JP2000203201A - 自動車用ホイ―ルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振れ精度がよい自動車用フルデザインホイー
ルとその製造方法の提供。 【解決手段】 リム１０のビードシート部１４ｂ内周に
周方向に連続するビードシート補強リング３０を挿入
し、外周部がリム１０のフランジ１５ｂの先端まで延び
るディスク２０を、ディスク２０の裏面にて、リム１０
のフランジ１５ｂの先端とビードシート補強リング３０
の一端とに接合するとともに、ビードシート補強リング
３０の他端をリム１０のサイドウォール部１３ｂに組立
接合しホイールに組立てた自動車用ホイール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ホイール
のリムとディスクの組付け構造を改良した自動車用ホイ
ールとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】意匠を重んじるホイールとして、フルデ
ザインホイールと称されるものがある。従来のフルデザ
インホイールと称されるホイールは、図３に示すよう
に、リム１とディスク７を有する。リム１は、中央部に
ドロップ部２と、この両端につらなるサイドウォール部
３ａ、３ｂと、ドロップ部とそれぞれのサイドウォール
部とをＲ形状で連結するドロップ連結部４ａ、４ｂと、
それぞれのサイドウォール部３ａ、３ｂにつらなるビー
ドシート部５ａ、５ｂと、一方のビードシート部５ａに
つらなるフランジ６ａと、を有している。他方のビード
シート部５ｂにつらなるフランジは、リム１成形後に切
り落とされる。ディスク７は、外周部にフランジ部８を
有する。ディスク７のフランジ部８は、切削されて、リ
ム１のフランジ６ａとほぼ対称形状に形成されている。
ビードシート部５ｂのサイドウォール部３ｂにつらなっ
ている側と反対側の端部５ｃ（フランジが切り落とされ
た側の端部）は、ディスク７のフランジ部８の根元部位
に突き合わされ、フランジ部８に溶接されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフルデ
ザインホイールと称される自動車用ホイールおよびその
製造方法にはつぎの問題があった。 ディスク７のリム１への取付けは、タイヤビードが
着座するリム１のビードシート部５ｂ端部（端部は剛性
小）であるため、溶接による熱歪みがホイールの振れ精
度に直接影響する。また、リム１は一般に薄板で形成さ
れるため、溶接後にビードシート５ｂの形状をホイール
振れ精度を高めるために切削することは困難である。 ディスク７の外周付近をリムフランジの形状に切削
する必要があるため、ディスク材はディスクフランジ部
８の板厚が薄くなり、フルデザインにしてもディスクフ
ランジ部８を含むリム１の剛性は向上しない。フランジ
のみ板厚を薄くする切削を行い他の部分は板厚が厚いま
まなので、軽量化が進まず、材料費も無駄である。 成形したリム１の端部を切断するため、材料にむだ
な部分が生じる。本発明の目的は、振れ精度がよい自動
車用フルデザインホイールとその製造方法を提供するこ
とにある。 本発明のもう一つの目的は、上記の目的に加え、材料の
無駄をなくし、軽量化が可能な、自動車用フルデザイン
ホイールとその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） リムのビードシート部内周に周方向に連続する
ビードシート補強リングを挿入し、外周部がリムフラン
ジの先端まで延びるディスクを、ディスクの裏面にて、
前記リムのフランジの先端と前記ビードシート補強リン
グの一端とに接合するとともに、前記ビードシート補強
リングの他端を前記リムのサイドウォール部に組立接合
しホイールに組立てた自動車用ホイール。 （２） リムのビードシート部内周に周方向に連続する
ビードシート補強リングを挿入する工程と、前記ビード
シート補強リングとリムを接合する工程と、外周部がリ
ムフランジの先端まで延びるディスクを、ディスクの裏
面にて、前記リムのフランジの先端と前記ビードシート
補強リングの一端とに接合する工程と、からなる自動車
用ホイールの製造方法。 （３） 周方向に連続するビードシート補強リングの一
端を外周部がリムのフランジの先端まで延びるディスク
の裏面に接合する工程と、前記ビードシート補強リング
の他端を前記リムに接合するとともに、前記リムのフラ
ンジの先端と前記ディスクの裏面を接合する工程と、か
らなる自動車用ホイールの製造方法。 （４） リムのビードシート部内周に周方向に連続する
ビードシート補強リングを挿入する工程と、前記ビード
シート補強リングの一端を外周部がリムのフランジの先
端まで延びるディスクの裏面に接合するとともに、前記
ビードシート補強リングの他端をリムに接合する工程
と、前記リムのフランジ先端と前記ディスクの裏面を接
合する工程と、からなる自動車用ホイールの製造方法。 （５） 前記ビードシート補強リングとリムおよびディ
スクとの接合は摩擦圧接にて行われる（２）または
（３）または（４）記載の自動車用ホイールの製造方
法。 （６） 前記リムのフランジの先端と前記ディスクの裏
面との接合は摩擦圧接にて行われる（２）または（３）
記載の自動車用ホイールの製造方法。 （７） 前記リムのフランジの先端と前記ディスクの裏
面との接合は溶融溶接にて行われる（４）記載の自動車
用ホイールの製造方法。 （８） 前記ビードシート補強リングは幅方向に対称形
に成形して幅方向中央で切断分離して形成される（２）
または（３）または（４）記載の自動車用ホイールの製
造方法。

