JPH07101201A - 鋳造製自動車用タイヤホイールおよびその製造方法 - Google Patents

鋳造製自動車用タイヤホイールおよびその製造方法

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JPH07101201A
JPH07101201A JP4341560A JP34156092A JPH07101201A JP H07101201 A JPH07101201 A JP H07101201A JP 4341560 A JP4341560 A JP 4341560A JP 34156092 A JP34156092 A JP 34156092A JP H07101201 A JPH07101201 A JP H07101201A
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wheel
tire
alloy
cast
mold
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JP4341560A
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Roy Scott
ロイ・スコット
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Alloy Wheels International Ltd
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Alloy Wheels International Ltd
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    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B22C9/28—Moulds for peculiarly-shaped castings for wheels, rolls, or rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/06—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body formed by casting
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造製タイヤホイールの重量を軽減し、同時
にそのホイールの比較的簡潔な製造プロセスおよび製造
装置を提供すること。 【構成】 タイヤビード保持シートの下に凹角部あるい
は軽量化ポケットを形成したことを特徴とする鋳造ホイ
ール。そのホイールを鋳造するための鋳型は上記凹角部
を形成可能でヒンジ部で回動可能な側部から成る。 【効果】 この凹角部は従来の鋳造ホイール同様のホイ
ールとしての特性を損なうことなくホイール全体の重量
を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鋳造製自動車用タイ
ヤホイールおよびその製造方法と製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車、特に高出力の自動車のバネ下重
量は、操舵性やスピード特性を決定するうえで極めて重
要である。これは、プレス加工のスチール製タイヤホイ
ールに比較して、鋳造合金製自動車用タイヤホイールが
適していることを示している。しかし、鋳造合金製のタ
イヤホイールの最終的な形状デザインは、一方の工学的
観点および作業的観点から必要とされる最適な強度対重
量比と、他方、製造時の効果的鋳造に必要な金属および
鋳型構造の形状や容積との間の妥協である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】国際特許出願ＷＯ８１
／０３４６５には無孔の環状円盤形の鋳造製タイヤホイ
ールに関する記載があり、リム部材の表面から放射状に
外側へ間隔をとってビードを設けた壁面を有し、ビード
を設けた壁面とリムの間に空間を形成するようにしてい
る。しかし、重量は大幅に軽減できるものではなく、し
かもその製造プロセスは複雑であった。
【０００４】本発明は鋳造製タイヤホイールの重量を軽
減し、同時にそのホイールの比較的簡潔な製造プロセス
および製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の特徴によ
れば、鋳造製タイヤホイール（以下、単にホイールと称
す）はホイールのタイヤビード保持シートの下側にホイ
ールの重量を軽減するために凹角部を有し、その凹角部
はタイヤビード保持シートの長さに沿ってほぼ連続で環
状に走っている。
【０００６】望ましくは、その凹角部はホイールの強度
を向上させかつタイヤの装着を容易にする複数の支柱を
有する。
【０００７】本発明の第二の特徴によれば、上記の合金
ホイールの鋳造に使用するための鋳型を提供する。タイ
ヤビード保持シートを有するホイールの表面を形成する
