JPWO2008062521A1 - 自動車用ホイール - Google Patents

Abstract

自動車用ホイール１ａのディスク３ａにあって、ハブ孔１０の中心を仮想中心として当該ハブ孔１０周囲に設定される仮想円２６上で間隔を置いて複数形成されたハブ面アール部２０に、加工硬化を生じさせる圧縮加工をそれぞれ行って圧縮残留応力を付与した。これにより、ハブ面アール部２０の強度が向上した。

Description

本発明は、自動車用ホイールのディスクに形成されたハブ面アール部に関する。

ほぼ円筒形のリムの内周面にほぼ円板形のディスクを嵌合し、さらにその嵌合部を接合した２ピースタイプの自動車用ホイールは良く知られている。

この２ピースタイプの自動車用ホイールａにあって、リムｂは、図１９に示すように、両側の開口縁にタイヤ（図示省略）のビードを側方から支持するリムフランジ部ｃ，ｃを備えている。また、各リムフランジ部ｃ，ｃの内側位置には、タイヤのビードが着座するビードシート部ｄ，ｄが当該リムｂの軸線方向とほぼ平行に連成されている。さらに、前記ビードシート部ｄ，ｄの間には、リムｂの内径側に陥没するドロップ部ｅが形成されている。

これに対しディスクｆは、図１９，２０に示すように、中央に形成されたハブ孔ｇの周囲に、複数のボルト孔ｈが同一円周上に等間隔で配設されている。なお、各ボルト孔ｈには、その開口部位を囲繞するようにしてナット座ｉが設けられている。また、各ナット座ｉの径方向における外側部分から当該ディスクｆの外周縁に至る中間部分には、意匠面側に突出するハット部ｊが形成されている。ここで、ボルト孔ｈが形成されるボルト孔形成平面部ｒ（図２０参照）と、ハット部ｊの立ち上がり傾斜面ｋとの間には、意匠裏面側に若干突出するハブ面アール部ｍが形成されている。さらに、当該ハブ面アール部ｍの意匠裏面側が、自動車のハブ（図示省略）と当接するハブ取付面ｐとなっている。また、ハット部ｊには、放熱効果を得るべく、複数の飾り孔ｑが等間隔で周状に配置されている。さらに、このハット部ｊの外側に、前記リムｂにおけるドロップ部ｅの内周面に嵌合可能なフランジ部ｎが意匠裏面側に向けて曲成されている。なお、これまでに述べた図１９に示す構成は、ドロップ部ｅでリムｂとディスクｆとが嵌合するものであり、いわゆるドロップ嵌合ホイールと呼ばれている（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記２ピースタイプの自動車用ホイールとしては、ドロップ嵌合ホイールの他に、いわゆるフルフェイスホイールも知られている（例えば、特許文献２参照。）。かかる構成は、リムが、その軸線方向における一端にタイヤのビードを側方から支持する意匠裏面側フランジ部を備えると共に、他端に接合部を備えている。また、ディスクの外周部が、タイヤのビードを側方から支持する意匠面側フランジ部とされている。そして、前記ディスクの裏面が、前記リムの接合部に接合されて、相互が一体化されてなるものである。

さらに、上記２ピースタイプの自動車用ホイールとしては、これまでの構成の他に、いわゆるビード嵌合ホイールが知られている。かかる構成は、リムが、その軸線方向両側にタイヤのビードが着座するビードシート部を備え、一方のビードシート部が嵌合用ビードシート部とされている。そして、ディスクが、前記嵌合用ビードシート部に嵌合され、かつその嵌合部が接合されることにより相互が一体化されている。

なお、これまでに述べた自動車用ホイールのディスクは、飾り孔等の大きさ・形状・配置、又は意匠面の凹凸等が様々に変更されて種々の外観形状が提案されているところ、これに伴い上述したハブ面アール部の形成態様としては２通りに大別される。一つは、図２０に示すような、飾り孔が比較的小さく形成され、ハブ孔の周囲に、単一で正面視ほぼ円環状のハブ面アール部ｍが形成されている構成である。もう一つは、図２１に示すような、飾り孔ｑの孔縁がハブ孔ｇに向かって張り出しており、これにより飾り孔ｑの周辺部がハブ面アール部ｍを分断している構成である。換言すれば、ハブ孔ｇの中心を仮想中心として当該ハブ孔周囲に設定される仮想円ｓ上で複数のハブ面アール部ｍが断続的に間隔を置いて形成されている構成である。このような、飾り孔ｑの孔縁がハブ孔ｇに向かって張り出した構成は、図２０に示す構成に比して意匠が斬新であると共に、放熱効果が高いという利点がある。

