材により形成さ
れるホイールに比して堅牢さ及び製造コストの点で有利
とされ、しかも、軽合金材により形成された部材と鋼材
により形成された部材との接合を容易に行うことができ
、それによる接合部が強度的に充分な信頼性が得られる
とともに視覚上の外観美を損なうことがない部分とされ
る車両用ホイール構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく
、本発明に係る車両用ホイール構造は、軽合金材により
一体形成されたディスク部及びディスク部を包囲する環
状部を有した第１の部材と、鋼材により環状に形成され
た第２の部材とを有し、第２の部材が、その一方の環状
端部が第１の部材における環状部に対するディスク部の
裏面側からの摩擦圧接によって環状部内に埋込まれる状
態とされることにより、第１の部材に接合されて、環状
部と共に第１の部材におけるディスク部に結合されたリ
ム部を形成するものとされて、構成される。

【０００７】

【作用】上述の如くに構成される本発明に係る車両用ホ
イール構造においては、ディスク部及びディスク部を包
囲する環状部が軽合金材により一体形成されるとともに
、ディスク部の背後側に配されるリム部の大部分が鋼材
により形成されることにより、全体が鋼材により形成さ
れるホイールに比して軽量化の点で有利とされるととも
に、全体が軽合金材により形成されるホイールに比して
堅牢さ及び製造コストの点で有利とされ、しかも、視覚
上の外観美の点においては全体が軽合金材により形成さ
れるホイールと同等のものとされる。また、軽合金材に
よる第１の部材と鋼材による第２の部材との接合が、第
２の部材の一方の環状端部が第１の部材における環状部
に対するディスク部の裏面側からの摩擦圧接によって環
状部内に埋込まれる状態とされて第１の部材に接合され
ることによりなされ、第２の部材の一方の環状端部と第
１の部材における環状部とが容易に接合されるとともに
、それにより形成される接合部が強度的に充分な信頼性
が得られ、さらに、視覚上の外観美を損なうことがない
部分とされることになる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明に係る車両用ホイール構造の
一例を示す。図１に示される例は、軽合金材、例えば、
アルミニウム合金材により一体形成されたディスク部１
とディスク部１を包囲する環状部２とを有した外側部材
３と、鋼材により環状に形成され、外側部材３の裏面側
に接合された内側部材４とにより構成されている。

【０００９】外側部材３におけるディスク部１には、内
螺子が切られた中央孔５が設けられるとともに、中央孔
５を取り囲み、夫々が車両の車体側に設けられるホイー
ル装着部から突出する取付ボルトが挿通せしめられるも
のとされる複数、例えば、４個の係合孔６が、等角度間
隔、例えば、９０度の角度間隔をおいて設けられている
。外側部材３における環状部２は、ディスク部１の周縁
部分との結合部７において、ディスク部１の裏面側に環
状に突出する小径端部２Ａを形成するとともに、ディス
ク部１の表面側に環状に突出した大径端部２Ｂを有する
ものとされて設けられている。また、結合部７における
ディスク部１の表面側には環状溝８が形成されている。

【００１０】一方、環状体とされた内側部材４は、一対
の環状端部のうちの一方が大径端部４Ａとされるととも
に他方が小径端部４Ｂとされている。そして、内側部材
４は、小径端部４Ｂが、外側部材３における環状部２の
ディスク部１の裏面側に環状に突出する小径端部２Ａに
埋め込まれて、環状部２との接合がなされることにより
、外側部材３にその裏面側から接合されている。このよ
うにして外側部材３の裏面側に接合された内側部材４は
、外側部材３における環状部２と共に、タイヤが嵌め込
まれるリム部９を形成しているのであり、内側部材４の
大径端部４Ａと環状部２の大径端部２Ｂとによってリム
幅が設定されている。