上記鋳型の側部は鋳型の他の部分に対して可動であり、
使用時にタイヤビード保持シートを損傷させることなく
凹角部から溝つけ部材の取り外しを可能とする。
【０００８】望ましくは、その側部はヒンジで固定さ
れ、溝つけ部材がヒンジに対して弧を描いて移動する。
【０００９】本発明の他の特徴によれば、上記のタイヤ
ビード保持ホイールに溝つけして設けた凹角部あるいは
軽量化ポケットを有する合金ホイールを製造する方法を
提供する。
【００１０】望ましくは、タイヤビード保持シートの凹
角部あるいは軽量化ポケットを形成可能な側部を有する
鋳型は、溶融金属で満たされ通常の方法でセットするこ
とが可能で、その後、側部をヒンジ回動して取り除き上
記凹角部を形成する。
【００１１】
【実施例】図１には、本発明の実施例である一体型鋳造
合金の自動車タイヤホイールの概略斜視図が示されてお
り、図２にはその断面図が示されている。タイヤホイー
ル１はハブ部材２と、そのハブ部材２の周囲に一体に形
成された環状のディスク部３と、そのディスク部３に一
体に形成され、ハブ部材２の外方半径方向へ位置するほ
ぼ円筒状のリム部材４と、リム部材４の両外周端のタイ
ヤ保持壁５ａ，５ｂと、タイヤ保持壁５ａ，５ｂの各々
と一体的に形成したほぼ円筒状のタイヤビード支持面６
ａ，６ｂから成る。
【００１２】鋳造ホイールの軽量化のために、ほぼ環状
の凹角部７をタイヤビード支持面６ａの半径方向内側に
向け、かつタイヤビード支持面の下方に形成する。
【００１３】その環状凹角部７は内部に形成した多数の
支柱８を有する。この支柱８の目的は補強としての役割
と同時にタイヤ装着の助けとなる。
【００１４】ディスク部３とリム部材４の間のホイール
部分は複数のスポーク部９を形成する形状とし、スポー
ク部９の各対は開口部１０によって分離されており、図
では８本のスポーク９と８個の開口部１０を示してい
る。
【００１５】上記全ての部材１乃至９は一体型ホイール
とするために互いに一体に鋳造される。このホイールの
材料は合金であり、アルミニュームあるいはマグネシュ
ーム合金が望ましい。
【００１６】図１に示した鋳造ホイール１を製造するた
めの鋳型について図２、図３を参照して説明する。
【００１７】図２において、鋳造型はタイヤリム輪郭ブ
ロックＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、スタイリングフェース
ブロックＢ、および内側輪郭ブロックＣから成る。
【００１８】鋳型の組み付けた状態では、一体部材のス
タイリングフェースＢと一体部材の内側輪郭ブロックＣ
が複数のダボ１１によって中心を一致させられて合わせ
られている。このスタイリングフェースＢは支持板（図
示せず）上に載せられ、そして鋳型全体を鋳造装置にセ
ットする。
【００１９】４個のタイヤリム輪郭ブロックＡ１、Ａ
２、Ａ３、Ａ４の各々は９０度の角度づつの部分として
形成され、全体を組み合わせた時に鋳造するホイールの
リムの外部輪郭を形作る。その４個のブロックのうち２
個、つまりＡ１、Ａ３を図２に示す。
【００２０】タイヤリム輪郭ブロックＡ１、Ａ２、Ａ
３、Ａ４の各々は支持構造物１２に１３の位置でヒンジ
連結され、図２の左側に示す閉じた位置と、図２の右側
に示す開いた位置の間を軸回動可能となっている。その
閉じた位置では、ブロックＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４はタ
イヤリムの輪郭を作り、開いた位置では鋳型から鋳造ホ
イールを取り除くことが可能となる。環状凹角部７は、
タイヤリム輪郭ブロックＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の各々
の一部分として形成された弓形突出部１４によって作ら
れる。すなわち、鋳型ブロック全部を閉じた位置にした
時に４個の弓形突出部（各々９０度）全体が連続した環
状突出部を作る。
【００２１】タイヤリム輪郭ブロックＡ１、Ａ２、Ａ
３、Ａ４の各々は弓形凹角部１５を有し、全ブロックを
閉じた位置にして組み合わせた時にその凹角部１５がタ
イヤビード保持リム１６を形成する。このタイヤビード
保持リム１６はホイールの前面スタイリングフェースに
対して円筒状のタイヤビード支持面６ａの軸方向内側に
位置している。
【００２２】使用時には、側部１７を有する鋳型をボル
トで組み付け、所望のホイール用の鋳型空間を形成し、
溶融金属がその鋳型内にポンプで注がれるか注入され、
通常の方法によって固化するようにする。その後、鋳型
の上部１８を図２の矢印方向にヒンジ１９によって回動
させることにより、側部１７がヒンジ１３を中心に外方
向に回動し、タイヤビード支持面に損傷を与えることな
く成形したホイール１から突出部１４を離すことができ
る。鋳型の残りの部分も通常の方法でホイールの残りの
部分に損傷を与えることなく取り除くことができる。
【００２３】このホイールの外形スタイルと寸法は商品
の要件により種々変化させることができ、その製造方法
および製造装置は特定の外形スタイルと寸法に限定され
ない。
【００２４】閉じた鋳型は、従来の方法を適宜用いて溶