特許文献１：特開２００４−７４２４８号公報
特許文献２：特開平８−１８３３０１号公報

ところで、上記ディスクにあって、正面視ほぼ円環状のハブ面アール部が単一で形成された構成（図２０参照）は、ハブ面アール部の、その全周が自動車のハブと当接することとなるため、ディスクに作用する負荷がディスク全体に均等に分散されることとなる。しかしながら、これに対して複数のハブ面アール部が間隔を置いて間欠的に形成された構成（図２１参照）は、ハブ面アール部とハブとの接触面積が前記構成に比して減少してしまい、また、ディスクに作用する負荷がディスク全体に分散され難いため、各ハブ面アール部に多大な負荷がかかってしまう。このように、各ハブ面アール部への負荷が大きくなると、各ハブ面アール部又はその周辺に応力集中が生じ、規定のライフ試験（横方向負荷耐久試験）で十分な結果が得られないことがあった。具体的には、かかるライフ試験において、要求規格の半分の回転回数で亀裂が入ってしまい、製品化にはほど遠い自動車用ホイールとなっていた。

そこで本発明は、複数のハブ面アール部が間隔を置いて形成されたディスクを備えた構成にあって、所望のライフ寿命を満足する自動車用ホイールを提供することを目的とする。

本発明は、タイヤが装着されるリムと該リムに接合されるディスクとを備え、前記ディスクは、中央にハブ孔が配置されていると共に、該ハブ孔の中心を仮想中心として当該ハブ孔周囲に設定される仮想円上に、自動車のハブが当接することとなるハブ面アール部が間隔を置いて複数形成されてなる自動車用ホイールにおいて、全ハブ面アール部は、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなるものであることを特徴とする自動車用ホイールである。

ここで、ハブ面アール部が間隔を置いて形成されたディスクであると、従来は各ハブ面アール部に応力集中が発生してしまい、自動車用ホイールとして所望のライフ寿命が得られない場合があった。一方、本発明にあっては、全ハブ面アール部に対して各々加工硬化させる圧縮加工を行い、当該ハブ面アール部に圧縮残留応力を付与するようにしたため、ハブ面アール部の強度が向上し、所望のライフ寿命を確実に得ることができる。

ところで従来構成にあっては、ディスクの一部に圧縮残留応力が付与されると、当該ディスクにひずみが生じて自動車用ホイールの真円度が悪化してしまうことがあった。しかしながら本発明は、敢えてディスクの全ハブ面アール部に圧縮残留応力を付与することにより、自動車用ホイールの真円度を維持しつつ、各ハブ面アール部の強度向上を図ったものである。

また、上記構成にあって、圧縮加工としては次のような構成が提案される。
すなわち、ディスクは、所定形状の基材を、一対の成形型を用いてプレス加工することにより所定形状に成形されるものであって、ハブ面アール部で加工硬化を生じさせる圧縮加工は、ディスクを所定形状とし、かつ全ハブ面アール部を強圧するプレス加工が提案される。

かかる構成にあって、前記のプレス加工はディスクを所定形状とする加工であり、その加工過程で全ハブ面アール部を加工硬化させるものであるため、従来に比してディスクの製造工程数が増えず、ディスクの生産性を従来と同程度とすることができる。また、成形型を用いる加工手段とすることにより、ハブ面アール部に意匠性を損なうような傷を付けることがない。そのため、プレス加工によりハブ面アール部を加工硬化させてディスクを成形した場合、ハブ面アール部の意匠面側を研磨せずにそのまま塗装処理を行っても、意匠性を損なう塗装不良品の発生を抑制することができる。なお、前記のプレス加工は、ハブ面アール部を当該ハブ面アール部の周囲部分に比して強圧するものであっても良いし、ハブ面アール部をディスクの他の部位に比して強圧する構成であっても良く、適宜圧力調整され得る。

また、ハブ面アール部で加工硬化を生じさせる圧縮加工は、当該ハブ面アール部に対して行うショットピーニング加工が提案される。

かかる構成とすることにより、公知技術を用いて全ハブ面アール部に加工硬化を生じさせることができる。なお、全ハブ面アール部の意匠裏面のみにショットピーニング加工をした場合は、意匠面が傷付いて荒れることがないため、意匠性を損なうことがない。また、全ハブ面アール部の意匠面のみにショットピーニング加工をした場合は、意匠裏面のみにショットピーニング加工した場合に比してハブ面アール部の強度を向上させることができる。

また、ディスクは、ハブ孔周囲に設定された仮想円に沿う方向で互いに隣り合うハブ面アール部の間に、当該ハブ面アール部に比して意匠面側に突出し、かつ前記仮想円の内側に一部延出されてなる隆起状突出部が形成されてなる構成が提案される。

