JPS5889401A

JPS5889401A - 車の複合車輪

Info

Publication number: JPS5889401A
Application number: JP18609581A
Authority: JP
Inventors: ジユリアン・ルイス・レイノルズ; ポ−ル・ロ−アン・オブライアン
Original assignee: Reynolds International Inc
Current assignee: Reynolds International Inc
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1983-05-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、膨張させうるタイヤ全土に装着しうる車の重
輪に関する。このような車輪は、一般に輸送工業におい
て、自動車、有かい車、トラック及びその類似物に採用
されている。

過去において、輸送の用途に用いられる車輪は、加工さ
れた鋼から形成された。この鋼の車輪は、満足に動くけ
れども、燃料の経済に対する絶えず増大する必要をもっ
ており、経済と保守の目的のために、これらの鋼の車輪
をアルミニウム及びその合金から形成された車輪と置き
換えるためのいくつかの試みがなされた。アルミニウム
の車輪を用いるとき、鋼から形成された同様な車輪に比
較して著しい重量減少を実現することができる。

鋼車輪にとって替わるべきアルミニウム車輪を採用する
ために、２つの選択をなすことができる。

アルミニウム車輪は、金属加工されたもの又は鋳物の何
れでもよい。ｌ金属加工されたｌとけ、押出し、鍛造、
打抜加工、コイニング（ｃｏｌｎｌｎｇ　）、スエ込み
、エンゲシング及びその類似物等の作業を含むことを意
味する。

鋳造アルミニウム車輪は、入り組んだ様式化された正面
の表面を車輪に形成することができるので、鋳造アルミ
ニウム車輪を採用するとき、美的な目的のためにハブキ
ャップ又は他の装飾的特徴を上に付加する必要がないと
いう点で長所を有する。上に付加されたハブキャップは
紛失したり盗峻にあうことがあるので、この特徴は望ま
しい。

然しなから、鋳造アルミニウムの多孔性、動的疲労寿命
、降伏強度、及び伸び特性の故に、鋳造アルミニウムか
ら形成された車輪は、なお鋼の車輪より著しく軽いけれ
ども、鋼をアルミニウムで置きかえることにより期待し
つる程は軽くない。

金、鳴加工されたアルミニウム車輪は、これに反して、
対等の鋳造アルミニウム車輪より著しく軽く形成するこ
とができる。これは、金属加工されたアルミニウムから
形成された構造体の物理的特性が鋳造アルミニウムから
形成されたものより秀れている九めである。例えば、押
出し又は鍛造された６０６１−Ｔ６アルミニウム合金は
、約３８０００ＰＳｌ　（１８５５００／ｃ９／ｍ２）
の降伏強度を有するが、他方、鋳造アルミニウム合金Ｎ
ｏ、　５５６は、約１６０００〜１８０００　ＰＳＩ（
７８１ＤＯ〜Ｂ７９００ｋｇ／ｍ２）（２）降伏強度を
有する。押出し又は鍛造された合金の伸びは、最小１４
係であり、他方、鋳造合金は約２〜７チの伸びを有する
。従って、１４インチ×５．５インチ（３５−６Ｘ１２
．９ｃｒｎ）の押出し又は鍛造された６０６１−７６合
金のアルミニウム車輪は、約１１．２５ポンド（５，１
０＃）の重さであるが、他方、３５６合金から形成され
た等しい強度の鋳造アルミニウム車輪は、約１６／ン）
′（７、２６＃）の重さをもっている。従って、押出し
又は鍛造されたアルミニウム合金は、均等の強度の鋳造
アルミニウム車輪より約３０チだけ軽い。

金属加工されたアルミニウム車輪は、然しなから、意匠
家の見地から欠点を有する。鍛造された鋼の車輪と同様
に、金属加工されたアルミニウム車輪には、鋳造アルミ
ニウム車輪において容易に形成しうる入り組んだ流行型
の正面を形成するととができない。従って、鍛造された
鋼の車輪と同様に、金属加工されたアルミニウム車輪は
、過去において、上に付加されるハブキャップ又は他の
流行型の正面を受入れるように設計されたが、このハブ
キャップ等は、前述のように紛失又は盗難をうけること
がある。

