JPH092003A - スチール製ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スチール製ホイールのデザイン性改良、剛性
アップ、重量低減をはかる。 【構成】 リム１とディスク２とを溶接接合したスチー
ル製ホイールにおいて、ディスク外周端部２１を半径方
向に延ばしきり、リム１とディスク２とを、リムフラン
ジ部１１のカール部１５にて、ホイール軸方向外側か
ら、溶接接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスチール製ホイールに関
し、とくにリムとディスクの溶接組付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】スチール製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７〜図１２に示す通りで
ある。このうち、図７〜図９は乗用車系のホイールを示
しており、図１０〜図１２はトラック、バス系の中、大
型ホイールを示している。図７は、ディスク２の外周端
部２１を軸方向に曲げ、リム１とディスク２をリム１の
ドロップ部１３で溶接接合する場合を示している。図８
は、ディスク２の外周端部２１を軸方向に曲げ、リム１
とディスク２をリム１のビードシート部１２で溶接接合
する場合を示している。図９は、フランジ部の一方をデ
ィスク２に形成し、リム１のビードシート部１２の端部
をディスク２の内側面に突き当て溶接接合する場合を示
している。図１０は、ディスク２の外周端部２１を軸方
向に比較的長く延びる円筒部に形成し、リム１とディス
ク２をリム１のドロップ部１３の奥部で溶接接合する場
合を示している。図１１はディスク２の外周端部２１を
軸方向に曲げ、リム１とディスク２をリム１のビードシ
ート部１２の裏で溶接接合する場合を示している。図１
２はディスク２の外周端部２１を軸方向に曲げ、リム１
とディスク２をリム１のレッジ部１４で溶接接合する場
合を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の組付け
構造には以下の問題があった。リムとディスクをリムド
ロップ部で組付けるもの（図７、図１０のタイプ）で
は、デザイン面が狭小となり、デザイン性が悪い。ま
た、リムドロップ部の奥部で組付けるもの（図１０のタ
イプ）では、ディスク重量が大となる。リムとディスク
をリムビードシート部で組付けるもの（図８、図１１の
タイプ）では、ビードシート部が最も大きな荷重を受け
る部分のため溶接部の強度が不安定である。また、溶接
部の強度を安定させるためにリム板厚を上げると、重量
が大となる。フルデザインタイプ（図９のタイプ）のも
のでは、両端にフランジをもつリムを作製後ディスクに
近い側のフランジを切除し廃棄するため、コスト増を招
く。リムとディスクをリムのレッジ部で組付けるもの
（図１２のタイプ）では、ロングビード側にディスクが
配置されるため、ドロップ部がブレーキ等の収納スペー
スを狭小化し、あるいはドロップ部とブレーキ等の干渉
を発生させ、この方式が成立しないケースがある。その
場合は図１０の方式を主に採用することになるが前述の
問題がある。本発明の目的は、デザイン面を大きくと
れ、かつ組付部強度を確保でき、しかも重量増を伴わな
いスチール製ホイールを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
する本発明のスチール製ホイールはつぎの通りである。 （１） リムとディスクとを溶接にて接合したスチール
製ホイールにおいて、ディスクの外周端部を前記リムの
フランジ部の内側面に向けて延ばされた形状に形成し、
前記ディスク外周端部を前記リムのフランジ部のカール
部の内側に挿入した状態で前記ディスク外周端部と前記
リムのフランジ部とを溶接接合した、スチール製ホイー
ル。 （２） 前記リムのフランジ部を、カール部とビードシ
ート部とを連結する立上り部を湾曲形状の内周部を斜め
内側に張り出させたアンギュラー形状に形成し、前記デ
ィスク外周端部の軸方向内側面を前記リムのフランジ部
の立上り部の軸方向外側面に当てるとともに前記ディス
ク外周端部の外周端面を前記フランジ部のカール部の内
周面に嵌入させた状態で、前記ディスク外周端部と前記
リムのフランジ部のカール部とを軸方向外側から溶接接
合した、（１）記載のスチール製ホイール。 （３） 前記リムのフランジ部を、カール部とビードシ
ート部とを連結する立上り部を湾曲させたままの形状に
形成し、前記ディスク外周端部の軸方向内側面を前記リ
ム部のフランジ部の立上り部の軸方向外側面に当てると
ともに前記ディスク外周端部の外周端面と前記フランジ
部のカール部の内周面との間にスペースを保持した状態
で、前記ディスク外周端部と前記リムのフランジ部のカ
ール部とを軸方向外側から溶接接合した、（１）記載の
スチール製ホイール。 （４） 前記リムのフランジ部を、カール部とビードシ
ート部とを連結する立上り部を湾曲させたままの形状に
形成し、前記ディスク外周端部の軸方向内側面と前記リ
ム部のフランジ部の立上り部の軸方向外側面との間にス
ペースをもたせた状態で、前記ディスク外周端部と前記
リムのフランジ部のカール部の先端部とを軸方向外側か
ら溶接接合した、（１）記載のスチール製ホイール。 （５） 前記リムのフランジ部を、カール部とビードシ
ート部とを連結する立上り部を湾曲湾曲させたままの形
状に形成し、さらに前記リムのフランジ部のカール部の
半径方向内側に向って延びる先端部を切除し、前記ディ
スク外周端部の軸方向内側面を前記リムのフランジ部の
立上り部の軸方向外側面に当てるとともに前記ディスク
外周端部の外周端面を前記フランジ部のカール部の内周
面に嵌入させた状態で、前記ディスク外周端部と前記リ
ムのフランジ部のカール部とを軸方向外側から溶接接合
した、（１）記載のスチール製ホイール。 （６） 前記ディスク外周端部を軸方向内側に向けて曲
げ、曲げられたディスク外周端部の軸方向先端面を前記
フランジ部の立上り部の軸方向外側面に当てるとともに
前記曲げられたディスク外周端部の半径方向外周面を前
記フランジ部のカール部の内周面に嵌入させた状態で、
前記ディスク外周端部と前記リムのフランジ部のカール
部とを軸方向外側から溶接接合した、（１）記載のスチ
ール製ホイール。