かかる構成にあっては、仮想円に沿う方向でハブ面アール部と隆起状突出部とが交互に形成されることとなり、当該仮想円上でディスクの軸線方向に沿った高低差が生じることとなる。したがって、従来は低位のハブ面アール部に大きな応力集中が生じて当該部位に亀裂等が生じやすくなる原因となっていたが、本発明は全ハブ面アール部に圧縮残留応力が付与されて強度が向上した構成であるため、所望のライフ寿命を満足することとなる。

なお、前記構成にあって、ディスクは、ハブ孔周囲に設定された仮想円の内側に歯車形環状平面部が形成されてなり、かつ該歯車形環状平面部にボルト孔が等間隔に周設されてなると共に、前記歯車形環状平面部の外周部の一部を構成する張出円弧部に、ハブ面アール部が形成されてなるものも含まれる。

このような歯車形環状平面部を備えたディスクにあっては、ハブ面アール部が間隔を置いて複数配設されることとなるため、従来は強度上問題があったが、本発明は全ハブ面アール部に圧縮残留応力が付与されて強度が向上したものであるため、所望のライフ寿命を満足することとなる。

また、本発明に係る自動車用ホイールとしては、次のような構成がある。
すなわち、ディスクの外周部は、タイヤのビードを側方から支持する意匠面側フランジ部とされており、リムは、当該リムの軸線方向における一端にタイヤのビードを側方から支持する意匠裏面側フランジ部を備え、他端に接合部を備え、ディスクの裏面が前記接合部に接合されてなる自動車用ホイールである。かかる構成は、いわゆるフルフェイスホイールと呼ばれるものである。

さらに、リムは、当該リムの軸線方向両側にタイヤのビードが着座するビードシート部を備え、一方のビードシート部を嵌合用ビードシート部としたものであり、ディスクは、前記嵌合用ビードシート部に嵌合されてなる自動車用ホイールである。かかる構成は、いわゆるビード嵌合ホイールと呼ばれるものである。

これまでに述べた構成にあって、ハブ面アール部を圧縮加工して圧縮残留応力を付与する際には、ハブ面アール部に加えて隣接する周辺部位にも圧縮残留応力を付与する構成としても良い。例えば、ディスクは、ハブ面アール部と、その外周側で連成し、かつ当該ハブ面アール部に対して意匠面側に傾斜してなる外側立ち上がり部を備え、全ハブ面アール部と全外側立ち上がり部とが、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなる構成が提案される。

かかる構成とすることにより、全ハブ面アール部及び全外側立ち上がり部の強度を向上させることができ、さらに強固なディスクを備えた自動車用ホイールとすることができる。

本発明の自動車用ホイールは、複数のハブ面アール部が間隔を置いて形成されたディスクを備えると共に、全ハブ面アール部が、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなる構成としたため、その真円度を維持したまま、ハブ面アール部の強度が向上することとなり、所望のライフ寿命を満足する優れた効果がある。

また、上記構成にあって、前記圧縮加工が、ディスクを所定形状とし、かつ全ハブ面アール部を強圧するプレス加工であるものとした場合は、ディスクを所定形状とする既存のプレス加工過程で本発明に係る圧縮加工を行うことができるため、製造工程数が従来に比して増えることがなく、ディスクの生産性を維持したまま全ハブ面アール部の強度を向上させることができる効果がある。また、このプレス加工は成形型を用いるため、ハブ面アール部に意匠性を損なうような傷を付けることがないという利点がある。

また、前記圧縮加工が、ハブ面アール部に対して行うショットピーニング加工であるものとした場合は、公知技術を好適に採用して全ハブ面アール部に圧縮加工を行い、圧縮残留応力を付与することができる効果がある。

また、ディスクのハブ面アール部間に、ハブ孔の周囲に設定された仮想円の内側に一部延出されてなる隆起状突出部が形成されてなる構成とした場合は、従来、ハブ面アール部に応力集中が発生して強度の点で不十分であった構成について、かかる問題を解消して所望のライフ寿命を満足する自動車用ホイールとすることができる効果がある。

また、歯車形環状平面部を備え、かかる歯車型環状平面部の張出円弧部にハブ面アール部が形成されてなる構成とした場合は、従来、ハブ面アール部に応力集中が発生して強度の点で不十分であった構成について、かかる問題を解消して所望のライフ寿命を満足する自動車用ホイールとすることができる効果がある。

また、ディスクの外周部は、タイヤのビードを側方から支持する意匠面側フランジ部とされており、リムは、当該リムの軸線方向における一端にタイヤのビードを側方から支持する意匠裏面側フランジ部を備え、他端に接合部を備え、ディスクの裏面が前記接合部に接合されてなる構成とした場合は、フルフェイスホイールに本発明を適用することができる利点がある。