それ故、金楓加工されたアルミニウム車輪の強度特性と
鋳造アルミニウム車輪の流行型化の利点とを有し、他方
、鋼にまさるアルミニウムの重量減少性の十分な長所を
取入れることのできる、一体的アルミニウム車輪を形成
することが望ましいつ本発明によって、このような複合
アルミニウム車輪を作ることができる。本発明の複合ア
ルミニウム車輪は、膨張させうるタイヤを上に装着して
受入れることのできるアルミニウムベース車輪を、その
中に鋳造アルミニウム挿入体を永久的且つ一体的に装着
させて包含し、鋳造アルミニウム挿入体が、アルミニウ
ムペース車輪の中へ装着された後には軸線方向に移動で
きないようにして、複合一体的構造体を形成する。鋳造
アルミニウム挿入体は、複合車輪の正面に流行型を付加
するのみならず、複合車輪に構造強度を付加し、従って
アルミニウムペース車輪のリムから著しい重量の減少を
可能にする。

本発明の一体的複合アルミニウム車輪構造体を、添付図
面を参照してより詳細に説明する。

図において、第１図は、本発明に従って形成された典型
的な複合アルミニウム車輪の正面図である。復合屯輪１
は、アルミニウムペース車輪２と、一体的複合構造体を
形成するようにベース車輪２の中に永久的に装着された
鋳造アルミニウム挿入体３と、を包含する。好ましくは
、アルミニウムペース車輪２Ｆｉ、鍛造又は押出しによ
り形成される。然しなから、アルミニウムベース車輪２
は、前述の金属加工作業の何れによっても形成すること
ができる。第１図に示されている正面の設計は、本発明
の実施により作りつる多くの変化する正面構造の１つに
すぎない。実際、本発明の複合アルミニウム車輪の主要
な特徴の１つは、同じアルミニウムベース車輪を用いな
がら、意匠板の希望する殆どいかなる正面設計をも作る
ように、鋳造アルミニウム挿入体３のスタイルを決めう
るという事実である、勿論、異なる車輛により要求され
るとき又は他の構造上の理由から、種々のアルミニウム
ベース車輪の構造を採用することもできる。

従って、第１図に示す特殊な正面の設計は、本発明の一
部を包含しない。

第２図〜第４図は、一体的複合車輪構造体１を形成する
ための、アルミニウムベース車輪２と鋳造アルミニウム
挿入体３との一体化を示す。第２図は、第１図に示す複
合アルミニウム車輪の断面図である。アルミニウムベー
ス車輪２は、車輪の凹み１２と、この車輪凹み１２に隣
接して位置決めされたハブ又はウェブの部分１０と、を
含むリム部分を包含する。

８ｇ２図に見られるように、アルミニウムペース車輪２
が、鋳造アルミニウム挿入体３のリップを少くとも部分
的に取り囲み且つ鋳造アルミニウム挿入体３を適所に拘
束するように、鋳造アルミニウム挿入体３Ｖｉ、アルミ
ニウムベース車輪２０部分として形成された重なり拘束
手段４と６によって、アルミニウムペース車輪の中へ拘
束されている。鋳造アルミニウム挿入体３は、一対のフ
ランジ１４と１６を含み、このフランジ１４．１６は、
挿入体３が拘束手段４と６によってペース車輪２の中へ
適所に締付けられたとき、鋳造アルミニウム挿入体３を
適所に拘束してその軸線方向の移動を妨げる。

第３図は、鋳造アルミニウム挿入体３を適所に拘束する
前の、アルミニウムベース車輪２と鋳造アルミニウム挿
入体３の位置決めを示す。アルミニウムベース車輪２に
は、ウェブ又はハブ１０の表面上に小塊又はピード５と
７が形成されている。

