JPH09202102A - 自動車用ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２ピース・溶接型でありながら、ディスク体
２０の表面側からリム体１０とディスク体２０の継ぎ目
が見えない自動車用ホイールを提供する。リム体１０と
ディスク体２０の同心性および接合強度を高める。溜水
によるバランス悪化を防止する。 【構成】 リム体１０の表面側の端部からフロントフラ
ンジ部を除去する。ディスク体２０の外周部にそのフロ
ントフランジ部２４を設ける。リム体１０の表面側の端
部に設けたビードシート部１１が外嵌する環状受け部２
５を、フロントフランジ部２４の裏面側に設ける。ビー
ドシート部１１の端部内面に、環状受け部２５が嵌合す
る環状切り欠き部１５を設ける。ビードシート部１１と
フロントフランジ部２４との間を、リム体１０の外面側
から溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽合金製の自動車
用ホイール、特にリム部とディスク部とを別々に成形し
て両者を溶接により一体化したいわゆる２ピース・溶接
型の自動車用ホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】軽合金製の自動車用ホイールにあって
は、強度や気密性といった機械的品質に加え、デザイン
面での品質が強く求められている。リム部とディスク部
とを別々に成形して両者を溶接により結合一体化した２
ピース・溶接型ホイールの場合、デザイン面での品質と
しては、リム部とディスク部とが一体に形成されたいわ
ゆる１ピース構造のホイールに近い外観を有すること、
少なくとも溶接ビードがディスク表面の側から見えない
ことなどが挙げられる。以下の説明では、ディスク表面
の側、すなわち車体の側方に露出する側を表面側と称
し、その反対側を裏面側と称する。

【０００３】図５（Ａ）（Ｂ）に２ピース・溶接型ホイ
ールの従来例を示す。図５（Ａ）に示されたホイール
は、表面側および裏面側の両端部にフランジ部１，２が
設けられ、中央部にドロップセンタ３が設けられたリム
体４を有する。リム体４に組み合わされるディスク体５
は、リム体４の内面側に嵌合し、外周のリング部がドロ
ップセンタ３の底面に溶接されている。溶接はディスク
体５の裏面側で且つリム体４の内面側から行われる。

【０００４】図５（Ｂ）に示されたホイールは、フラン
ジ部１，２間のドロップセンタ３が中央より裏面側に偏
位したリム体４を有する。リム体４の内面側に嵌合した
ディスク体５は、ドロップセンタ３より表面側のリム体
内周面に溶接されている。ここでの溶接もディスク体５
の裏面側で且つリム体４の内面側から行われる。なお６
は溶接ビードである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５（Ａ）（Ｂ）に示
された２ピース・溶接型ホイールにあっては、いずれも
溶接ビード６がディスク体５の裏面側に形成されるの
で、ディスク体５の表面側からは溶接ビード６は見えな
い。しかし、ディスク体５がリム体４の内面側に嵌合し
ているので、表面側から継ぎ目が見え、１ピース構造の
ホイールとは一見して区別が付くことになる。また溶接
作業はリム体４の内面側からよりも外面側からの方が簡
単であるが、いずれのホイールもリム体４の内面側から
の溶接を必要とするので、この点が不利となる。

【０００６】１ピース構造のホイールに外観が類似する
と言う点に関し、スチール製のホイールの場合は、図６
に示すような構造が知られている。これは、リム体４の
表面側の端部からフランジ部１を除去し、そのフランジ
部１をディスク体５の外周部に設けたものであり、リム
体４の表面側の端部に設けられたビードシート部７をデ
ィスク体５の裏面外周部に溶接することにより製造され
る。

【０００７】この構造によると、リム体４とディスク体
５の継ぎ目および溶接ビード５がディスク体５の裏面側
に隠れ、ディスク体５の表面側から見ただけでは１ピー
ス構造と２ピース構造の区別が付かない。しかし、ディ
スク体５に対してリム体４が位置決めされないために、
両者の同心性が良くないという問題がある。なお、両端
のフランジ部１，２のうち表面側のものは、特にフロン
トフランジ部と呼ばれている。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、２ピース・溶接型の軽合金ホイールでありな
がら、１ピース構造のホイールに外観が酷似し、且つリ
ム体とディスク体との同心性が優れると共に、リム体と
ディスク体の接合強度が高く、更には溶接作業も容易な
自動車用ホイールを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる自動車用
ホイールは、車体の側方に露出する側を表面側、その反
対側を裏面側として、ホイール中心軸方向の表面側の端
部にフロントフランジ部がなく、その端部にビードシー
ト部が設けられた軽合金製のリム体と、外周部に前記フ
ロントフランジ部が設けられ、フロントフランジ部の裏
面側に位置して前記リム体のビードシート部の端部が外
嵌する環状受け部が設けられた軽合金製のディスク体と
を具備し、リム体のビードシート部とディスク体のフロ
ントフランジ部とが、リム体の外面側からの溶接により
接合された自動車用ホイールであって、リム体のビード
シート部の端部内に嵌合するディスク体の環状受け部の
内面が、ビードシート部の内面に連続するように、ビー
ドシート部の端部内面に、ディスク体の環状受け部が嵌
合する環状切り欠き部が設けられていることを特徴とす
る。