さらに、リムは、当該リムの軸線方向両側にタイヤのビードが着座するビードシート部を備え、一方のビードシート部を嵌合用ビードシート部としたものであり、ディスクは、前記嵌合用ビードシート部に嵌合されてなる構成とした場合は、ビード嵌合ホイールに本発明を適用することができる利点がある。

また、全ハブ面アール部と全外側立ち上がり部とが、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなる構成とした場合は、全ハブ面アール部と全外側立ち上がり部の強度が向上した自動車用ホイールとすることができる効果がある。

<第一実施例>
本発明に係る自動車用ホイール１ａを、フルフェイスホイールを例にして説明する。
図１に示すように、自動車用ホイール１ａは、タイヤが装着されるほぼ円筒形のリム２と、ほぼ円板形のディスク３ａとが一体化されて構成されている。

以下、リム２について説明する。
リム２は、図１に示すように、自動車（図示省略）側に配置される内端に、タイヤのビード（図示省略）を側方から支持する意匠裏面側フランジ部４を備えている。また、この意匠裏面側フランジ部４には、タイヤのビード（図示省略）を着座させる内側リムビードシート部５が連成されている。さらに、この内側リムビードシート部５と連成される内側ウエル部６ａを介して、リム２の内周面の中央位置にドロップ部７が形成されている。このドロップ部７は、タイヤ装着時にタイヤのビードを落とすために利用される。

さらに、このリム２には、ドロップ部７と連成される外側ウエル部６ｂを介して、意匠面側ビードシート部８（接合部）が形成されている。なお、この意匠面側ビードシート部８にも、タイヤのビードが着座することとなる。

次に、ディスク３ａについて説明する。
図１，２に示すように、円盤状のディスク３ａの中央には、当該ディスク３ａの軸線方向に沿って貫通するハブ孔１０が形成されている。また、このハブ孔１０の周囲には、当該ハブ孔１０を囲繞するようにしてボルト孔形成平面部１７が形成されており、このボルト孔形成平面部１７に、五個のボルト孔１１が同一円周上に等間隔で配設されている。このボルト孔形成平面部１７は、当該ディスク３ａの軸線方向に対して垂直となるように設けられている。なお、各ボルト孔１１には、その開口部位を囲繞するようにして、ボルト孔形成平面部１７に対して意匠面側Ｘ（図１中、Ｘ矢印方向）に盛り上がったナット座１２が設けられている。

また、各ナット座１２の径方向における外側付近から当該ディスク３ａの外周縁に至る部分には、五本のスポーク部１５が放射状に形成されている。さらに、円周方向における各スポーク部１５の間に、飾り孔１６がそれぞれ開設されている。また、ディスク３ａの外周部にあっては、その外周縁が意匠面側Ｘに折曲されて意匠面側フランジ部２５とされている。この意匠面側フランジ部２５は、タイヤのビードを側方から支持するものである。

さらに、当該ディスク３ａの径方向において、前記ボルト孔形成平面部１７とスポーク部１５との間には、意匠裏面側Ｙ（図１中、Ｙ矢印方向）に若干突出するハブ面アール部２０が配置されている。当該ハブ面アール部２０の意匠裏面側Ｙが、自動車のハブ（図示省略）と当接するハブ取付面２１（図１参照）となっている。

ところで、本実施例に係るハブ面アール部２０は、ハブ孔１０の中心を仮想中心として当該ハブ孔１０の周囲に設定された仮想円２６（図３参照）上に、等間隔に五つ形成されている。なお、図３は、説明の便宜上、スポーク部１５、飾り孔１６の周囲、及び隆起状突出部２２の起伏の図示を省略している。さらに、図１，２に示すように、この仮想円２６上で互いに隣り合うハブ面アール部２０，２０の間には、当該ハブ面アール部２０に比して意匠面側Ｘに所定高さで突出した隆起状突出部２２が配置されている。さらに詳述すると、かかる隆起状突出部２２は、飾り孔１６に沿って形成されていると共に、そのハブ孔１０寄りの部分は、前記仮想円２６の内側領域まで延出されている。このように、ハブ面アール部２０間にある隆起状突出部２２がハブ孔１０に向けて張り出すようにして形成されることにより、仮想円２６の円周方向に沿って起伏が生じ、ハブ面アール部２０とその間の部位とで高低差が生じた意匠性の高い外観形状となっている。