【００１１】外側部材３と内側部材４との接合がなされ
るにあたっては、図２に示される如く、外側部材３が、
環状部２の小径端部２Ａを外部に露出させた状態をもっ
て治具１０内に格納されて保持されるとともに、内側部
材４が、小径端部４Ｂを外側部材３における環状部２の
小径端部２Ａに対向させた状態で、治具１０に対して対
向配置された治具３０により保持され、治具１０により
保持された外側部材３の中心軸線と治具３０により保持
された内側部材４の中心軸線が一致せしめられるように
されて、外側部材３における環状部２の小径端部２Ａと
内側部材４の小径端部４Ｂとの相互位置設定が行われる
。

【００１２】外側部材３を保持する治具１０は、それに
より保持される外側部材３の中心軸線が一致せしめられ
る中心軸を有したものとされ、駆動機構部１４により駆
動されて中心軸に対して半径方向に移動し、選択的に相
互離隔及び相互近接せしめられる４個の保持機構１５を
備えている。保持機構１５の夫々は、図３に示される如
く、外側部材３における環状部２の外周面部に当接する
ものとされた外側接触保持部１６と、外側接触保持部１
６の内側部分に対して対向配置され、外側部材３におけ
る環状部２の内周面部に当接するものとされた内側接触
保持部１７とを有しており、内側接触保持部１７に内蔵
されたシリンダ機構１８によって、内側接触保持部１７
に対して外側接触保持部１６が選択的に離隔及び近接し
得るものとされている。

【００１３】また、治具１０は、図３に示される如くに
、保持機構１５における外側接触保持部１６の外側部分
に対して対向配置され、外側部材３における環状部２の
小径端部２Ａの内周面部に当接するものとされた接触保
持部１９を備えた中央側保持機構２０も備えている。 中央側保持機構２０は、４個の保持機構１５の夫々に対
応して４個設けられており、中央側保持機構２０の夫々
にあっては、接触保持部１９が、伸縮駆動部２１により
保持されるとともに駆動されて、保持機構１５における
外側接触保持部１６の外側部分に対して選択的に離隔及
び近接せしめられる。

【００１４】このように４個の保持機構１５と４個の中
央側保持機構２０とを備えた治具１０においては、保持
機構１５における外側接触保持部１６と内側接触保持部
１７とによって、外側部材３における環状部２が挾持さ
れるとともに、保持機構１５における外側接触保持部１
６と中央側保持機構２０における接触保持部１９とによ
って外側部材３における環状部２の小径端部２Ａが挾持
され、それによって外側部材３全体が保持される。そし
て、外側部材３を保持した治具１０は、その全体が駆動
機構部１４によって内側部材４を保持する治具３０に対
して選択的に近接及び離隔せしめられるものとされてい
る。

【００１５】また、内側部材４を保持する治具３０は、
図２に示される如く、それにより保持される内側部材４
の中心軸線が一致せしめられる中心軸を有したものとさ
れ、その中心軸の周囲に複数、例えば、４個の保持機構
３１が、等角度間隔、例えば、９０度の角度間隔をおい
て設けられたものとされている。４個の保持機構３１の
夫々は、図３にも示される如く、中心軸に近接する方向
あるいは離隔する方向に移動可能とされた外側接触保持
部３２と、外側接触保持部３２に対向配置され、伸縮駆
動部３３により駆動されて外側接触保持部３２に対して
選択的に近接及び離隔せしめられる第１の内側接触保持
部３４と、伸縮駆動部３５により駆動される第２の内側
接触保持部３６とを含んで構成され、外側接触保持部３
２が内側部材４の外周面部に当接するとともに、第１の
内側接触保持部３４が内側部材４の略中央部分における
内周面部に当接し、さらに、第２の内側接触保持部３６
が内側部材４の大径端部４Ａにおける内周面部に当接す
るものとされている。

【００１６】このように４個の保持機構３１を備えた治
具３０においては、保持機構３１の夫々を構成する外側
接触保持部３２と第１の内側接触保持部３４とによって
内側部材４における中央部分が挾持されるとともに、同
じく保持機構３１を構成する第２の内側接触保持部３６
によって内側部材４における大径端部４Ａがその内周面
部側から支持される。そして、内側部材４を保持した治
具３０は、その全体がモータ３７により、ベルト３８を
通じ、さらに、変速機３９を介して回転せしめられるも
のとされている。

