JPH11123901A - 車両用一体型の軽合金製ホイール - Google Patents

車両用一体型の軽合金製ホイール

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JPH11123901A
JPH11123901A JP9293987A JP29398797A JPH11123901A JP H11123901 A JPH11123901 A JP H11123901A JP 9293987 A JP9293987 A JP 9293987A JP 29398797 A JP29398797 A JP 29398797A JP H11123901 A JPH11123901 A JP H11123901A
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JP
Japan
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wheel
disk
vehicle
bright
bulb
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JP9293987A
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Katsunori Yoshimura
勝則 吉村
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Washi Kosan Co Ltd
Original Assignee
Washi Kosan Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/02Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body integral with rim
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/06Wheels with compression spokes
    • B60B1/08Wheels with compression spokes formed by casting
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B21/02Rims characterised by transverse section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B21/00Rims
    • B60B21/02Rims characterised by transverse section
    • B60B21/028Rims characterised by transverse section the shape of hump
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の性能向上によりブレーキ装置の大型化
など避けることの出来ないホイールの重量増加を抑える
ための車両用一体型の軽合金製ホイールを提供するこ
と。 【解決手段】 図2に示すディスク(1)の表側面(1
a)が外側リムフランジ部2に連なる形式のホイールに
於いて、バルブスロープ部(3)及びディスク裏側面
(1b)との間に空洞部(4)を設ける。該空洞部
(4)はディスク裏側面の周縁に設けられその回転軸心
に平行な半径方向の断面形状はディスク裏側面(1b)
からバルブスロープ部(3)にかけてなだらかな円弧で
形成されホイールに作用する応力を分散しやすいように
すると共に余剰の金属部分を取り除き軽量化を図る。ま
たバルブスロープ部を光輝加工面とすることでホイール
を外側から見る場合にディスクの奥側に光輝面が視認さ
れ外部リム表面の光輝面と相俟って深みのあるデザイン
を具現するほか光輝面の替わりに着色面として色彩のコ
ントラストを強調する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用一体型の軽
合金製ホイールに関し、より軽量のホイールの提供を目
的とする。
【0002】
【従来の技術】近年特に乗用車は高性能化が進みそれに
応じてブレーキ性能も強化され大径化すると共にブレー
キキャリパーの高さも高くなり、更にホイールのオフセ
ットも大きくなる傾向にあり、このような乗用車に適用
するホイールはディスクが外側に大きく張り出し外側リ
ムフランジ部に直接連なる構造とせざるを得ない。しか
しながらこのような構造はホイールの重量が以下に述べ
る理由により増加することになり軽量化には逆行し、燃
費改善による環境に配慮することを義務付けられている
車輌には大きな問題となっている。特に車輌に於けるバ