【０００５】上記（１）の自動車用ホイールおよび
（２）〜（７）の自動車用ホイールの製造方法では、リ
ムのサイドウォール部でリムとビードシート補強リング
とを接合するため、サイドウォール部にはタイヤビード
が着座しないため、ビードシート部での溶接に比べて、
溶接熱歪みが及ぼすホイールの振れ精度への影響が少な
い。また、ビードシート部がビードシート補強リングに
より補強されているため、ホイールの振れ精度が向上す
る。また、リムのフランジを残したままディスクのフラ
ンジをリムのフランジに当てるので、通常のリム製造ラ
インでリムを製造した後、リムのビードシート部とフラ
ンジとの接続部でのリムの切削は不要となる。したがっ
て、リムのフランジ分の材料の無駄がなくなる。さら
に、ディスクはフランジ部をリムとの接合のために切削
する必要がなく、その分全体を厚くしておく必要がない
ので、従来に比べて薄手のディスクとすることができ、
ホイールの軽量化が可能である。上記（８）の自動車用
ホイールの製造方法では、高精度にビードシート補強リ
ングを製作できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】まず、本発明実施例の自動車用ホ
イールを、図１、図２を参照して説明する。本発明実施
例の自動車用ホイールは、両端にフランジ１５ａ、１５
ｂを有するリム１０と、リム１０のフランジ１５ａの先
端まで延びるディスク２０と、リム１０のビードシート
部１４ｂの内周に挿入される周方向に全周にわたって連
続するビードシート補強リング３０と、を有している。
ビードシート補強リング３０は一端でリム１０のサイド
ウォール部１３ｂに接合され、他端にてディスク２０に
接合される。また、ディスク２０の外周端はリム１０の
フランジ１５ｂの端部に接合されている。

【０００７】リム１０の軸方向中央部に、図示略のタイ
ヤ装着時にタイヤの一方のビードを落とすためのドロッ
プ部１１が設けられており、ドロップ部１１の両端に、
サイドウォール部１３ａ、１３ｂが連なって形成されて
いる。サイドウォール部１３ａ、１３ｂとドロップ部１
１は、それぞれ、ドロップ連結部１２ａ、１２ｂによっ
て連結されている。ドロップ連結部１２ａ、１２ｂは、
Ｒ形状に形成されている。サイドウォール部１３ａ、１
３ｂのそれぞれの外周端からビードシート部１４ａ、１
４ｂがリム軸方向外側に向かって延びている。一方のビ
ードシート部１４ａのリム軸方向外側端には、フランジ
１５ａがつらなっている。ディスク２０に接合される側
のフランジ１５ｂには、他方のビードシート部１４ｂが
つらなっている。フランジ１５ｂの外周部の軸方向端部
は、従来のリム製造ラインで製造されるフランジ外周部
よりリム軸方向長さが短くされているが、この短縮量は
小であるため、短縮されたフランジ１５ｂの形状は、従
来のリム製造ラインで製造可能な範囲であり、成形後に
切削は不要である。したがって、リム１０は、従来のフ
ルデザインと称されるホイールのように、一端のリムフ
ランジを切り落とされない。そのため、切り落としによ
る材料の無駄がない。