融金属で満たす。例えば、低圧法、逆圧法、重力充填
法、遠心法、半固体法、あるいは圧搾法などである。操
作の手順は変えることができるが、リム輪郭ブロックＡ
はかならずタイヤビード支持面６ａ、６ｂに凹角部を作
って軽量化ポケットあるいは凹角部７を形成する。
【００２５】鋳型が閉じた位置にある時、マグネシュー
ム合金あるいはアルミニューム合金を加圧するか、鋳型
を真空ポンプ（図示せず）で吸引して鋳型の内部に注入
する。合金は吸引か逆圧によって鋳型の内部に容易に侵
入する。また、単に合金を重力を利用して鋳型内に注ぐ
ことによって満たすことも可能である。
【００２６】合金が固化した後、鋳型は開かれる。そし
て鋳造ホイールを通常の方法で取り除く。鋳型は再度閉
じられ、上記プロセスを繰り返す。
【００２７】
【発明の効果】本発明による軽量化ポケットを設けた鋳
造ホイールは、従来の物に比べて約０．５Ｋｇの重量軽
減が実現できる。しかも強度を確保し、かつタイヤとの
なじみも損なうことがない。本発明による鋳造ホイール
製造プロセスは、鋳型の組み付け、解体が容易であり連
続的に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による鋳造ホイールの外観を示す概略斜
視図。
【図２】本発明による鋳造ホイールを製造用鋳型の実施
例を示す断面図。
【図３】図２に示した鋳型を示す平面図。
【符号の説明】
１： タイヤホイール ２： ハブ部材 ３： 環状ディスク部 ４： リム部材 ５ａ：タイヤ保持壁 ５ｂ：タイヤ保持壁 ６ａ：タイヤビード支持面 ６ｂ：タイヤビード支持面 ７： 環状凹角部 ８： 支柱 ９： スポーク部 １０： 開口部 １１： ダボ Ａ１： タイヤリム輪郭ブロック Ａ２： タイヤリム輪郭ブロック Ａ３： タイヤリム輪郭ブロック Ａ４： タイヤリム輪郭ブロック Ｂ： スタイリングフェースブロック Ｃ： 内側輪郭ブロック １２： 鋳型支持構造物 １３： ヒンジ １４： 弓形突出部 １５： 弓形凹角部 １６： タイヤビード保持リム

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハブ部材と、 該ハブ部材の周囲に一体に形成された環状のディスク部
    と、 該ディスク部に一体に形成され、該ハブ部材の外方半径
    方向へ位置するほぼ円筒状のリム部材と、 該リム部材の両外周端のタイヤ保持壁と、 該タイヤ保持壁の各々と一体的に形成した、ほぼ円筒状
    のタイヤビード支持面と、 該タイヤビード支持面の少なくとも一方の半径方向内側
    に向け、かつ該タイヤビード支持面の下方に位置して形
    成したほぼ環状の凹角部を有し、よって軽量化を実現し
    た一体型鋳造合金の自動車タイヤホイール。
  2. 【請求項２】 該環状凹角部はその内部に、該環状凹角
    部を形成する鋳造材料と一体に形成した支柱を少なくと
    も一個有することを特徴とする、請求項１に記載の鋳造
    ホイール。
  3. 【請求項３】 該ディスク部はスポーク状部材を形成す
    るために開口部を設けられることを特徴とする請求項１
    に記載の鋳造ホイール。
  4. 【請求項４】 該ディスク部はスポーク状部材を形成す
    るために開口部を設けられることを特徴とする請求項２
    に記載の鋳造ホイール。
  5. 【請求項５】 該ホイールの材料は合金であることを特
    徴とする請求項１に記載の鋳造ホイール。
  6. 【請求項６】 該ホイールの材料は合金であることを特
    徴とする請求項２に記載の鋳造ホイール。
  7. 【請求項７】 該ホイールの材料は合金であることを特
    徴とする請求項３に記載の鋳造ホイール。
  8. 【請求項８】 該ホイールの材料は合金であることを特
    徴とする請求項４に記載の鋳造ホイール。
  9. 【請求項９】 該合金はアルミニューム合金であること
    を特徴とする請求項５に記載の鋳造ホイール。
  10. 【請求項１０】 該合金はアルミニューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項６に記載の鋳造ホイール。
  11. 【請求項１１】 該合金はアルミニューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の鋳造ホイール。
  12. 【請求項１２】 該合金はアルミニューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の鋳造ホイール。
  13. 【請求項１３】 該合金はマグネシューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項５に記載の鋳造ホイール。
  14. 【請求項１４】 該合金はマグネシューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項６に記載の鋳造ホイール。
  15. 【請求項１５】 該合金はマグネシューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の鋳造ホイール。
