JPH09202104A - 自動車用ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２ピース・溶接型でありながら、ディスク体
２０の表面側からリム体１０とディスク体２０の継ぎ目
が見えない自動車用ホイールを提供する。リム体１０と
ディスク体２０の同心性および接合強度を高める。 【構成】 リム体１０の表面側の端部からフロントフラ
ンジ部を除去する。ディスク体２０の外周部にそのフロ
ントフランジ部２４を設ける。リム体１０のビードシー
ト部１１に傾斜面１５を設け、リム体１０の表面側の端
部に設けたビードシート部１１が外嵌する環状受け部２
５をフロントフランジ部２４の裏面側に設ける。ビード
シート部１１とフロントフランジ部２４との間を、リム
体１０の外面側から溶接する。フロントフランジ部２４
の裏面内周部に形成した環状凹部２７に、傾斜面１５が
形成されたビードシート部１１の端縁部を嵌入させるこ
とにより、溶接ビード３０ののど厚Ｂの確保を容易にす
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、軽合金製の自動車
用ホイール、特にリム部とディスク部とを別々に成形し
て両者を溶接により一体化したいわゆる２ピース・溶接
型の自動車用ホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】軽合金製の自動車用ホイールにあって
は、強度や気密性といった機械的品質に加え、デザイン
面での品質が強く求められている。リム部とディスク部
とを別々に成形して両者を溶接により結合一体化した２
ピース・溶接型ホイールの場合、デザイン面での品質と
しては、リム体とディスク体とが一体に形成されたいわ
ゆる１ピース構造のホイールに近い外観を有すること、
少なくとも溶接ビードがディスク表面の側から見えない
ことなどが挙げられる。以下の説明では、ディスク表面
の側、すなわち車体の側方に露出する側を表面側と称
し、その反対側を裏面側と称する。

【０００３】図５（Ａ）（Ｂ）に２ピース・溶接型ホイ
ールの従来例を示す。図５（Ａ）に示されたホイール
は、表面側および裏面側の両端部にフランジ部１，２が
設けられ、中央部にドロップセンタ３が設けられたリム
体４を有する。リム体４に組み合わされるディスク体５
は、リム体４の内面側に嵌合し、外周のリング部がドロ
ップセンタ３の底面に溶接されている。溶接はディスク
体５の裏面側で且つリム体４の内面側から行われる。

【０００４】図５（Ｂ）に示されたホイールは、フラン
ジ部１，２間のドロップセンタ３が中央より裏面側に偏
位したリム体４を有する。リム体４の内面側に嵌合した
ディスク体５は、ドロップセンタ３より表面側のリム体
内周面に溶接されている。ここでの溶接もディスク体５
の裏面側で且つリム体４の内面側から行われる。なお６
は溶接ビードである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５（Ａ）（Ｂ）に示
された２ピース・溶接型ホイールにあっては、いずれも
溶接ビード６がディスク体５の裏面側に形成されるの
で、ディスク体５の表面側からは溶接ビード６は見えな
い。しかし、ディスク体５がリム体４の内面側に嵌合し
ているので、表面側から継ぎ目が見え、１ピース構造の
ホイールとは一見して区別が付くことになる。また溶接
作業はリム体４の内面側からよりも外面側からの方が簡
単であるが、いずれのホイールもリム体４の内面側から
の溶接を必要とするので、この点が不利となる。

【０００６】１ピース構造のホイールに外観が類似する
と言う点に関し、スチール製のホイールの場合は、図６
に示すような構造が知られている。これは、リム体４の
表面側の端部からフランジ部１を除去し、そのフランジ
部１をディスク体５の外周部に設けたものであり、リム
体４の表面側の端部に設けられたビードシート部７をデ
ィスク体５の裏面外周部に溶接することにより製造され
る。