【０００５】

【作用】上記（１）のスチール製ホイールでは、ディス
ク外周端部をリムフランジ部の内側面に向けるので、デ
ィスクの意匠面を大きくとれ、デザイン性が良くなる。
また、リムとディスクをリムフランジ部のカール部にて
溶接接合するので、カール部にかかる荷重がリムビード
シート部にかかる荷重より小のため、組付部の強度、信
頼性が向上される。さらに、ディスク外周端部を半径方
向外方に向って延ばしきり軸方向に曲げないので、その
分ディスク重量が低減し、ホイールの重量低減がはから
れる。上記（２）のスチール製ホイールでは、ディスク
をリムフランジ部の立上り部の軸方向外側面とカール部
の内周面に接触させることができるので、リム剛性を確
保でき、溶接組付部強度の信頼性の高い継手構造が得ら
れる。また、アンギュラーリムは圧延形鋼リムを使用す
ることによって比較的容易に作製できる。上記（３）の
スチール製ホイールでは、ディスクの外周面をリムフラ
ンジ部のカール部の内周面に接触させることができない
ので、上記（２）のスチール製ホイールに比べてやや剛
性が低くなる他は、上記（２）のスチール製ホイールと
同じ作用がある。上記（４）のスチール製ホイールで
は、ディスクの外周端部の軸方向内側面をリムフランジ
部の立上り部の軸方向外側面に接触させることができな
いので、上記（２）のスチール製ホイールに比べてやや
剛性が低くなる他は、上記（２）のスチール製ホイール
と同じ作用がある。上記（５）のスチール製ホイールで
は、カール部の半径方向内側に向って延びる部分を機械
加工で削除してディスク外周面をリムフランジ部のカー
ル部の内周面に接触させるようにしたので、上記
（３）、（４）のホイール剛性低下が解決され、上記
（１）のホイールとほぼ同じ剛性向上が得られるが、上
記（１）のホイールに比べて機械加工によるカール部先
端部削除分ややコストアップになる。上記（６）のスチ
ール製ホイールでは、ディスク外周端部が軸方向内側に
向けて曲げられるので、ディスク外周端部とフランジ部
は密着し、ホイールの剛性は上るが、上記（２）〜
（５）のホイールに比べて若干重量が大になる。ただ
し、従来のホイールに比べては重量軽減となる。