小塊又はビード５と７は、アルミニウムベース車輪２の
周りに離間された複数の小塊でよい。二者択一的に、拘
束手段は、アルミニウムベース車輪２０周りに連続的に
延びる円形ピード又は不連続に離間された部材として延
びる円形ビードとすることができる。また、アルミニウ
ムペース車輪２は、鋳造アルミニウム挿入体３がアルミ
ニウムペ−ス車輪２へ滑り込まされることを可能とする
表面８と９を有して形成され、鋳造アルミニウム挿入体
３上のフランジ１４と１６は、表面８と９及び小塊又は
ビード５と７と協働し、それによって鋳造アルミニウム
挿入体３を適所に拘束してその軸線方向の移動を妨げる
ように、構成され巨つ配列されている。この点で、一体
内複合車輪構造体ＩＶｉ、形成されるのが迅速である。

第４図に最もよく見られるように、アルミニウムペース
車輪２上の小塊又はピード５と７は、拘束手段４と６を
形成するように変形され、拘束手段４．６は、鋳造アル
ミニウム挿入体３のフランジを取囲み且つ鋳造アルミニ
ウム挿入体３ｆその軸線方向移動がないようにアルミニ
ウムペース車輪２の中へ保持し、一体内複合車輪構造体
１を形成する。この拘束作業は、種々の方法で形成する
ことができる。この作業を行なう好ましい方法は、公知
のすえ込み鍛造法（ｓｗａｇｅ−ｆｏｒｇｌｎｇ　）で
ある。

この作業において、アルミニウムペース車輪２と鋳造ア
ルミニウム挿入体３は、モールド内のよう１な適所にしつかり保持され、他方、グイ金型が、アルミ
ニウムペース車輪２の正面を打撃して小塊又はビーＰ５
と７＋拘束形状に変形させ、鋳造アルミニウム挿入体３
を適所にしつかり保持して一体的複合車輪構造体１を作
る。然しながら、これは、構造体１を形成しうる唯一の
方法ではない。

ｏ　−ラカール成形又はスピンニングのような他のアル
ミニウム加工作業を採用することもできる。

拘束作用を生じさせる方法は、最終の構造体に影響をも
たない。

アルミニウムペース車輪２Ｖｉ、米国特許第５．２６５
，５１５号、これは本発明の譲渡人に譲渡されたもので
あるが、の方法の押出し作業により形成することが可能
であり、その開示を、引用によ轢本明細書に合体させる
。本発明のアルミニウムペース車輪２を形成するために
採用しつるアルミニウム車輪用の典型的な合金は、合金
６０６１−Ｔ６である。勿論、他の類似の合金を用いて
もよい。同様に、アルミニウムペース車輪２を形成する
ために、前述の金属加工作業の倒れ】　２をも採用しうる。

鋳造アルミニウム挿入体３は、自動車の鋳造車輪用に典
型的に採用されている鋳造合金３５６又は他の類似の鋳
造合金から形成することができる。

鋳造アルミニウム挿入体３は、砂型鋳造、永久型鋳造、
低圧ダイカスト法、又は高圧ダイカスト法により形成す
ることができる。好ましくは、鋳造アルミニウム挿入体
３は、高圧又は低圧のダイカスト法により形成される。

鋳造アルミニウム挿入体３が適所に拘束されたとき、そ
の結果は、単一の複合車輪構造体１である。この一体内
構造体１の故に、鋳造アルミニウム挿入体３Ｆｉ、複合
車輪１へ装飾的外観を加えるのみならず、構造強度をも
付加する。

アルミニウム車輪を設計する際、車輪の重量の７０係ま
でがリムの領域にある。本発明の複合車輪を採用すると
き、構造諦造アルミニウム挿入体３は、過去においてリ
ムにより殆ど支持されてきた慣性力又は他の応力のうち
の若干を、複合車輪１の中心ハブ１０へ移し変える。こ
れは、リムの領域を以前に要求されたよりも軽く設計す
ることを可能とする。リムの領域の重量を以前のアルミ
ニウム車輪に比較して２０チまで減少させることが、本
発明の複合車輪構造体１を採用することにより実現しう
る。