【００１０】本発明にかかる自動車用ホイールにおいて
は、ディスク体の裏面側にリム体が片持ち支持される。
これにより、リム体とディスク体の接合箇所がディスク
体の裏面側に隠れるが、その反面、ビードシート部とフ
ロントフランジ部との間に形成された溶接ビードに大き
な力が加わる。フロントフランジ部の裏面側に設けられ
た環状受け部は、この力の軽減に有効であるが、一方で
次のような問題を生じる。

【００１１】ビードシート部の端部内面に環状受け部が
重なり、ここに壁が形成されるため、ビードシート部の
内面側に存在する水の表面側への排水が阻害される。そ
のため、雨天走行時にビードシート部の内面側に水が溜
まり、タイヤバランスが崩れて極めて危険な状態となる
ことが懸念される。

【００１２】本発明にかかる自動車用ホイールにおい
て、リム体のビードシート部の端部内に嵌合するディス
ク体の環状受け部の内面が、ビードシート部の内面に連
続するように、ビードシート部の端部内面に、ディスク
体の環状受け部が嵌合する環状切り欠き部を設けたの
は、雨天走行時にビードシート部の内面側に水が溜まる
の防ぐためである。

【００１３】環状受け部の内面およびこれに続くビード
シート部の内面は、例えばホイール中心軸にほぼ平行な
ストレート周面でもよいし、ホイール中心軸に対して外
面側へ凸の状態に湾曲した樽形周面であってもよい。樽
形周面の場合、その凹み量は５ｍｍ以下であることが望
ましい。

【００１４】本発明にかかる自動車用ホイールにおいて
は、溶接ビードに加わる力を軽減する観点から、ディス
ク体の環状受け部を裏面側へ延長するべく、ディスク体
の裏面外周部に裏面側へ突出する環状突出部を設けるこ
とが望まれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図示
例に基づいて説明する。図１は本発明を実施した自動車
用ホイールの１例についてその全体構造を示す縦断側面
図、図２は同ホイールの正面図、図３は同ホイールの主
要部を示す縦断側面図である。

【００１６】本ホイールは、図１および図２に示される
ように、アルミニウム合金やチタン合金等の軽合金から
なるリム体１０およびディスク体２０を溶接により一体
化した２ピース・溶接型の自動車用ホイールである。

【００１７】リム体１０は、表面側の端部からフロント
フランジ部を除去した構造であり、その端部にはビード
シート部１１が設けられている。ビードシート部１１の
裏面側には、内面側へ窪んだドロップセンタ１２が設け
られている。ドロップセンタ１２は、リム体１０の中心
軸方向中央より表面側に位置し、且つビードシート部１
１に連続して設けられている。ドロップセンタ１２の最
深部より表面側の部分は、表面側へ向かうに連れて急激
に拡径する急傾斜部であり、最深部より裏面側の部分
は、裏面側へ向かうに連れて緩やかに拡径する緩傾斜部
である。リム体１０の裏面側の端部には、ビードシート
部１３を介してフランジ部１４が設けられている。ビー
ドシート部１１，１３はいずれもホイール中心軸に平行
である。

【００１８】リム体１０と組み合わされるディスク体２
０は、中心部にハブ部２１を有する。ハブ部２１は、そ
の外周面から外面側へ放射状に延出した複数本のスポー
ク２２により外周のリング部２３と接続されている。リ
ング部２３には、外面側へ突出するフロントフランジ部
２４が一体的に設けられると共に、リム体１０のビード
シート部１１が外嵌する環状受け部２５が、フロントフ
ランジ部２４の裏面側に位置して設けられている。環状
受け部２５の外周面は、ホイール中心軸に平行である。
環状受け部２５を裏面側へ延長するために、リング部２
３には裏面側へ突出する環状突出部２６が一体的に設け
られている。