【０００６】

【実施例】本発明の望ましい実施例に係るスチール製ホ
イールを図１〜図６（図はトラック、バス用の中、大型
スチール製ホイールを例示してあるが、乗用車用の小型
スチール製ホイールもこれに準じる）を参照して説明す
る。全実施例に共通な構成部分には、全実施例にわたっ
て同じ符号を付してある。まず、本発明の全実施例に共
通な構成部分を、図１、図２を参照して説明する。図１
において、スチール製ホイールはリム１とディスク２と
を溶接により組付けたものからなる。リム１は軸方向両
端部のフランジ部１１と、その軸方向内側につらなるリ
ムビードシート部１２と、軸方向中央部のドロップ部１
３と、を有する。リムビードシート部１２とドロップ部
１３の間にレッジ部１４がある場合がある。ディスク２
は、外周端部２１と、中央のハブ部２２を有し、途中に
飾り窓２３を有し、軸方向外側面が意匠面を構成してい
る。

【０００７】リム１のフランジ部１１は、ビードシート
部１２から外側に湾曲して半径方向外側に延びる立上り
部１６と、立上り部１６の外周端からなめらかに内側に
方向転換して先端が半径方向内側に向って延びるカール
部１５と、を有する。カール部１５は、先端部１７と内
周面１８を有し、立上り部１６は、軸方向外側面１９
と、軸方向外側面１９とビードシート部内周面とを連絡
するコーナ面２０と、を有する。タイヤ（図示略）から
の荷重は、リムビードシート部１２に半径方向内方に向
ってかかり、リムフランジ部１１の立上り部１６に軸方
向外側に向ってかかる。

【０００８】ディスク２の外周端部２１はリム１のフラ
ンジ部１１の内側面に向けて延ばされている。また、デ
ィスク外周端部２１がリム１のフランジ部１１のカール
部１５の内側に挿入された状態で、ディスク外周端部２
１とリム１のフランジ部１１とが、溶接接合されてい
る。ディスク外周端部２１とリムフランジ部１１は、リ
ムフランジ部１１のカール部１５にて、ホイール軸方向
外側（ホイールおもて側）から溶接組付けされている。

【０００９】つぎに、本発明の各実施例に特有な構成部
を説明する。本発明の第１実施例においては、図２に示
すように、リム１のフランジ部１１が、カール部１５と
ビードシート部１２とを連結する立上り部１６を湾曲形
状の内周部（コーナ面２０）を斜め内側に張り出させた
アンギュラー形状に形成されており、これによって立上
り部１６の軸方向外側面１９はホイール軸芯とほぼ直角
な平坦面とされている。アンギュラー形状のリムは、圧
延形鋼を素材に用い、それを丸めて突合わせ端部を溶接
してリムを形成することにより、比較的容易に形成でき
る。ディスク外周端部２１の軸方向内側面２４がリム１
のフランジ部１１の立上り部１６の軸方向外側面１９に
当てられるとともに、ディスク外周端部２１の外周端面
２５がフランジ部１１のカール部１５の内周面１８にほ
ぼ接触されて嵌入された状態で、ディスク外周端部２１
とリム１のフランジ部１１のカール部１５とが、ホイー
ル軸方向外側から、溶接接合されている。図２のｅ寸法
（アンギュラーリムのフランジ部先端部１７とディスク
外周端部２１の干渉寸法）は、ディスク外径の０．０２
％以下であることが望ましい。

【００１０】本発明の第２実施例においては、図３に示
すように、リム１のフランジ部１１は、カール部１５と
リムビードシート部１２とを連結する立上り部１６をほ
ぼ等厚で湾曲させたままの形状とされている（アンギュ
ラー形状としない）。ディスク外径はリム１のカール部
１５の先端部１７の内径と等しいかそれより小とされて
いる。ディスク外周端部２１の軸方向内側面２４がリム
フランジ部１１の立上り部１６の湾曲状の軸方向外側面
１９に当てられるとともに、ディスク外周端部２１の外
周端面２５とリムフランジ部１１のカール部１５の内周
面１８との間にスペースを保持した状態で、ディスク外
周端部２１とリムフランジ部１１のカール部１５とは、
ホイール軸方向外側から、溶接接合されている。