  16. 【請求項１６】 該合金はマグネシューム合金であるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の鋳造ホイール。
  17. 【請求項１７】 複数の部分からなるタイヤリム輪郭ブ
    ロックと、 スタイリングフェースブロックと、 内側輪郭ブロックと、 鋳造対象のホイールを形成する鋳型キャビティを形作る
    ように該ブロックを互いに位置決めする手段と、 ベース部材と、 開いた非操作位置と、該タイヤリム輪郭ブロックセグメ
    ントが他のブロックと組み合わされて該鋳型キャビティ
    を形作る閉じた操作位置間を該タイヤリム輪郭ブロック
    セグメントが移動可能となるように、該タイヤリム輪郭
    ブロックセグメントを該ベース部材に接続する手段を有
    し、 該タイヤリム輪郭ブロックは鋳造ホイールにほぼ環状の
    凹角部を作るために形作られたほぼ環状の部分を有し、
    該凹角部は鋳造ホイールのタイヤビード支持面の下方に
    位置することを特徴とする鋳造タイヤホイールを鋳造す
    るための鋳型。
  18. 【請求項１８】 該タイヤリム輪郭ブロックセグメント
    は該ベース部材にヒンジによって連結され、該ブロック
    セグメントは該閉じた位置と開いた位置の間を弧を描い
    て移動可能となることを特徴とする請求項１７に記載の
    鋳型。
  19. 【請求項１９】 該ヒンジ連結された部分の各々は、第
    一部材と、該第一部材を該ベース部材にヒンジ連結する
    手段と、第二部材と、該第二部材を該第一部材にヒンジ
    連結する手段と、該第二部材は該鋳造ホイールのリムの
    最も軸に対して内側の表面を形作る形状としたことを特
    徴とする請求項１７に記載の鋳型。
  20. 【請求項２０】 該タイヤリム輪郭ブロックセグメント
    は各々が該タイヤリムの周囲のほぼ４分の１を形作る４
    個のタイヤリム輪郭ブロックセグメントであることを特
    徴とする請求項１７に記載の鋳型。
  21. 【請求項２１】 鋳造金属タイヤホイールの製造方法に
    おいて、 ａ）複数の部分からなるタイヤリム輪郭ブロックと、ス
    タイリングフェースブロックと、内側輪郭ブロックと、
    鋳造対象のホイールを形成する鋳型キャビティを形作る
    ように該ブロックを互いに位置決めする手段と、該タイ
    ヤリム輪郭ブロックは鋳造ホイールにほぼ環状の凹角部
    を作るために形作られたほぼ環状の部分を有し、該凹角
    部は鋳造ホイールのタイヤビード支持面の下方に位置
    し、ベース部材と、開いた非操作位置と、該タイヤリム
    輪郭ブロックセグメントが他のブロックと組み合わされ
    て該鋳型キャビティを形作る閉じた操作位置間を該タイ
    ヤリム輪郭ブロックセグメントが移動可能となるよう
    に、該タイヤリム輪郭ブロックセグメントを該ベース部
    材に接続する手段を有する鋳型を作る工程と、 ｂ）溶融金属を該鋳型キャビティに導入する工程と、 ｃ）該溶融金属を冷却し固める工程と、 ｄ）該タイヤリム輪郭ブロックを形成する該ブロックセ
    グメントを鋳型ホイールから遠ざけるようにヒンジ連結
    部を回動し、該鋳型ホイールの外部リム表面を露出させ
    る工程と、 ｅ）該スタイリングフェースブロックと内部輪郭ブロッ
    クの一方を、ほぼ軸方向に取り除く工程と、 ｆ）残りの鋳型ブロックから鋳型ホイールを引き抜く工
    程、から構成したことを特徴とするホイールの製造方
    法。
  22. 【請求項２２】 該ｂ）工程は溶融金属を鋳型キャビテ
    ィに注入することを特徴とする請求項２１に記載の製造
    方法。
  23. 【請求項２３】 該ｂ）工程は重力によって溶融金属を
    鋳型キャビティに導入することを特徴とする請求項２１
    に記載の製造方法。
  24. 【請求項２４】 該ｂ）工程は鋳型キャビティを外部圧
    より低い圧力に吸引し、その圧力差によって溶融金属を
    鋳型キャビティに導入することを特徴とする請求項２１
    に記載の製造方法。
JP4341560A 1991-11-29 1992-11-27 鋳造製自動車用タイヤホイールおよびその製造方法 Pending JPH07101201A (ja)

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GB9125524A GB2262073B (en) 1991-11-29 1991-11-29 Methods and apparatus for manufacturing cast vehicle wheels
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EP (1) EP0549141B1 (ja)
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