【００１９】リム体１０とディスク体２０との接合部
は、図３に示されるように、ビードシート部１１の端部
内面に環状切り欠き部１５が設けられ、これに環状突出
部２６を含む環状受け部２５の全体が嵌合する構造にな
っている。ここで、環状受け部２５の内面はホイール中
心軸に平行であり、且つその厚みは環状切り欠き部１５
の深さに一致している。そのため、環状受け部２５の内
面は、ビードシート部１１の端部以外の内面と面一とな
り、ホイール中心軸に平行なストレート周面をここに形
成する。なお、環状受け部２５より表面側のリング部内
面、厳密には環状受け部２５の表面側の端縁近傍から、
リング部２３の表面側の端縁にかけての内面は、表面側
へ向かうに連れて漸次拡径した傾斜周面になっている。

【００２０】環状受け部２５の外径は、リム体１０およ
びディスク体２０の成形段階においては、ビードシート
部１１の内径より僅かに大きく設定されている。そし
て、組立段階において、ビードシート部１１の端面がフ
ロントフランジ部２４の裏面に当接するまで、ビードシ
ート部１１の内側へ環状受け部２５を焼き嵌め又は圧入
する。これにより、リム体１０とディスク体２０が組み
合わされる。その後ビードシート部１１とフロントフラ
ンジ部２４との内隅部に、リム体１０の外面側から全周
にわたって溶接を行うことにより、リム体１０とディス
ク体２０が接合一体化される。溶接ビード３０の表面
は、タイヤのビード部に対応した内側に凸の湾曲面にな
っており、必要に応じ仕上げ加工される。

【００２１】溶接としては、溶接ビードの始端部に終端
部を重ね、その部分を所定の形状に切削する方法が、溶
接部の気密性を確実にする点などから望ましい。

【００２２】本ホイールは次のような特徴を有する。

【００２３】ディスク体２０にフロントフランジ部２４
が設けられ、そのフロントフランジ部２４の裏面にリム
体１０が溶接されているので、リム体１０とディスク体
２０の継ぎ目および溶接ビード３０が表面側から見え
ず、表面側からは１ピース構造と同じに見える。

【００２４】ディスク体２０の環状受け部２５にリム体
１０のビードシート部１１が外嵌するので、溶接の際に
リム体１０とディスク体２０の同心性が容易に得られ
る。また、環状受け部２５によりビードシート部１１が
内面側から支持されるので、溶接ビード３０に加わる力
が軽減され、リム体１０とディスク体２０の接合強度が
向上する。溶接においては、リム体１０の外面側から作
業を行うので、作業性も良い。

【００２５】その上、本ホイールでは、ビードシート部
１１の端部内に嵌合する環状受け部２５が、その端部内
面に設けた環状切り欠き部１５に嵌合し、環状受け部２
５の内面がビードシート部１１の内面に連続しているの
で、ビードシート部の内面側に存在する水が表面側へ効
率よく排出され、雨天走行時にもここに水が溜まらない
ので、走行安定性の低下が阻止される。

【００２６】これらに加え、本ホイールでは環状突出部
２６により環状受け部２５が延長されているので、溶接
ビード３０に加わる力が一層軽減され、リム体１０とデ
ィスク体２０の接合強度が特に高い。環状受け部２５の
奥行き寸法は、ビードシート部１１の厚み寸法の少なく
とも２倍は必要である。この奥行き寸法が小さいと、溶
接ビード３０に加わる力を十分に軽減できないため、自
動車用ホイールの寿命、安全性に問題が生じるおそれが
あるが、特に大きくする必要もない。

【００２７】溶接に関しては更に、リム体１０のビード
シート部１１の内径よりディスク体２０の環状受け部２
５の外径が大となるように、リム体１０およびディスク
体２０を成形して、その環状受け部２５をビードシート
部１１に焼き嵌め又は圧入したので、ビードシート部１
１に拡径方向の応力が付加され、フロントフランジ部２
４と溶接するときのビードシート部１１の溶接歪みが防
止される。

【００２８】図４は本発明を実施した自動車用ホイール
の他の例を示す縦断側面図である。本例では、環状受け
部２５の内面とこれに続くビードシート部１１の内面
が、外面側へ凸の状態に湾曲した樽形周面になってい
る。樽形周面の場合も環状受け部２５による段差が形成
されないので、表面側への排水は促進されるが、樽形周
面の凹みが大きいとここに水が溜まるようになるので、
この凹みは５ｍｍ以下が望ましい。