【００１１】本発明の第３実施例においては、図４に示
すように、リム１のフランジ部１１は、カール部１５と
リムビードシート部１２とを連結する立上り部１６がほ
ぼ等厚で湾曲させたままの形状に形成されている（アン
ギュラー形状にされていない）。ディスク外径は、リム
１のカール部１５の先端部１７の内径と等しいかそれよ
り小とされている。ディスク外周端部２１の軸方向内側
面２４とリムフランジ部１１の立上り部１６の軸方向外
側面１９との間にスペースをもたせた状態で、ディスク
外周端部２１とリムフランジ部１１のカール部１５の先
端部１７とは、ホイール軸方向外側から、溶接接合され
ている。

【００１２】本発明の第４実施例においては、図５に示
すように、リム１のフランジ部１１は、カール部１５と
リムビードシート部１２とを連結する立上り部１６がほ
ぼ等厚で湾曲させたままの形状に形成されている（アン
ギュラー形状とされていない）。リム１はフランジ形状
を出した後、カール部１５の半径方向内側に向って延び
る先端部１７が機械加工により切除される。ついで、デ
ィスク外周端部２１の軸方向内側面２４とリムフランジ
部１１の立上り部１６の軸方向外側面１９に当てられと
ともに、ディスク外周端部２１の外周端面２５がリムフ
ランジ部１１のカール部１５のカール部１５の内周面１
８にほぼ接触させて嵌入された状態で、ディスク外周端
部２１とリム１のフランジ部１１のカール部１５とは、
ホイール軸方向外側から、溶接接合されている。ｅ寸法
はディスク外径の０．０２％以下とされる。

【００１３】本発明の第５実施例においては、図６に示
すように、リム１のフランジ部１１はアンギュラーリム
形状に形成されており（普通のリム形状でもよい）、デ
ィスク２は外周端部２１を軸方向内側に向けてなめらか
に曲げられている。曲げられたディスク外周端部２１の
軸方向先端面はフランジ部１１の立上り部１６の軸方向
外側面１９に当てられると共に、曲げられた外周端部２
１の半径方向外周面はフランジ部１１のカール部１５の
内周面１８に嵌入された状態で、ディスク外周端部２１
とリム１のフランジ部のカール部１５とは、ホイール軸
方向外側から溶接接合されている。

【００１４】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明の全実施例に共通な作用について説明する。ディ
スク外周端部２１がフランジ部１１の内側に向って延ば
されているので、ディスク２の前面（軸方向外側面）を
大きくとれ、狭小感がなく、デザイン性が良くなる。ま
た、リム１とディスク２を、タイヤからかかる荷重の小
さいリムフランジ部のカール部１５にて溶接接合するの
で、従来のようにタイヤからかかる荷重の大きいリムビ
ードシート部１２にて溶接接合する場合に比べて、溶接
部の強度上の信頼性が向上される。また、ディスク外周
端部２１が軸方向に延びる円筒部をもたないので、その
分ディスク重量が低減し、ホイールの重量低減がはから
れる。これは、車両の燃費向上に寄与する。

【００１５】本発明の各実施例に特有な作用はつぎの通
りである。本発明の第１実施例のスチール製ホイールで
は、図２に示すように、ディスク外周端部２１をリムフ
ランジ部１１の立上り部１６の軸方向外側面１９に接触
させることができ、しかも面１９が平坦面のため大きな
面積で安定して接触させることができ、かつディスク外
周端部２１の外周端面２５をリムフランジ部１１のカー
ル部１５の内周面１８にほぼ接触させることができるの
で、リム剛性が確保され、溶接組付部強度の信頼性が高
まる。