【０００８】ディスク２０でハブ取付け部２２の半径方
向外側には、飾り穴２４が設けられている。ディスク２
０は、ディスク２０の径方向中央にハブ穴２１が設けら
れており、ハブ穴２１の周囲にハブ取付け部２２が設け
られている。ハブ取付け部２２には周方向に等間隔にボ
ルト穴２３が複数設けられている。ハブから延びてくる
ハブボルト（両方共に図示略）をボルト穴２３に挿通
し、ハブボルトに図示略のハブナットを螺合することに
より、ホイールは、ディスク２０部位にてハブに固定さ
れる。

【０００９】ディスク２０の外周端部には、リム軸方向
外側で半径方向外方に立ち上がるディスクフランジ部２
５が形成されており、意匠上は従来のフルデザインと称
されるホイールに準じる美観をもつ。すなわち、ディス
クフランジ部２５はディスク２０のその他の部分に一体
に成形されており、リム１０のフランジ１５ｂより軸方
向外側に位置するため、ホイールをディスク２０側の軸
方向外側から見たとき、リム１０とディスク２０半径方
向外側端との間に接合線がない。ディスクフランジ部２
５はリム１０のフランジ１５ｂと協働してホイールの一
端のフランジを構成している。ディスクフランジ部２５
は、その裏面側（リム軸方向中央側）で、フランジ外周
端で、リム１０のフランジ１５ｂの端部と摩擦圧接また
は溶融溶接により接合されている。

【００１０】ビードシート補強リング３０は、リム１０
の板厚程度またはそれ以下の板厚で、断面が、ビードシ
ート部１４ｂと同一形状またはそれに近い形状または軸
方向ストレート形状となっている。ビードシート補強リ
ング３０は、周方向に連続した環状構造となっており、
ビードシート部１４ｂの内周側に挿入される。ビードシ
ート補強リング３０のホイール軸方向一端は、全周にわ
たって、ディスク２０の半径方向でビードシート部１４
ｂに相当する部位に摩擦圧接等で接合される。ビードシ
ート補強リング３０の軸方向他端は、リム１０のサイド
ウォール部１３ｂに摩擦圧接等で接合される。ビードシ
ート補強リング３０の軸方向中央部またはその近傍に
は、図示略の摩擦圧接回転治具に設けられた図示略の張
り出しピンが挿入可能な、穴（溝でもよい）３１が周方
向に非連続に形成されている。

【００１１】つぎに、本発明の自動車用ホイールの製造
方法を図１、図２を参照して説明する。本発明実施例の
自動車用ホイールは、 ビードシート補強リング３０とリム１０のサイドウ
ォール部１３ｂとの接合部（以後、第３接合部という）
の接合後、ディスク２０とリム１０のフランジ１５ｂと
の接合部（以後、第１接合部という）、ディスク２０と
ビードシート補強リング３０のサイドウォール部１３ｂ
と接合されていない側の端部との接合部（以後、第２接
合部という）を接合する、 第２接合部を接合した後、第１接合部と第３接合部
を接合する、 第２、第３接合部を接合した後、第１接合部を接合
する、の３パターンの何れかにより形成されている。