【００１７】図２及び図３に示される如くに外側部材３
が治具１０により保持され、また、内側部材４が治具３
０により保持されて、相互に離隔した状態とされたもと
で、モータ３７が作動せしめられて治具３０が予め設定
された回転数をもって回転せしめられるとともに、駆動
機構部１４が作動せしめられて治具１０が治具３０に近
接せしめられる。それにより、治具３０により保持され
て回転せしめられている内側部材４の小径端部４Ｂが、
治具１０により保持されて内側部材４に向けて移動せし
められる外側部材３における環状部２の小径端部２Ａの
端面部分に押圧当接するものとされる。

【００１８】従って、回転する内側部材４の小径端部４
Ｂが外側部材３における環状部２の小径端部２Ａに対し
て摩擦圧接されることになり、図４〜図６に示される如
くに、内側部材４の小径端部４Ｂが外側部材３における
環状部２の小径端部２Ａから離隔した状態から、徐々に
、内側部材４の小径端部４Ｂが外側部材３における環状
部２の小径端部２Ａ内に埋め込まれていく状態とされる
。そして、図７に示される如くに、治具１０における保
持機構１５と治具３０における保持機構３１との相互対
向部間の距離が所定以下となったとき、モータ３７が非
作動状態とされて治具３０の回転が停止せしめられると
ともに、駆動機構部１４が非作動状態とされて、治具１
０の治具３０に向かっての移動が停止せしめられ、内側
部材４の小径端部４Ｂが外側部材３における環状部２の
小径端部２Ａ内に充分に埋め込まれた状態とされる。 その結果、内側部材４及び外側部材３の環状部２によっ
て、ディスク部１に結合されたリム部９が形成される。

【００１９】その後、治具３０が、外側接触保持部３２
を内側部材４の外周面部から離隔させるとともに、第１
の内側接触保持部３４を内側部材４の略中央部分におけ
る内周面部から離隔させ、さらに、第２の内側接触保持
部３６を内側部材４の大径端部４Ａにおける内周面部か
ら離隔させて、内側部材４に対する保持状態を解除する
ものとされ、また、駆動機構部１４が再度作動せしめら
れて、内側部材４が摩擦圧接により接合された外側部材
３を保持した治具１０が、治具３０から離隔すべく移動
せしめられて元の位置に戻され、それとともに、駆動機
構部１４が非作動状態とされる。続いて、治具１０が、
保持機構１５における外側接触保持部１６を外側部材３
における環状部２の外周面部から離隔させるとともに、
中央側保持機構２０における接触保持部１９を外側部材
３における環状部２の小径端部２Ａの内周面部から離隔
させて、外側部材３に対する保持状態を解除するものと
される。

【００２０】そして、内側部材４が摩擦圧接により接合
された外側部材３が治具１０から外され、図８に示され
る如く、内側部材４の小径端部４Ｂが埋め込まれた外側
部材３における環状部２の小径端部２Ａに対する切削加
工が行われ、内側部材４の小径端部４Ｂと外側部材３に
おける環状部２の小径端部２Ａとの接合部の表面が滑ら
かなものとされる接合部処理が施されて、図１に示され
る如くの完成されたホイールが得られる。

【００２１】上述の如くにして、アルミニウム合金材に
より一体形成されたディスク部１と環状部２とを有した
外側部材３に対して、鋼材により環状に形成された内側
部材４がディスク部１の背後側から摩擦圧接により接合
されて得られる図１に示される如くのホイールにあって
は、全体が鋼材により形成されるホイールに比して軽量
化の点で有利であるとともに、全体がアルミニウム合金
材等の軽合金材により形成されるホイールに比して堅牢
さ及び製造コストの点で有利であり、しかも、ディスク
部１及びそれを包囲する環状部２がアルミニウム合金材
により一体形成されたものとなされるので、視覚上の外
観美の点においては全体が軽合金材により形成されるホ
イールと同等のものとなる。また、外側部材３に対する
内側部材４の接合が、内側部材４の小径端部４Ｂが外側
部材３における環状部２の小径端部２Ａ内に摩擦圧接に
よって埋め込まれる状態とされて行われるので、内側部
材４の小径端部４Ｂと外側部材３における環状部２の小
径端部２Ａとが容易に接合されるとともに、それにより
形成される接合部が強度的に充分な信頼性が得られ、従
って、リム部９が充分な強度を具えたものとされること
になる。