【００１６】本発明の第２実施例のスチール製ホイール
では、図３に示すように、ディスク外周端部２１の外周
端面２５がリムフランジ部１１のカール部１５の内周面
１８に接触されていない分、本発明の第１実施例のスチ
ール製ホイールに比べて剛性低下するが（ただし、従来
ホイールに比べては剛性低下しない）、その他は本発明
の第１実施例のスチール製ホイールと同じ作用がある。
ただし、ディスクのリムへの嵌入が容易なため、製作は
容易である。本発明の第３実施例のスチール製ホイール
では、図４に示すように、ディスク外周端部２１の軸方
向内側面２４がリムフランジ１１の立上り部１６の軸方
向外側面１９に接触されていない分、本発明の第１実施
例のスチール製ホイールに比べて剛性低下するが（ただ
し、従来ホイールに比べては剛性低下しない）、その他
は本発明の第１実施例のスチール製ホイールと同じ作用
がある。ただし、ディスクのリムへの嵌入が容易なた
め、製作は容易である。本発明の第４実施例のスチール
製ホイールでは、図５に示すように、リムフランジ部１
１のカール部１５の半径方向内側に向って延びる部分
（先端部１７）を機械加工で切除して、ディスク外周端
部２１をリムフランジ部１１のカール部１５内に嵌入可
能にし、ディスク外周端部２１の軸方向内側面２４をリ
ムフランジ１１の立上り部１６の軸方向外側面１９に当
てるとともに、ディスク外周端部２１の外周端面２５が
リムフランジ部１１のカール部１５の内周面１８にほぼ
接触させるようにしたので、本発明の第１実施例のスチ
ール製ホイールとほぼ同等の剛性が確保される。ただ
し、本発明の第１実施例に比べて、カール部１５の先端
部１７の切除分コストアップになる（但し、従来ホイー
ルに比べては、ディスクに円筒部を形成する必要がない
ので、ディスクとのトータルで見た場合、コストアップ
にはならない）。本発明の第５実施例のスチール製ホイ
ールでは、図６に示すように、ディスク外周端部２１と
リムフランジ部１１が密着しているので本発明の第１実
施例のスチール製ホイールとほぼ同等の剛性が確保され
る。ただし、ディスク外周端部２１が軸方向内側に曲げ
られているので、ディスク重量が増す。その場合でも、
従来スチール製ホイールに比べると重量は低減されてい
る。

【００１７】

【発明の効果】請求項１のスチール製ホイールによれ
ば、ディスク外周端部をリムフランジ部に向け、リムフ
ランジ部にてリムとディスクとを溶接接合するようにし
たので、デザイン面を大きくとれ、剛性確保によって組
付部強度を確保でき、しかもディスクが円筒部をもたな
いため重量増を伴わない。請求項２のスチール製ホイー
ルによれば、リムとディスクとを、リムフランジ部の立
上り部の軸方向外側面とリムフランジ部のカール部の内
周面とで接触させることができるので、リムの剛性を大
きくできる。請求項３のスチール製ホイールによれば、
ディスク外周端部の外周端面とリムフランジ部のカール
部の内周面との間にスペースがあるので、ディスクをリ
ムフランジ部のカール部に容易に嵌入でき、製作が容易
である。請求項４のスチール製ホイールによれば、ディ
スク外周端部の外周端面とリムフランジ部の先端部とを
溶接接合するので、製作が容易である。請求項５のスチ
ール製ホイールによれば、リムフランジ部のカール部の
先端部を切除してディスクをリムカール部に嵌入させる
ので、請求項２のスチール製ホイールとほぼ同等の大き
な剛性が得られる。請求項６のスチール製ホイールによ
れば、ディスク外周端部とリムフランジ部とが密着して
いるので、請求項２のスチール製ホイールとほぼ同等の
大きな剛性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全実施例に係るスチール製ホイールの
断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るスチール製ホイール
の部分断面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るスチール製ホイール
の部分断面図である。