【００１２】上記の場合、図１に示すように、第３接
合部を、たとえば摩擦圧接で接合し、リム１０とビード
シート補強リング３０を接合する。その後、第１、第２
接合部を同時に、たとえば摩擦圧接で接合する。第１〜
第３接合部を摩擦圧接で接合する場合、摩擦圧接のた
め、メッキ後または塗装後でも接合できる。第１〜第３
接合部の接合後、ディスクフランジ部２５の半径方向外
周端で、リム１０のフランジ１５ｂから突出した部分２
５ａと摩擦圧接の場合発生するばり２５ｂ（図１の点線
部分）を、フランジ１５ｂの形状になめらかに接するよ
うに切削する。

【００１３】上記の場合、第２接合部を、たとえば摩
擦圧接で接合し、ディスク２０とビードシート補強リン
グ３０を接合する。その後、第１接合部と第３接合部
を、たとえば摩擦圧接で同時に接合する。第１〜第３接
合部を摩擦圧接で接合する場合、摩擦圧接のため、メッ
キ後または塗装後でも接合できる。第１〜第３接合部の
接合後、ディスクフランジ部２５の半径方向外周端でリ
ム１０のフランジ１５ｂから突出した部分２５ａと摩擦
圧接の場合発生するばり２５ｂ（図１の点線部分）を、
フランジ１５ｂの形状になめらかに接するように切削す
る。

【００１４】上記の場合、図２に示すように、第２、
第３接合部を、たとえば摩擦圧接で同時に接合する。摩
擦圧接は、摩擦圧接回転治具に設けられたピン（ともに
図示略）をビードシート補強リング３０に形成された穴
（溝でもよい）３１に挿入し、ビードシート補強リング
３０を把握固定し、行われる。第２、第３接合部を摩擦
圧接で接合する場合、摩擦圧接のため、メッキ後または
塗装後でも接合できる。第２、第３接合部を接合した
後、溶融溶接を施すことで第１接合部を接合する。第１
接合部を溶接する場合、広い空間で溶接できるため、ア
ーク溶接の場合でもスパッタのホイールへの付着を少な
くすることができる。第１〜第３接合部の接合後、ディ
スクフランジ部２５の半径方向外周端でリム１０のフラ
ンジ１５ｂから突出した部分２５ａ（図２の点線部分）
を、フランジ１５ｂの形状になめらかに接するように切
削する。

【００１５】ビードシート補強リング３０は、断面形状
が幅方向に対称形に成形されたリングを、幅方向中央部
で切断して２分する方法により形成されることが望まし
い。そうすることによって、ビードシート補強リング３
０自体は軸方向に非対称形状であるにかかわらず、高精
度に所望の形状に成形できる。

【００１６】本発明の自動車用ホイールでは、リム１０
のディスク２０およびビードシート補強リング３０との
接合は、タイヤビードが着座しないサイドウォール部１
３ｂとフランジ１５ｂで行われるため、溶接による歪み
がホイールの振れ精度に与える影響は小となる。また、
ディスク２０において、ハブ取付け部２２近傍からリム
１０のビードシート部１４ｂに相当する半径位置まで、
飾り穴２４を形成することができるため、飾り穴２４を
大きくすることにより、ホイール内部に水や泥が進入し
ても、水や泥のはけをよくすることができる。また、飾
り穴２４を大きくすることにより、ホイールの軽量化を
促進できる。さらに、ディスクフランジ部２５の軸方向
の切削量は、小であるため、ディスク２０自体の板厚を
薄くすることができ、ホイールの軽量化を促進できる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の自動車用ホイールおよび
請求項２〜請求項７記載の自動車用ホイールの製造方法
によればリムのサイドウォール部でリムとビードシート
補強リングとを溶接するため、サイドウォール部にはタ
イヤビードが着座しないため、ビードシート部での溶接
に比べて、溶接熱歪みが及ぼすホイールの振れ精度への
影響が少ない。また、ビードシート部がビードシート補
強リングにより補強されているため、ホイールの振れ精
度が向上する。また、リムのフランジを残したままディ
スクのフランジをリムのフランジに当てるので、通常の
リム製造ラインでリムを製造した後、リムのビードシー
ト部とフランジとの接続部でのリムの切削は不要とな
る。したがって、リムのフランジ分の材料の無駄がなく
なる。さらに、ディスクはフランジ部をリムとの接合の
ために切削する必要がなく、その分全体を厚くしておく
必要がないので、従来に比べて薄手のディスクとするこ
とができ、ホイールの軽量化が可能である。請求項８記
載の自動車用ホイールの製造方法によれば、高精度にビ
ードシート補強リングを製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の自動車用ホイールおよび本発明
実施例の自動車用ホイールの製造方法の、第１〜第３接
合部を摩擦圧接で接合した場合の組立後の半断面図であ
る。