【００２２】なお、上述の例においては、内側部材４の
小径端部４Ｂが、その断面形状が折返部を有さない比較
的単純なものとされているが、本発明に係る車両用ホイ
ールは、内側部材４が、小径端部４Ｂに代えて、図８あ
るいは図９に示される如くの、断面形状が折返部を有す
る複雑なものとされた小径端部４Ｂ’あるいは小径端部
４Ｂ”を備えたものとされてもよく、斯かる際には、内
側部材４の小径端部４Ｂ’あるいは小径端部４Ｂ”と外
側部材３における環状部２の小径端部２Ａとの接合部の
強度が一段と高められることになる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る車両用ホイール構造にあっては、ディスク部及びデ
ィスク部を包囲する環状部がアルミニウム合金材等の軽
合金材により一体形成されるとともに、ディスク部の背
後側に配されるリム部の大部分が鋼材により形成される
ので、全体が鋼材により形成されるホイールに比して軽
量化の点で優れたものとされるとともに、全体が軽合金
材により形成されるホイールに比して堅牢さ及び製造コ
ストの点で優れたものとされ、しかも、視覚上の外観美
の点においては全体が軽合金材により形成されるホイー
ルと同等のものとされる。また、軽合金材による第１の
部材と鋼材による第２の部材との接合が、第２の部材の
一方の環状端部が第１の部材における環状部に対するデ
ィスク部の裏面側からの摩擦圧接によって環状部内に埋
込まれる状態とされて第１の部材に接合されることによ
りなされるので、第２の部材の一方の環状端部と第１の
部材における環状部との接合が容易であって、それによ
り形成される接合部が強度的に充分な信頼性が得られ、
さらに、視覚上の外観美を損なうことがない部分とされ
ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用ホイール構造の一例を示す
断面図である。

【図２】図１に示される例を構成する外側部材及び内側
部材を、それらを保持する治具と共に示す斜視図である
。

【図３】図１に示される例を構成する外側部材及び内側
部材を治具により保持された状態をもって示す斜視図で
ある。

【図４】図２に示される外側部材と内側部材との接合工
程を示す部分断面図である。

【図５】図２に示される外側部材と内側部材との接合工
程を示す部分断面図である。

【図６】図２に示される外側部材と内側部材との接合工
程を示す部分断面図である。

【図７】図１に示される例を構成する外側部材及び内側
部材を相互接合された状態をもって示す部分断面図であ
る。

【図８】図２に示されるディスク部材と環状体部材とが
相互接合されて形成された接合部を示す図である。

【図９】本発明に係る車両用ホイール構造の一例を構成
する内側部材の変形例を示す部分断面図である。

【図１０】本発明に係る車両用ホイール構造の一例を構
成する内側部材の変形例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１　　　　ディスク部 ２　　　　環状部 ２Ａ　　小径端部 ２Ｂ　　大径端部 ３　　　　外側部材 ４　　　　内側部材 ４Ａ　　大径端部 ４Ｂ　　小径端部 ４Ｂ’　小径端部 ４Ｂ”　小径端部 ９　　　　リム部 １０　　　　治具 ３０　　　　治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軽合金材により一体形成されたディスク部
   及び該ディスク部を包囲する環状部を有した第１の部材
   と、鋼材により環状に形成され、一方の環状端部が上記
   第１の部材における環状部に対する上記ディスク部の裏
   面側からの摩擦圧接によって上記環状部内に埋込まれる
   状態とされることにより、上記第１の部材に接合されて
   、上記環状部と共に上記第１の部材におけるディスク部
   に結合されたリム部を形成する第２の部材と、を含んで
   成る車両用ホイール構造。