JPH09202103A - 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。 【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。環状
受け部２５の裏面側の端面が当接する当り面１５をビー
ドシート部１１の内面に設け、ビードシート部１１とフ
ロントフランジ部２４との間に隙間３１を形成する。リ
ム体１０の外面側から隙間３１に溶接を施し、ビードシ
ート部１１とフロントフランジ部２４を接合する。

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、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とりわけ高く、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
ト部が直接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、ディスク体の環状受け部に外嵌したリム体のビ
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、ディスク体の環状受け部に外嵌するリ
ム体のビードシート部の内面に、環状受け部の裏面に当
接する当り面が形成されると共に、ビードシート部の端
面とフロントフランジ部の裏面との間に隙間が形成さ
れ、この隙間に溶接が施さ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る溶接ビードに大き
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、それで
も溶接ビードは重要である。

【００１１】溶接ビードに関し、本発明にかかる自動車
用ホイールにおいては、タイヤのビード部が溶接ビード
に当たる。そのため、タイヤのビード部の表面に対応し
て溶接ビードの表面を凹状に湾曲させることが望まれ
る。しかし、溶接ビードの表面を凹状に湾曲させること
により、溶接ビードの断面積を確保し難くなる。

【００１２】本発明にかかる自動車用ホイールにおい
て、ディスク体の環状受け部に外嵌するリム体のビード
シート部の内面に、環状受け部の裏面に当接する当り面
を形成すると共に、ビードシート部の端面とフロントフ
ランジ部の裏面との間に隙間を形成し、この隙間に溶接
を施したのは、タイヤのビード部の表面に対応して溶接
ビードの表面を凹状に湾曲させ場合にも、溶接ビードの
断面積の確保を容易にするためである。

【００１３】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の
が望ましい。

【００１４】

【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
要部を比較例と対比して示す縦断側面図である。

【００１５】本ホイールは、図１および図２に示される
ように、アルミ合金、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。

【００１６】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、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。

【００１７】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。

【００１８】リム体１０とディスク体２０との接合部
は、図３（Ａ）に示されるように、リム体１０のビード
シート部１１の内周面に、ホイール中心軸に直角な当り
面１５が形成され、該当り面１５に、ディスク体２０の
環状突出部２６の先端面（環状受け部２５の裏面側の端
面）が当接する一方、ビードシート部１１の端面とフロ
ントフランジ部２４の裏面との間に隙間３１が形成され
る構成となっている。当り面１５を形成するために、ビ
ードシート部１１の端縁部内面には、環状受け部２５が
嵌合する環状のえぐり部１６が設けられている。

【００１９】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の内周面に
形成した当り面１５に、ディスク体２０の環状突出部２
６の先端面が当接するまで、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
の後フロントフランジ部２４の裏面とビードシート部１
１の端面との間に形成された隙間に、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１
０とディスク体２０が一体化される。

【００２０】また、溶接ビード３０の表面は、タイヤの
ビード部が密着するようにＪＩＳ規格等によりその寸法
が規定されている。このため、溶接を行った後に、溶接
ビード３０の表面をＪＩＳ規格等に合致するように切削
加工により切削し、タイヤのビードの表面に対応して凹
状に湾曲している。また、その表面は、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】特に本ホイールでは、ビードシート部１１
の端面とフロントフランジ部２４の裏面との間に隙間３
１が形成されいるので、図３（Ｂ）のように両者を当接
させた場合と比較して、溶接ビード３０の断面積が大と
なり、特に高い溶接強度が得られる。またフロントフラ
ンジ部２４からビードシート部１１を離したにもかかわ
らず、ビートシート部１１の内面に当り面１５を形成し
たので、リム体１０とディスク体２０の組み合わせ時に
両者がホイール中心軸方向において正確に位置決めされ
る。ビードシート部１１とフロントフランジ部２４との
間に形成される隙間３１の幅は、１０〜２０ｍｍ程度が
望ましい。これが小さいと溶接ビード３０の断面積が十
分に大きくならず必要な接合強度が確保できないが、大
き過ぎた場合はホイール全体のバランスに影響を与える
という問題が生じる。

【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、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倍以上が望ましい。この奥行き寸法が
２倍未満であると、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や安全性に
問題が生じるが、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】リム体１０のビードシート部１１の内面に
当り面１５を形成するため、上記例ではビードシート部
１１の端部内面にえぐり部１６を設ける方法を採用した
が、図４に示すようにビードシート部１１の端部内面に
環状の凸部１７を設ける方法を用いることも可能であ
る。いずれにしても、ビードシート部１１の内面に内径
が変化する段差を設けることにより、当り面１５の形成
が可能である。

【００２９】

【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。

【００３０】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。

【００３１】これらに加え、ビードシート部とフロント
フランジ部との間に隙間を形成し、溶接ビードの断面積
を大きくしたので、リム体とディスク体の接合強度が特
に高い。また、ビードシート部の内面に当り面を形成し
たので、ビードシート部とフロントフランジ部との間に
隙間が形成される構造であるにもかかわらず、リム体と
ディスク体のホイール中心軸方向の位置決め精度が高
い。

【００３２】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を比
較例と対比して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 当り面 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、ディスク体の環状受け部に外嵌したリム体のビー
   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、ディスク体の環状受け部に外嵌するリム
   体のビードシート部の内面に、環状受け部の裏面側の端
   面が当接する当り面が形成されると共に、ビードシート
   部の端面とフロントフランジ部の裏面との間に隙間が形
   成され、この隙間に溶接が施さ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】 ビードシート部の内面に当り面を形成す
   るために、その内面に内径が変化する段差が形成されて
   い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】 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
   または２に記載の自動車用ホイール。
4. 【請求項４】 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の表面が、タイヤのビード
   部の表面に対応して凹状に湾曲し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。