【０００７】この構造によると、リム体４とディスク体
５の継ぎ目および溶接ビード５がディスク体５の裏面側
に隠れ、ディスク体５の表面側から見ただけでは１ピー
ス構造と２ピース構造の区別が付かない。しかし、ディ
スク体５に対してリム体４が位置決めされないために、
両者の同心性が良くないという問題がある。なお、両端
のフランジ部１，２のうち表面側のものは、特にフロン
トフランジ部と呼ばれている。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、２ピース・溶接型の軽合金ホイールでありな
がら、１ピース構造のホイールに外観が酷似し、且つリ
ム体とディスク体との同心性が優れると共に、リム体と
ディスク体の接合強度がとりわけ高く、更には溶接作業
も容易な自動車用ホイールを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる自動車用
ホイールは、車体の側方に露出する側を表面側、その反
対側を裏面側として、ホイール中心軸方向の表面側の端
部にフロントフランジ部がなく、その端部にビードシー
ト部が設けられた軽合金製のリム体と、外周部に前記フ
ロントフランジ部が設けられ、フロントフランジ部の裏
面側に位置して前記リム体のビードシート部が外嵌する
環状受け部が設けられた軽合金製のディスク体とを具備
し、ディスク体の環状受け部に外嵌したリム体のビード
シート部とディスク体のフロントフランジ部とが、リム
体の外面側からの溶接により接合された自動車用ホイー
ルであって、前記ビードシート部の端縁部には傾斜面が
形成されており、ディスク体のフロントフランジ部の裏
面内周部に環状凹部が形成され、ディスク体の環状受け
部に外嵌するリム体のビードシート部の端縁部が前記環
状凹部に嵌入している。

【００１０】本発明にかかる自動車用ホイールにおいて
は、ディスク体の裏面側にリム体が片持ち支持される。
これにより、リム体とディスク体の接合箇所がディスク
体の裏面側に隠れるが、その反面、ビードシート部とフ
ロントフランジ部との間に形成された溶接ビードに大き
な力が加わる。フロントフランジ部の裏面側に設けられ
た環状受け部は、この力の軽減に有効であるが、それで
も溶接ビードは重要である。

【００１１】溶接ビードに関し、本発明にかかる自動車
用ホイールにおいては、タイヤのビード部が溶接ビード
に当たる。そのため、タイヤのビード部の表面に対応し
て溶接ビードの表面を凹状に湾曲させることが望まれ
る。しかし、溶接ビードの表面を凹状に湾曲させること
により、のど厚と呼ばれる溶接ビードの高さを確保し難
くなる。のど厚に関しては、リム体のビードシート部の
肉厚より大きいことが必要であるが、溶接ビードの表面
を凹状に湾曲させることにより、これが困難になるわけ
である。

【００１２】本発明にかかる自動車用ホイールにおい
て、ビードシート部の端縁部に傾斜面を形成するととも
に、ディスク体のフロントフランジ部の裏面内周部に環
状凹部を形成し、ディスク体の環状受け部に外嵌するリ
ム体のビードシート部の端縁部を前記環状凹部に嵌入さ
せたのは、溶接ビードの表面を凹状に湾曲させた場合に
も、リム体のビードシート部の肉厚より大きいのど厚を
容易に確保するためである。

【００１３】本発明にかかる自動車用ホイールにおいて
は、のど厚を大きくする観点から、ビードシート部の端
縁部を他の部分より厚肉とすることが望まれる。

【００１４】また、溶接ビードに加わる力を軽減する観
点から、ディスク体の環状受け部を裏面側へ延長するべ
く、ディスク体の裏面外周部に裏面側へ突出する環状突
出部を設けることが望まれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図示
例に基づいて説明する。図１は本発明を実施した自動車
用ホイールの１例についてその全体構造を示す縦断側面
図、図２は同ホイールの正面図、図３は同ホイールの主
要部を比較例と対比して示す縦断側面図である。

【００１６】本ホイールは、図１および図２に示される
ように、アルミ合金等の軽合金からなるリム体１０およ
びディスク体２０を溶接により一体化した２ピース・溶
接型の自動車用ホイールである。

【００１７】リム体１０は、表面側の端部からフロント
フランジ部を除去した構造であり、その端部にはビード
シート部１１が設けられている。ビードシート部１１の
裏面側には、内面側へ窪んだドロップセンタ１２が設け
られている。ドロップセンタ１２は、リム体１０の中心
軸方向中央より表面側に位置し、最深部より表面側の部
分は、表面側へ向かうに連れて急激に拡径する急傾斜部
であり、最深部より裏面側の部分は、裏面側へ向かうに
連れて緩やかに拡径する緩傾斜部である。リム体１０の
裏面側の端部には、ビードシート部１３を介してフラン
ジ部１４が設けられている。ビードシート部１１，１３
は、いずれもホイール中心軸に平行である。

【００１８】前記ビードシート部１１の端縁部には、図
３（Ａ）に示すように、傾斜面１５が設けられている。
この傾斜面１５は、ビードシート部１１の端縁部が後述
するディスク体２０に形成される環状凹部２７に入り込
むような寸法に設定されている。