これまでに述べた構成にあって、図１に示すように、前記意匠面側フランジ部２５付近の意匠裏面と、前記リム２の意匠面側ビードシート部８とが溶接接合されて固定されることにより、リム２とディスク３ａとが一体化してなる自動車用ホイール１ａが構成されることとなる。なお、溶接手段としては、公知技術であるアーク溶接や、レーザ溶接等の隅肉溶接が好適である。

ところで、上記ディスク３ａの外観形状は、公知のプレス加工により好適に成形される。
さらに詳述すると、ディスク３ａは、鋼材料からなる板状の基材を複数回プレス加工（打抜き加工、予備絞り加工、形状絞り加工、リストライク加工、及びコイニング加工）することにより製造される。例えば、最初に、ほぼ正方形状とした合金鋼の平板であって、四つの角部を外側方向に凸となる円弧状に打抜き加工した基材を用意する。そして、予備絞り加工工程で、中央領域に円穴の凹部を有する受皿状中間材を形成する。次に、形状絞り加工工程で、ナット座１１、及びハブ面アール部２０等が形作られたディスク状品を形成する。次に、再度の絞り加工工程により、寸法精度が整えられたディスク状品を形成する。そして、リストライク加工工程により、意匠面側フランジ部２５を形成する。そして、最終工程であるコイニング加工により、各ボルト孔１１に仕上げ加工する。なお、ディスク３ａを製造するための工程数はこれに限定されるものではない。

次に、本発明の要部について説明する。
本発明に係るディスク３ａの全ハブ面アール部２０は、前記コイニング加工工程において、当該ディスク３ａの軸線方向に沿って強圧される。さらに詳述すると、前記コイニング加工工程は、図４に示すように、コイニングポンチ３１ａとコイニングダイス３１ｂとでボルト孔１１を仕上げ加工すると共に、上側金型３０ａ（成形型）と下側金型３０ｂ（成形型）とで、全ハブ面アール部２０を当該ディスク３ａの軸線方向へ沿って所定圧力Ｐで強圧する。

このように全ハブ面アール部２０を他の部位に比して強圧すると、ハブ面アール部２０が従来構成に比して薄肉化され、当該部位で加工硬化が生じることとなる。そして、このように加工硬化が生じることにより、全ハブ面アール部２０に圧縮残留応力が付与され、当該自動車用ホイール１ａの真円度を維持しつつ、ハブ面アール部２０の強度が向上する。なお、全ハブ面アール部２０を強圧する工程は、コイニング加工工程以外のプレス加工工程であっても良い。したがって、全ハブ面アール部２０を強圧する工程は、最終工程で行わなくても良い。

以下、圧縮残留応力が付与されたハブ面アール部２０の評価について説明する。
ハブ面アール部２０に圧縮残留応力が付与された構成と、付与されていない従来品とを、ハブ面アール部の板厚に着目して比較した。強圧しない従来品におけるハブ面アール部は、およそ６．１７１ｍｍであり、一方強圧した実施例品におけるハブ面アール部２０は、およそ６．１４０ｍｍであった。したがって、本実施例品のハブ面アール部２０は、およそ０．０３１ｍｍだけ従来品に比して薄肉化されていることがわかる。

また、ハブ面アール部の硬度（ビッカース硬さ試験法）に着目して両ディスクを比較した。従来品におけるハブ面アール部は、およそ２２２．１（母材硬度：１９３．６）であった。一方、本実施例におけるハブ面アール部２０は、およそ２３３．１（母材硬度：１９９．９）であった。したがって、母材硬度を考慮しても、本実施例品のハブ面アール部２０は、従来品のハブ面アール部に比して硬度が上がっていることがわかる。これにより、上記プレス加工によって、ハブ面アール部２０が確実に加工硬化していることが考察される。なお、試験片を作成すべく、コンタマシン（帯鋸盤）を用いて、実施例品としてのディスク３ａに係るハブ面アール部２０を外径部から中心に向かって切断（図２の二点鎖線Lを参照）した場合、切断刃が通過した後に切断面が閉じようとする現象が確認できる。このことから、ディスク３ａのハブ面アール部２０には、圧縮残留応力が残っていることが確認できる。なお、従来品においては、このような現象は確認できない。

次に、ハブ面アール部の金属組織に着目して両ディスクを比較した。なお、図５に示すように、測定部位は、表層部（部位α及び部位η）、表層部より深さ約０．１ｍｍの部位（部位β及び部位ζ）、表層部と板厚中央部との間であって表層部より深さ約１．５ｍｍの部位（部位γ及び部位ε）、板厚中央部であって表層部より深さ約３．２ｍｍの部位（部位δ）である。なお、図６〜図１２に示すように、部位α〜部位ηについて以下のような組織状態が確認された。写真倍率は、約１５００倍である。