ネ下重量の軽減、なかでも回転するホイールの重量の軽
減は燃費改善の効果のみならず、乗り心地や操縦安定性
にも大きな効果があるため、車輌設計に際しては最も重
視されるポイントの一つである。
【0003】図7に示すように、従来乗用車のホイール
30はリム31の中心線(垂直の一点鎖線にて示す)と
ホイールの取り付け面32の間の寸法は一般に「オフセ
ット」と称せられこのオフセットS1は15〜35mm
程度であり、ホイール取り付け面32からブレーキキャ
リパー35の高さH1も10〜20mm程度であり、ホ
イールのディスク36はホイールのウエル部33からバ
ルブスロープ部34の下端にかけてリム31と一体に構
成されたが近年の自動車の高性能化に伴って図8に示す
ように高オフセット化してオフセットS2は45〜55
mm程度になり、一方ブレーキキャリパー43の高さH
2も30〜40mm程度になってきているのでディスク
41の周縁部は外側リムフランジ部42に直接連なる構
造にせざるを得なくなり、このためディスク41の直径
は大きくなり、更にこのようなホイールの外側リム44
とディスク41が一体に構成される部分の構造は図9に
示すようにバルブスロープ部43から外側リムフランジ
部42にかけて連ねられホイールの重量増の原因となっ
ていて更なる軽量化が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、車両の性能向上によりブレーキ装置の大型化など避
けることの出来ないホイールの重量増加を抑えるための
車両用一体型の軽合金製ホイールを提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】車両用一体型軽合金製ホ
イールであって、図2に示すディスク1の表側面1aが
外側リムフランジ部2に連なる形式のホイールに於い
て、バルブスロープ部3とディスク裏側面1bとの間に
空洞部4を設ける。該空洞部4はディスクの裏面周縁に
設けられその回転軸心に平行な半径方向の断面形状はな
だらかな曲面を構成してホイールに作用する応力を分散
し易いようにすると共に余剰の金属部分を取り除き軽量
化を図る。
【0006】また、空洞部4はディスク裏側面1bから
バルブスロープ部3にかけてアーチ状のなだらかな円弧
で形成する。円弧は一種類の他に異なる曲率半径の複数
の円弧が用いられる。又、円弧に限らず基本的な曲線と
してインボリュート、サイクロイド、スプライン等の各
曲線を組み合わせて構成しても良い。
【0007】そして、バルブスロープ部3を機械加工に
より光輝仕上げ面とすることでホイールを外側から見る
場合にディスクの奥側に光輝面が視認され外側リム表面
の光輝面と相俟って深みのあるデザインを具現する。ま
た光輝面に限らず着色面として色彩のコントラストを強
調することもできる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明を図を用いて説明する。図
1,2,3は本発明になる7本スポークタイプの軽合金
鍛造製のホイール10を示すものであり、図3は正面図
でA−A矢視断面図を図1に示し、図2は図1に於ける
外側リムとディスクが一体に構成される部分の拡大図で
ある。図1に於いて、1はディスク、2は外側リムフラ
ンジ部、1aはディスク表側面、1bはディスク裏側
面、5は外側リム、6は内側リム、11はブレーキキャ
リパーでありその外形のみ示している。図2に於いて、
ディスク1の表側面1aは外側リムフランジ部2に向か
って比較的大きな曲面で連なり、ディスク裏側面1bは
半径R1,R2及びR3で構成される曲面でビートシート
7及びハンプ8の裏面にディスクからの応力を滑らかに
外側リム5に拡散できるような形状で構成されている。
また外側リム5のビートシート7及びハンプ8の裏面か
らバルブスロープ部3に至るコーナー部にも半径R3
構成される曲面を設けてディスクからの応力を滑らかに
拡散できるような形状にされている。又、図3に於いて
ディスクのスポーク先端は外側リム5に対して半径10
mm以上の曲面Rで連なり応力分散を図っているのは勿
論である。尚、ホイールの回転曲げ強度テストの結果に
於いてはR3で形成される曲面とビートシート部7から
ハンプ8に至る外形とからなる外側リム厚Wで示される
部分が弱点になることが判明したのでアルミ合金鍛造製
ホイールでは通常この部分の厚みは4mm迄で充分であ
ったが本発明に於いては少なくとも4.5mmは必要で
あった。このようにして三種類の曲面と破線9で囲まれ
る空洞部4は従来のリムとディスクの一体構造に比較し
て当該空洞部に存在した金属部分を除去することになり
軽量化に功を奏するものである。これらR1,R2,R3
の半径は10mm以上であることが望ましい。本例では
1とR2を15mm以上に設計し17″×7サイズの7
本スポークデザインでは341gの重量が軽減され1
