JPH09202106A - 自動車用ホイールの製造方法 - 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製造する。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。リム
体１０とディスク体２０の嵌合内面部における発錆を防
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の端部内に環状受け部２５を嵌合させる
前に、溶接部を除き且つ嵌合内面部を含む面に防錆処理
皮膜４０を被覆する。その嵌合後、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
型自動車用ホイールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アルミニウム合金やチタン合金
等の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
自動車用ホイールの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】本発明の他の目的は、リム体とディスク体
の嵌合内面部における発錆を効果的に抑制することがで
きる自動車用ホイールの製造方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明方法は、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る自動車用ホ
イールの製造方法であって、別々に成形されたリム体と
ディスク体を組み立てる前に、両者の溶接部を除き且つ
両者の嵌合内面部を含む成形体表面に防錆処理を施し、
しかる後に両者を組み立て溶接することを特徴とする。

【００１１】本発明方法により製造される自動車用ホイ
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。

【００１２】ビードシート部の端部内面に環状受け部が
重なり、ここに段差による内隅部（図３に５０で示す）
が形成される。通常この種の自動車用ホイールは、組み
立て溶接後、外観品質の向上および防錆を目的としてク
リア塗装が施されるが、ビードシート部の端部内面に段
差による内隅部が形成されると、この部分に塗装不良が
生じやすいこと、この部分の水掃けが悪くなることなど
のために、この部分の塗装皮膜が早期に剥離し、錆が発
生しやすくなることが懸念される。

【００１３】本発明方法において、別々に成形されたリ
ム体とディスク体を組み立てる前に、両者の溶接部を除
き且つ両者の嵌合内面部を含む面に防錆処理を施すの
は、ビードシート部の端部内面に環状受け部が重なるこ
とによる発錆を抑制するためである。

【００１４】両者の嵌合内面部としては、具体的には環
状受け部の裏面側の端縁部近傍およびビードシート部の
内面において該端縁部が接触する部分の近傍を挙げるこ
とができる。

【００１５】本発明方法においては、リム体とディスク
体を組み立てる際に防錆処理皮膜が剥離するのを防ぐた
めに、環状受け部の外径がビードシート部の端部内径よ
り大となるようにリム体およびディスク体を成形し、し
かる後にビードシート部の端部内に環状受け部を焼き嵌
めして両者を組み立てることが望まれる。

【００１６】また、ビードシート部の内面側における水
掃けを良くするために、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
き部を設けることができる。

【００１７】

【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は本発明方法により製造さ
れる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
イールを製造する際の重要工程を比較例と対比して示す
縦断側面図である。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】前記環状受け部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２３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。そして、フロントフ
ランジ部２４とビードシート部１１との間に外面側から
形成された溶接ビード３０により両者が接合されてい
る。

【００２２】次に、本ホイールの製造方法について説明
する。

【００２３】リム体１０およびディスク体２０を別々に
成形する。このとき、環状受け部２５の外径がビードシ
ート部１１の内径より僅かに大きくなるように、成形が
行われる。成形を終えたリム体１０およびディスク体２
０の各表面に部分的な防錆処理を行って処理皮膜４０を
形成する。防錆処理はメッキでも塗装でもよい。

【００２４】防錆処理が施される範囲は、図３（Ａ）に
示されるように、リム体１０においてはビードシート部
１１からドロップセンタ１２の最深部近傍にかけての内
面である。また、ディスク体２０において防塵処理が施
される範囲は、環状受け部２５を含むリング部２３の内
面、これに続く環状受け部２５の端面および端部外面、
並びにフロントフランジ部２４の表面から外周部裏面に
かけての範囲である。リム体１０の表面に装飾塗装を行
う場合は、この段階でその塗装を行うことができる。