<部位α>
図６ａに示すように、本実施例品のディスク３ａは、表層部で金属粒子が密になっており、圧縮された形になっている。一方、図６ｂに示すように、従来品は、表層部の金属粒子が疎になっており、粒子は圧縮されていない。また、この部位αを評価することにより、本発明に係る強圧によって、金属粒子間の隙間が変化することが確認された。

<部位β>
図７ａに示すように、本実施例品は、金属粒子が圧縮されている。一方、図７ｂに示すように、従来品は、表層部に近い部分で粒子が圧縮されていない。また、この部位βを評価することにより、本発明に係る強圧は、表層部に近い部位で粒子間の隙間や形状を変化させるということが確認された。

<部位γ>
図８ａに示すように、本実施例品は、個々の粒子が小さく、また圧縮された形状に変化している。一方、図８ｂに示すように、従来品は、個々の粒子が大きい。また、この部位γを評価することにより、板厚中央部付近では、粒子間の隙間の変化ではなく粒子そのものが変化されていることが確認された。

<部位δ>
図９ａ，ｂに示すように、本実施例品と従来品とで、大きな差異は確認できなかった。また、この部位δを評価することにより、板厚中央部までは強圧の影響が及ばないことが確認された。

<部位ε>
図１０ａ，ｂに示すように、本実施例品と従来品とで、大きな差異は確認できなかった。また、この部位εを評価することにより、板厚中央部までは強圧の影響が及ばないことが確認された。

<部位ζ>
図１１ａに示すように、本実施例品は、金属粒子が圧縮されている。一方、図１１ｂに示すように、従来品は、表層部に近い部分で粒子が圧縮されていない。また、この部位ζを評価することにより、本発明に係る強圧は、表層部に近い部位で粒子間の隙間や形状を変化させるということが確認された。

<部位η>
図１２ａ，ｂに示すように、本実施例品と従来品とで、部位αほど顕著な差は確認できないが、本実施例品に係る金属粒子は圧縮された形状となっている。

<第二実施例>
次に、本発明に係る自動車用ホイール１ｂを、公知のビード嵌合ホイールを例にして説明する。なお、上述したフルフェイスホイールである自動車用ホイール１ａと共通する点については、同符号を付すと共に、説明を簡略又は省略する。

図１３，１４に示すように、ビード嵌合ホイールとしての自動車用ホイール１ｂは、リム２とディスク３ｂとで構成されている。ここで、前記リム２は、その軸線方向両側にタイヤのビードが着座するビードシート部５，８’を備えていると共に、そのうち意匠面側Ｘに位置するビードシート部８’を嵌合用ビードシート部８’としたものである。なお、この嵌合用ビードシート部８’には、意匠面側フランジ部９が連成されている。

一方、ディスク３ｂの外周部には、フランジ部３５が意匠裏面側Ｙに向けて曲成されている。そして、このディスク３ｂのフランジ部３５が、前記リム２の嵌合用ビードシート部８’の内周に嵌合されると共に、その嵌合部が接合されて自動車用ホイール１ｂが構成されている。

ところで、図１３，１４に示すディスク３ｂは、六つのボルト孔１１と、六つの飾り孔１６を具備している。さらに、スポーク部１５のハブ孔１０寄り位置に隆起状突出部２２が形成されている。また、当該ディスク３ｂの径方向にあって、ボルト孔１１、ハブ面アール部２０、及び飾り孔１６が同一直線状に配列されてなる外観形状を呈している。なお、本構成にあっても、仮想円２６上で複数のハブ面アール部２０が間隔を置いて配列されていると共に、互いに隣り合うハブ面アール部２０，２０の間には、当該ハブ面アール部２０に比して意匠面側Ｘに所定高さで突出した隆起状突出部２２が配置されている。

そして、このようなビード嵌合ホイールとしての自動車用ホイール１ｂにあっても、ディスク３ｂに複数形成されたハブ面アール部２０のすべてに対して加工硬化を生じさせる圧縮加工を行うことにより、圧縮残留緒応力を付与して強度を向上させることができる。

さらに、その他の外観形状を呈するディスク３ｃ，３ｄが提案される。以下、各実施例を説明する。

<第三実施例>
図１５，１６に示すディスク３ｃは、五つのボルト孔１１と、五つの飾り孔１６とを備えている。また、当該ディスク３ｃの径方向にあって、ボルト孔１１、ハブ面アール部２０、及びスポーク部１５が同一直線状に配列されてなる外観形状を呈している。また、スポーク部１５は、外周へ向かうにつれ、比較的緩やかに意匠面側Ｘに立ち上がり、その先端部分は、飾り孔１６の周囲部分とほぼ同じ高さ位置となっている。なお、本ディスク３ｃも、仮想円２６上で複数のハブ面アール部２０が間隔を置いて形成されていると共に、互いに隣り合うハブ面アール部２０，２０の間には、当該ハブ面アール部２０に比して意匠面側Ｘに所定高さで突出した隆起状突出部２２が配置されている。