【００２９】また、前述したストレート周面は、ホイー
ル中心軸に対して傾斜していてもよい。ただし、表面側
へ向かって漸次縮径する傾斜の場合は、排水性を阻害し
ないために、その傾斜角を僅かとする必要がある。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明にかかる自
動車用ホイールは、リム体の表面側の端部からフロント
フランジ部を排除して、そのフロントフランジ部をディ
スク体の外周部に設け、フロントフランジ部の裏面にリ
ム体を溶接する構成としたので、リム体とディスク体の
継ぎ目および溶接ビードがフロントフランジ部の裏面側
に隠れる。従って、２ピース・溶接型であるにもかかわ
らず、表面側からは１ピース構造と同じに見え、デザイ
ン性に優れる。

【００３１】リム体の表面側の端部に設けたビードシー
ト部がディスク部の環状受け部に外嵌するので、両者を
組み合わせるときの芯出しが容易でその芯出し精度が高
い。また、環状受け部によってリム体が支持され、溶接
ビードに加わる力が軽減されるので、リム体がディスク
体の裏面側に片持ち支持される構造であるにもかかわら
ず、リム体とディスク体の接合強度が高い。リム体の外
面側から溶接を行うので、溶接作業も容易である。

【００３２】そして、ディスク体の環状受け部の内面が
ビードシート部の内面に連続するように、ビードシート
部の端部内面に、ディスク体の環状受け部が嵌合する環
状切り欠き部を設けたので、環状受け部によってビード
シート部を内面側から支持する構造であるにもかかわら
ず、ビードシート部の内面側における排水性が確保さ
れ、溜水によるタイヤバランスの悪化が回避される。

【００３３】ディスク体の環状受け部を裏面側へ延長す
るべく、ディスク体の裏面外周部に裏面側へ突出する環
状突出部を設けた場合は、ディスク体を厚くすることな
く、ディスク体によるリム体支持強度が上がり、その
分、溶接部に加わる力が軽減するので、リム体とディス
ク体の接合強度が更に上がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した自動車用ホイールの１例につ
いてその全体構造を示す縦断側面図である。

【図２】同ホイールの正面図である。

【図３】同ホイールのリム体とディスク体の接合部近傍
を示す縦断側面図である。

【図４】リム体とディスク体の接合部近傍の他の例を示
す縦断側面図である。

【図５】２ピース・溶接型の軽合金ホイールの従来例を
示す縦断側面図である。

【図６】スチール製のホイール構造を示す縦断側面図で
ある。

【符号の説明】

１０ リム体 １１，１３ ビードシート部 １２ ドロップセンタ １５ 環状切り欠き部 ２０ ディスク体 ２１ リム部 ２２ スポーク ２３ リング部 ２４ フロントフランジ部 ２５ 環状受け部 ２６ 環状突出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の側方に露出する側を表面側、その
   反対側を裏面側として、ホイール中心軸方向の表面側の
   端部にフロントフランジ部がなく、その端部にビードシ
   ート部が設けられた軽合金製のリム体と、外周部に前記
   フロントフランジ部が設けられ、フロントフランジ部の
   裏面側に位置して前記リム体のビードシート部の端部が
   外嵌する環状受け部が設けられた軽合金製のディスク体
   とを具備し、リム体のビードシート部とディスク体のフ
   ロントフランジ部とが、リム体の外面側からの溶接によ
   り接合された自動車用ホイールであって、リム体のビー
   ドシート部の端部内に嵌合するディスク体の環状受け部
   の内面が、ビードシート部の内面に連続するように、ビ
   ードシート部の端部内面に、ディスク体の環状受け部が
   嵌合する環状切り欠き部が設けられていることを特徴と
   する自動車用ホイール。
2. 【請求項２】 環状受け部の内面およびこれに続くビー
   ドシート部の内面が、ホイール中心軸にほぼ平行なスト
   レート周面であることを特徴とする請求項１に記載の自
   動車用ホイール。
3. 【請求項３】 環状受け部の内面およびこれに続くビー
   ドシート部の内面が、ホイール中心軸に対して外面側へ
   凸の状態に湾曲した樽形周面であり、且つその樽形周面
   の凹み量が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１
   または２に記載の自動車用ホイール。
4. 【請求項４】 ディスク体の環状受け部を裏面側へ延長
   するべく、ディスク体の裏面外周部に裏面側へ突出する
   環状突出部が設けられていることを特徴とする請求項
   １、２または３に記載の自動車用ホイール。