鋳造アルミニウム挿入体３により達成される追加的機能
は、熱伝達機能である。車の移動の間、タイヤ内に大量
の熱の蓄積が生ずる。アルミニウムの熱伝導性が高いの
で、このタイヤ内の熱の多くが車輪へ移される。過去の
アルミニウム車輪においては、この熱の大部分がリム領
域内に保持されると共に、頻繁に起る熱の蓄積がタイヤ
の破損を引き起すことがある。然しなから、本発明の複
合車輪構造体１を採用するときは、鋳造アルミニウム挿
入体３は、追加の熱交換器として作用し、リム内の熱の
一部を鋳造アルミニウム挿入体３の全体を通して及び従
って空気中へ運び、これが、リムの温度を低下させてタ
イヤの破損を防止するのを助ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って形成された典型的な一体的複
合アルミニウム車輪の正面図である。第２図は、第１図の２−２線を通してとられた断面図で
、本発明の一体的複合車輪構造体を示す、第３図は、ア
ルミニウム車輪と鋳造アルミニウム挿入体の位置決めを
示す第２図の一部の拡大図で、それらが一体内複合構造
体を形成するために合体される前の図である。第４図は、複合構造体を形成するための、アルミニウム
ペース車輪の中への鋳造アルミニウム挿入体の一体的拘
束を示す、第２図の同じ拡大部分の図である。】・・・組合車輪、２・・・ペース車輪、３・・・構造
的鋳造アルミニウム挿入体、４．６・・・拘束手段、１
４．１６・・・フランジ、５．７・・・小塊又はビード
ＦＩＧ、ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車輪の凹みと、車輪の凹みに隣接して位置決めさ
れたハブと、を有するリムを含むアルミニウムペースの
車輪を包含する自動東の複合車輪において、構造鋳物ア
ルミニウム挿入体３が、ペース車輪２に対する構造強度
に寄与すると共に複合車輪１の外側正面の主要部分を構
成し、挿入体３は、挿入体上に配置された一対のフラン
ジ１４．１６とペース車輪の一部を形成する拘束手段４
．６とによって、軸線方向に移動しないようにベース車
輪の内部に永久的に拘束されていること、を特徴とする
車の複合車輪。
（２）構造アルミニウム挿入体３が、すえ込み鍛造によ
ってアルミニウムペース単輪の中へ拘束されていること
、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車輪。
（３）　　［１アルミニウム挿入体３が、ローラーカー
ル成形によってアルミニウムペース車輪の中へ拘束され
ていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）　、
１１に記載の車輪。
（４）拘束手段４．６が、複数の変形された小塊又はビ
ード５．７會包含すること、を特徴とする特許請求の範
囲第（１）項〜第（３）項の何れか一項に記載の車輪。
（５）　　ビード５，７が連続的であること、’ｔ−％
徴とする特許請求の範囲第（４）項に記載の車輪。
（６）　　ビード５．７が不連続的であること、を特徴
とする特許請求の範囲第（４）項に記載の車輪。
（７）構造アルミニウム挿入体３が低圧ダイカスト鋳物
であること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜
第（６）項の何れか一項に記載の車輪。
（８）構造アルミニウム挿入体３が高圧ダイカスト鋳物
であること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜
第（６）項の倒れか一項に記載の車輪。
（９）構造アルミニウム挿入体３がアルミニウム合♀Ｎ
ｏ、５５６から形成されていること、ｆｒ％徴とする特
許請求の範囲第（１）項、第（７）項又は第（８）項に
記載の車輪、０１　　アルミニウムペース車輪２が鋳造品であること
、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第（９）項
の何れか一項に記載の車輪。０１）　　アルミニウムペース車輪２が押出し品である
こと、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第（９
）項の何れか一項に記載の車輪。 α２　ペース車輪２がアルミニウム合金Ｎｏ、６０６１
−７３から形成されていること、を特徴とする特許請求
の範囲第０１項、第０１項、又は第（１１）項に記載の
車輪。