<第四実施例>
図１７，１８に示すディスク３ｄは、六つのボルト孔１１と、六つの飾り孔１６とを備えている。また、当該ディスク３ｄの径方向にあって、ボルト孔１１、ハブ面アール部２０、及び飾り孔１６が同一直線状に配列されてなる外観形状を呈している。また、ハブ面アール部２０と飾り孔１６との間には、ハブ面アール部２０に対してほぼ垂直状に意匠面側Ｘへ起立する起立壁３３が形成され、その起立高さが当該ディスク３ｄの外周部まで維持されている。なお、本ディスク３ｄも、仮想円２６上で複数のハブ面アール部２０が間隔を置いて形成されていると共に、互いに隣り合うハブ面アール部２０，２０の間には、当該ハブ面アール部２０に比して意匠面側Ｘに所定高さで突出した隆起状突出部２２が配置されている。

<第一実施例から第四実施例の共通思想>
上述したディスク３ａ〜３ｄの共通する点は、すべてハブ面アール部２０が間隔を置いて複数設けられている点である。具体的には、ハブ孔１０周囲に設定された仮想円２６の内側に正面視歯車形状（図３，図１４，図１５，及び図１７参照）のボルト孔形成平面部１７が形成されてなり、このボルト孔形成平面部１７の外周部２８の一部を構成する径方向で外側に張り出した複数の張出円弧部２９に、それぞれハブ面アール部２０が形成される。なお、本実施例に係る正面視歯車形状のボルト孔形成平面部１７により、本発明に係る歯車形環状平面部が構成される。ところで、少なくとも正面視歯車形状のボルト孔形成平面部１７を備えたディスクにあっては、ハブ面アール部２０が間隔を置いて複数形成されることとなるため、当該ハブ面アール部２０には応力集中が生じやすく、当該ハブ面アール部２０に圧縮残留応力を付与して強度を高める意義が大いに存在する。

<本発明のその他の実施例>
なお、一般的に本発明に適用されるディスク３ａ〜３ｄとしては、ハブ面アール部２０の長さとその間隙長さの比が、
ハブ面アール部２０の長さ：間隙長さ＝６：４
から
ハブ面アール部２０の長さ：間隙長さ＝４：６
までの範囲に該当する構成が好適に採用される。また、ボルト孔１１の数は、４〜６個のものが好適に採用される。

なお、これまでに述べた構成は、全ハブ面アール部２０のみに圧縮残留応力を付与したものであるが、全ハブ面アール部２０に加えて、各ハブ面アール部２０の隣接領域に対しても加工硬化を生じさせる圧縮加工を行って圧縮残留応力を付与するようにしても良い。例えば、ハブ面アール部２０の外周側に連成され、かつ当該ハブ面アール部２０に対して意匠面側Ｘに傾斜してなる外側立ち上がり部３２すべてにも加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与する構成が例示され得る。具体的に外側立ち上がり部３２は、図１〜図４に示すディスク３ａにあっては、ハブ面アール部２０の直ぐ外側の部位であって、スポーク部１５の基端位置が該当する。また、図１３，１４に示すディスク３ｂにあっては、ハブ面アール部２０の直ぐ外側の部位であって、飾り穴１６の孔縁のうちハブ孔１０寄り位置が該当する。また、図１５，１６に示すディスク３ｃにあっては、ハブ面アール部２０の直ぐ外側の部位であって、スポーク部１５の基端位置が該当する。また、図１７，１８に示すディスク３ｄにあっては、ハブ面アール部２０の直ぐ外側の部位であって、飾り穴１６の孔縁のうちハブ孔１０寄り位置が該当する。

なお、これまでに述べた構成は、全ハブ面アール部２０等に加工硬化を生じさせる圧縮加工として、金型３０ａ，３０ｂを用いたプレス加工を採用したものであるが、前記圧縮加工としてショットピーニング加工を採用しても良い。具体的には、全ハブ面アール部２０等の少なくとも一側面に、公知技術であるショットピーニング加工を行う。ここで、ハブ面アール部２０等の意匠裏面のみにショットピーニング加工をした場合は、意匠面が傷付いて荒れることがないため、意匠性を損なうことがない。また、ハブ面アール部２０等の意匠面のみにショットピーニング加工をした場合は、意匠裏面のみにショットピーニング加工した場合に比してハブ面アール部２０等の強度を向上させることができる。