【図４】本発明の第３実施例に係るスチール製ホイール
の部分断面図である。

【図５】本発明の第４実施例に係るスチール製ホイール
の部分断面図である。

【図６】本発明の第５実施例に係るスチール製ホイール
の部分断面図である。

【図７】従来の乗用車系スチール製ホイールのドロップ
部組付タイプの断面図である。

【図８】従来の乗用車系スチール製ホイールのビード部
組付タイプの断面図である。

【図９】従来の乗用車系スチール製ホイールのフルデザ
インタイプの断面図である。

【図１０】従来のトラック、バス系スチール製ホイール
のドロップ部組付タイプ（５°ＤＣ、１５°ＤＣ）の断
面図である。

【図１１】従来のトラック、バス系スチール製ホイール
のビード裏組付タイプ（５°ＤＣ、１５°ＤＣ）の断面
図である。

【図１２】従来のトラック、バス系スチール製ホイール
のレッジ部組付タイプ（１５°ＤＣ）の断面図である。

【符号の説明】 １ リム ２ ディスク １１ フランジ部 １２ ビードシート部 １３ ドロップ部 １５ カール部 １６ 立上り部 １７ （カール部の）先端部 １８ （カール部の）内周面 １９ （立上り部の）軸方向外側面 ２０ （立上り部の）コーナ面 ２１ 外周端部 ２４ （外周端部の）軸方向内側面 ２５ （外周端部の）外周端面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムとディスクとを溶接にて接合したス
   チール製ホイールにおいて、 ディスクの外周端部を前記リムのフランジ部の内側面に
   向けて延ばされた形状に形成し、 前記ディスク外周端部を前記リムのフランジ部のカール
   部の内側に挿入した状態で前記ディスク外周端部と前記
   リムのフランジ部とを溶接接合した、ことを特徴とする
   スチール製ホイール。
2. 【請求項２】 前記リムのフランジ部を、カール部とビ
   ードシート部とを連結する立上り部を湾曲形状の内周部
   を斜め内側に張り出させたアンギュラー形状に形成し、
   前記ディスク外周端部の軸方向内側面を前記リムのフラ
   ンジ部の立上り部の軸方向外側面に当てるとともに前記
   ディスク外周端部の外周端面を前記フランジ部のカール
   部の内周面に嵌入させた状態で、前記ディスク外周端部
   と前記リムのフランジ部のカール部とを軸方向外側から
   溶接接合した、請求項１記載のスチール製ホイール。
3. 【請求項３】 前記リムのフランジ部を、カール部とビ
   ードシート部とを連結する立上り部を湾曲させたままの
   形状に形成し、前記ディスク外周端部の軸方向内側面を
   前記リム部のフランジ部の立上り部の軸方向外側面に当
   てるとともに前記ディスク外周端部の外周端面と前記フ
   ランジ部のカール部の内周面との間にスペースを保持し
   た状態で、前記ディスク外周端部と前記リムのフランジ
   部のカール部とを軸方向外側から溶接接合した、請求項
   １記載のスチール製ホイール。
4. 【請求項４】 前記リムのフランジ部を、カール部とビ
   ードシート部とを連結する立上り部を湾曲させたままの
   形状に形成し、前記ディスク外周端部の軸方向内側面と
   前記リム部のフランジ部の立上り部の軸方向外側面との
   間にスペースをもたせた状態で、前記ディスク外周端部
   と前記リムのフランジ部のカール部の先端部とを軸方向
   外側から溶接接合した、請求項１記載のスチール製ホイ
   ール。
5. 【請求項５】 前記リムのフランジ部を、カール部とビ
   ードシート部とを連結する立上り部を湾曲湾曲させたま
   まの形状に形成し、さらに前記リムのフランジ部のカー
   ル部の半径方向内側に向って延びる先端部を切除し、前
   記ディスク外周端部の軸方向内側面を前記リムのフラン
   ジ部の立上り部の軸方向外側面に当てるとともに前記デ
   ィスク外周端部の外周端面を前記フランジ部のカール部
   の内周面に嵌入させた状態で、前記ディスク外周端部と
   前記リムのフランジ部のカール部とを軸方向外側から溶
   接接合した、請求項１記載のスチール製ホイール。
6. 【請求項６】 前記ディスク外周端部を軸方向内側に向
   けて曲げ、曲げられたディスク外周端部の軸方向先端面
   を前記フランジ部の立上り部の軸方向外側面に当てると
   ともに前記曲げられたディスク外周端部の半径方向外周
   面を前記フランジ部のカール部の内周面に嵌入させた状
   態で、前記ディスク外周端部と前記リムのフランジ部の
   カール部とを軸方向外側から溶接接合した、請求項１記
   載のスチール製ホイール。