6″ホイールの完成品重量は6.4Kg、17″のそれ
は7.0Kgといずれも従来方法よりも5〜7%の重量
軽減となっている。
【0009】この空洞部を設ける方法はアルミ鋳造製の
一体型ホイールの場合は分割式の鋳造中子を用いる方法
と鋳造は従来方法で行い機械加工により空洞部を構成す
る方法があるが前者は金型費が高価になり鋳造サイクル
タイムが若干長くなる欠点があるので後者の方が優れて
おりまたその製法上機械加工による空洞部の形成が最良
である。但し、前出の外側リム厚Wに相当する値は弱点
を補うために6.5mm以上とする必要がある。
【0010】図4,5,6は別の実施例を示すもので、
図6は本発明になるディシュタイプの一体型軽合金製ホ
イール20の正面図でありB−B矢視断面図を図4に示
し、図5はディスクと外側リムが一体に構成される部分
の拡大図である。21はディスク、22は外側リムフラ
ンジ部、23はバルブスロープ部、26は内側リム部で
ある。本例に於いても半径R4,R5で構成される曲面と
破線25で囲まれる空洞部24を設けておりこれら半径
を15mm以上に設定することでディシュタイプ16″
×7JJのホイールで443gの軽量化を達成した。更
にディシュタイプの場合、ディシュ表面全体をダイヤモ
ンドツールで旋削して光輝仕上げされることが多いが実
施例ではディシュ表面全体のみでなくバルブスロープ部
23もダイヤモンドツールで旋削して光輝仕上げとしそ
の後クリア塗装で仕上げた。これによりディスク表面か
ら更に奥まったバルブスロープ面もきらきら光る面とな
りホイールに三次元の輝きを与えて意匠効果が大きい。
またバルブスロープ部を着色面とすることで色彩のコン
トラストを強調しても良い。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、外
側リムとディスク裏面側に空洞部を設けることにより当
該箇所に存在する余剰の金属部分を除去することが出来
るので高性能車用のホイールの重量増を抑えてより軽量
のホイールを提供することが出来る。また空洞部を設け
たことによりホイールの正面から視認可能なバルブスロ
ープ部を光輝加工面とし立体感に優れた深みのある意匠
効果をもたらすことが出来るほか着色面として色彩のコ
ントラストを強調する。なお前記空洞部を形成する曲面
が円弧に限らず自由曲面であっても本発明の思想に含ま
れることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の7本スポークタイプホイールの断面図
である。
【図2】7本スポークタイプホイールの外側リムとディ
スクが一体に構成される部分の拡大図である。
【図3】7本スポークタイプホイールの正面図である。
【図4】別の実施例を示すディシュタイプホイールの断
面図である。
【図5】ディシュタイプホイールの外側リムとディスク
が一体に構成される部分の拡大図である。
【図6】ディシュタイプの正面図である。
【図7】従来のホイールの断面図である。
【図8】近年の高性能車用ホイールの断面図である。
【図9】近年の高性能車用ホイールに於ける外側リムと
ディスクが一体に構成される部分の拡大図である。
【符号の簡単な説明】
1 ディスク 2 外側リムフランジ部 3 バルブスロープ部 4 空洞部 5 外側リム 6 内側リム 7 ビートシート 8 ハンプ 10 7本スポークタイプホイール 11 ブレーキキャリパー 20 ディシュタイプホイール 21 ディスク 22 外側リムフランジ部 23 バルブスロープ部 24 空洞部 26 内側リム 27 ブレーキキャリパー 30 従来のホイール 31 リム 32 ホイール取り付け面 33 ウエル部 34 バルブスロープ部 35 ブレーキキャリパー 36 ディスク 40 近年の高オフセットホイール 41 ディスク 42 外側リムフランジ部 43 バルブスロープ 44 外側リム 45 ブレーキキャリパー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両用一体型軽合金製ホイールであって
    そのディスク(1)の表側面(1a)が外側リムフラン
    ジ部(2)に連なる形式のホイールに於いて、バルブス
    ロープ部(3)とディスク裏側面(1b)との間に空洞
    部(4)を設けたことを特徴とする車両用一体型の軽合
    金製ホイール。
  2. 【請求項2】 前記空洞部(4)がディスク裏側面(1
    b)からバルブスロープ部(3)にかけてアーチ状のな
    だらかな円弧で形成されている請求項1に記載のホイー
    ル。
  3. 【請求項3】 前記バルブスロープ部(3)を光輝加工
    面及び/又は着色面と成した請求項1及び2のいずれか
    1項に記載のホイール。
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