【００２５】次いで、防錆処理の終わったリム体１０お
よびディスク体２０を組み立てる。この組み立てでは、
リム体１０の少なくともビードシート部１１の端部近傍
を加熱し、この部分を熱膨張させた状態で、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の端部内に環状受け部２
５を挿入し、しかる後、加熱部を冷却する。この焼き嵌
めにより、防錆処理皮膜４０が剥離することなく、リム
体１０とディスク体２０が組み合わされ、半径方向およ
び中心軸方向において位置決めされる。なお、圧入は処
理皮膜４０を剥離させるおそれがあるので避けた方が良
い。

【００２６】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。これにより、リム体１０とデ
ィスク体２０が一体化される。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。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。

【００２７】最後に、組み立てられた自動車用ホイール
全体に任意の着色を行う塗装やクリア塗装を行う。

【００２８】本ホイールは次のような特徴を有する。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】リム体１０のビードシート部１１の端部内
にディスク体２０の環状受け部２５が嵌合し、環状受け
部２５の裏面側に段差による内隅部５０が形成される結
果、水の溜まりやすい状況となる。しかるに、本ホイー
ルでは、嵌合前に形成された密着性等の良好な防錆処理
皮膜４０がこの部分に存在するため、この部分における
発錆が抑えられる。防錆処理を行ってもそれがリム体１
０とディスク体２０の嵌合後の場合は、図３（Ｂ）に示
されるように、内隅部に形成された処理皮膜４０の密着
性等が悪いために、溜水によりその処理皮膜４０が早期
に損傷し、錆が生じる。

【００３２】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。

【００３３】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に焼き嵌めしたので、ビードシート部１１に拡径
方向の応力が付加され、フロントフランジ部２４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。

【００３４】図４はリム体１０とディスク体２０の他の
嵌合構造を示す縦断側面図である。本例では、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る。環状受け部２５の内面とこれに
続くビードシート部１１の内面は、外面側へ凸の状態に
湾曲した樽形周面でもよい。

【００３５】何れの場合も、環状受け部２５の内面がビ
ードシート部１１の内面に連続し、内隅部が形成されな
くなることにより、ビードシート部１１の内面側に存在
する水が表面側へ効率よく排出されので、嵌合内面部の
発錆が一層効果的に抑制される。

【００３６】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明方法により
製造され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。

【００３７】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。

【００３８】そして本発明方法は、別々に成形されたリ
ム体とディスク体を組み立てる前に、両者の溶接部を除
き且つ両者の嵌合内面部を含む面に防錆処理を施すの
で、ビードシート部の端部内面に環状受け部が重なる錆
の出やすいホイール構造が採用されているにもかかわら
ず、その発錆を抑えることができる。

【００３９】環状受け部の外径がビードシート部の端部
内径より大となるようにリム体およびディスク体を成形
し、しかる後にビードシート部の端部内に環状受け部を
焼き嵌めして両者を組み立てる場合は、嵌合に伴う防錆
処理皮膜の剥離が防止され、この点から耐食性が向上す
る。

【００４０】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
き部を設けた場合は、排水性が向上する点から、発錆が
一層効果的に抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により製造される自動車用ホイール
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】同ホイールを製造する際の重要工程を比較例と
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他の嵌合構造を示す縦断
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 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 ３０ 溶接ビード ４０ 防錆処理皮膜 ５０ 内隅部

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
   り接合される自動車用ホイールの製造方法であって、別
   々に成形されたリム体とディスク体を組み立てる前に、
   両者の溶接部を除き且つ両者の嵌合内面部を含む面に防
   錆処理を施し、しかる後に両者を組み立て溶接すること
   を特徴とする自動車用ホイールの製造方法。
2. 【請求項２】 嵌合内面部が、環状受け部の裏面側の端
   縁部近傍およびビードシート部の内面において該端縁部
   が接触する部分の近傍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の製造方法。
3. 【請求項３】 環状受け部の外径がビードシート部の端
   部内径より大となるようにリム体およびディスク体を成
   形し、しかる後にビードシート部の端部内に環状受け部
   を焼き嵌めして両者を組み立て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の製造方法。
4. 【請求項４】 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の製造方法。