なお、本発明に係る自動車用ホイール１ａ，１ｂは、上記実施例に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない限り、適宜設計変更可能である。例えば、ハブ面アール部２０は、仮想円２６上に等間隔で配列される場合もあるし、等間隔ではないが、一定の規則に従ってバランス良く離間状に配列される場合もある。

第一実施例に係る自動車用ホイール１ａを示す、図２のＡ−Ａ線縦断面図である。 ディスク３ａを備えた自動車用ホイール１ａの正面図である。 ディスク３ａにあって、仮想円２６を示す正面図である。 ディスク３ａを最終形状とするプレス加工過程を示す縦断側面図である。 ハブ面アール部２０の縦断面を示す拡大写真である。 部位αを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位βを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位γを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位δを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位εを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位ζを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 部位ηを示す拡大写真であって、ａは本実施例品、ｂは従来品である。 第二実施例に係る自動車用ホイール１ｂを示す、図１４のＢ−Ｂ線縦断面図である。 ディスク３ｂを備えた自動車用ホイール１ｂの正面図である。 第三実施例に係るディスク３ｃの正面図である。 図１５のＣ−Ｃ線縦断側面図である。 第四実施例に係るディスク３ｄの正面図である。 図１７のＤ−Ｄ線縦断側面図である。 従来構成の自動車用ホイールａを示す縦断側面図である。 従来構成のディスクｆを示す外観斜視図である。 従来構成のディスクｆを示す正面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 自動車用ホイール
２ リム
３ａ〜３ｄ ディスク
４ 意匠裏面側フランジ部
５ ビードシート部
８ 意匠面側ビードシート部（接合部）
８’ 嵌合用ビードシート部
１０ ハブ孔
１１ ボルト孔
１７ ボルト孔形成平面部（歯車形環状平面部）
２０ ハブ面アール部
２２ 隆起状突出部
２５ 意匠面側フランジ部
２６ 仮想円
２８ 外周部
２９ 張出円弧部
３０ａ，３０ｂ 成形型
３２ 外側立ち上がり部
Ｘ 意匠面側

Claims (8)

1. タイヤが装着されるリムと該リムに接合されるディスクとを備え、
   前記ディスクは、中央にハブ孔が配置されていると共に、該ハブ孔の中心を仮想中心として当該ハブ孔周囲に設定される仮想円上に、自動車のハブが当接することとなるハブ面アール部が間隔を置いて複数形成されてなる自動車用ホイールにおいて、
   全ハブ面アール部は、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなるものであることを特徴とする自動車用ホイール。
2. ディスクは、所定形状の基材を、一対の成形型を用いてプレス加工することにより所定形状に成形されるものであって、
   ハブ面アール部で加工硬化を生じさせる圧縮加工は、ディスクを所定形状とし、かつ全ハブ面アール部を強圧するプレス加工であることを特徴とする請求項１記載の自動車用ホイール。
3. ハブ面アール部で加工硬化を生じさせる圧縮加工は、当該ハブ面アール部に対して行うショットピーニング加工であることを特徴とする請求項１記載の自動車用ホイール。
4. ディスクは、
   ハブ孔周囲に設定された仮想円に沿う方向で互いに隣り合うハブ面アール部の間に、当該ハブ面アール部に比して意匠面側に突出し、かつ前記仮想円の内側に一部延出されてなる隆起状突出部が形成されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動車用ホイール。
5. ディスクは、
   ハブ孔周囲に設定された仮想円の内側に歯車形環状平面部が形成されてなり、かつ該歯車形環状平面部にボルト孔が等間隔に周設されてなると共に、
   前記歯車形環状平面部の外周部の一部を構成する張出円弧部に、ハブ面アール部が形成されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動車用ホイール。
6. ディスクの外周部は、タイヤのビードを側方から支持する意匠面側フランジ部とされており、
   リムは、当該リムの軸線方向における一端にタイヤのビードを側方から支持する意匠裏面側フランジ部を備え、他端に接合部を備え、
   ディスクの裏面が前記接合部に接合されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動車用ホイール。
7. リムは、当該リムの軸線方向両側にタイヤのビードが着座するビードシート部を備え、一方のビードシート部を嵌合用ビードシート部としたものであり、
   ディスクは、前記嵌合用ビードシート部に嵌合されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動車用ホイール。
8. ディスクは、ハブ面アール部と、その外周側で連成し、かつ当該ハブ面アール部に対して意匠面側に傾斜してなる外側立ち上がり部を備え、
   全ハブ面アール部と全外側立ち上がり部とが、加工硬化を生じさせる圧縮加工により圧縮残留応力が付与されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の自動車用ホイール。