【図２】本発明実施例の自動車用ホイールおよび本発明
実施例の自動車用ホイールの製造方法の、第２、第３接
合部を摩擦圧接で接合し、第１接合部を溶融溶接で接合
した場合の組立後の半断面図である。

【図３】従来のフルデザインと称される自動車用ホイー
ルの半断面図である。

【符号の説明】

１０ リム １１ ドロップ部 １３ａ、１３ｂ サイドウォール部 １４ａ、１４ｂ ビードシート部 １５ａ、１５ｂ フランジ ２０ ディスク ２４ 飾り穴 ２５ ディスクフランジ部 ３０ ビードシート補強リング

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムのビードシート部内周に周方向に連
   続するビードシート補強リングを挿入し、外周部がリム
   のフランジの先端まで延びるディスクを、ディスクの裏
   面にて、前記リムのフランジの先端と前記ビードシート
   補強リングの一端とに接合するとともに、前記ビードシ
   ート補強リングの他端を前記リムのサイドウォール部に
   組立接合しホイールに組立てた自動車用ホイール。
2. 【請求項２】 リムのビードシート部内周に周方向に連
   続するビードシート補強リングを挿入する工程と、 前記ビードシート補強リングとリムを接合する工程と、 外周部がリムのフランジの先端まで延びるディスクを、
   ディスクの裏面にて、前記リムのフランジの先端と前記
   ビードシート補強リングの一端とに接合する工程と、か
   らなる自動車用ホイールの製造方法。
3. 【請求項３】 周方向に連続するビードシート補強リン
   グの一端を外周部がリムのフランジの先端まで延びるデ
   ィスクの裏面に接合する工程と、 前記ビードシート補強リングの他端を前記リムに接合す
   るとともに、前記リムのフランジの先端と前記ディスク
   の裏面を接合する工程と、からなる自動車用ホイールの
   製造方法。
4. 【請求項４】 リムのビードシート部内周に周方向に連
   続するビードシート補強リングを挿入する工程と、 前記ビードシート補強リングの一端を外周部がリムのフ
   ランジの先端まで延びるディスクの裏面に接合するとと
   もに、前記ビードシート補強リングの他端をリムに接合
   する工程と、 前記リムのフランジ先端と前記ディスクの裏面を接合す
   る工程と、からなる自動車用ホイールの製造方法。
5. 【請求項５】 前記ビードシート補強リングとリムおよ
   びディスクとの接合は摩擦圧接にて行われる請求項２ま
   たは請求項３または請求項４記載の自動車用ホイールの
   製造方法。
6. 【請求項６】 前記リムのフランジの先端と前記ディス
   クの裏面との接合は摩擦圧接にて行われる請求項２また
   は請求項３記載の自動車用ホイールの製造方法。
7. 【請求項７】 前記リムのフランジの先端と前記ディス
   クの裏面との接合は溶融溶接にて行われる請求項４記載
   の自動車用ホイールの製造方法。
8. 【請求項８】 前記ビードシート補強リングは幅方向に
   対称形に成形して幅方向中央で切断分離して形成される
   請求項２または請求項３または請求項４記載の自動車用
   ホイールの製造方法。