【００１９】リム体１０と組み合わされるディスク体２
０は、中心部にハブ部２１を有する。ハブ部２１は、そ
の外周面から外面側へ放射状に延出した複数本のスポー
ク２２により外周のリング部２３と接続されている。リ
ング部２３には、外面側へ突出するフロントフランジ部
２４が一体的に設けられると共に、リム体１０のビード
シート部１１が外嵌する環状受け部２５が、フロントフ
ランジ部２４の裏面側に位置して設けられている。環状
受け部２５の外周面は、ホイール中心軸に平行である。
環状受け部２５を裏面側へ延長するために、リング部２
３には裏面側へ突出する環状突出部２６が一体的に設け
られている。

【００２０】リム体１０とディスク体２０との接合部
は、図３（Ａ）に示されるように、フロントフランジ部
２４の裏面内周部に環状凹部２７が形成され、これに、
環状受け部２５に外嵌したビードシート部１１の端縁部
が嵌入する構造となっている。ビードシート部１１と、
これが嵌入した環状凹部２７との間には隙間が形成され
る。

【００２１】そして、ビードシート部１１とフロントフ
ランジ部２４との内隅部に形成された溶接ビード３０に
より両者が接合される。すなわち、図３（Ａ）に示すよ
うに、ビードシート部１１と、これが嵌入した環状凹部
２７との間にある隙間においてリム体１０とディスク体
２０とが接続されて一体化されている。このため、図３
（Ａ）に示すようにのど厚Ｂは、従来のもの（同図
（Ｂ）参照）より大きくなっている。これにより、リム
体１０とディスク体２０との結合強度は従来のもより高
くなっているのが分かる。

【００２２】また、溶接ビード３０の表面は、タイヤの
ビード部が密着するようにＪＩＳ規格等によりその寸法
が規定されている。このため、溶接を行った後に、溶接
ビード３０の表面をＪＩＳ規格等に合致するように切削
加工により切削し、タイヤのビードの表面に対応して凹
状に湾曲している。また、その表面は、必要に応じ仕上
げ加工される。

【００２３】環状受け部２５の外径は、リム体１０およ
びディスク体２０の成形段階においては、ビードシート
部１１の内径より僅かに大きく設定されている。そし
て、組立段階において、ビードシート部１１の端面が環
状凹部２７の底面に当接するまで、ビードシート部１１
の内側へ環状受け部２５を焼き嵌め又は圧入する。これ
により、リム体１０とディスク体２０が組み合わされ
る。その後ビードシート部１１とフロントフランジ部２
４との内隅部に、リム体１０の外面側から全周にわたっ
て溶接を行うことにより、リム体１０とディスク体２０
が接合一体化される。

【００２４】溶接としては、溶接ビードの始端部に終端
部を重ね、その部分を所定の形状に切削する方法が、溶
接部の気密性を確実にする点などから望ましい。

【００２５】本ホイールは次のような特徴を有する。

【００２６】ディスク体２０にフロントフランジ部２４
が設けられ、そのフロントフランジ部２４の裏面にリム
体１０が溶接されているので、リム体１０とディスク体
２０の継ぎ目および溶接ビード３０が表面側から見え
ず、表面側からは１ピース構造と同じに見える。

【００２７】ディスク体２０の環状受け部２５にリム体
１０のビードシート部１１が外嵌するので、溶接の際に
リム体１０とディスク体２０の同心性が容易に得られ
る。また、環状受け部２５によりビードシート部１１が
内面側から支持されるので、溶接ビード３０に加わる力
が軽減され、リム体１０とディスク体２０の接合強度が
向上する。溶接においては、リム体１０の外面側から作
業を行うので、作業性も良い。

【００２８】特に本ホイールでは、フロントフランジ部
２４の裏面内周部に形成された環状凹部２７に、ビード
シート部１３の傾斜面１５が設けられた端縁部が嵌入し
ているので、図３（Ｂ）のように傾斜面１５及び環状凹
部２７を形成しない場合と比較して、溶接ビード３０の
のど厚Ｂの確保が容易となる。そのため、タイヤのビー
ド部の表面に対応して溶接ビード３０の表面が凹状に湾
曲しているにもかかわらず、ビードシート部１１の肉厚
Ｂより大きいのど厚Ｂが容易に確保され、この点からも
接合強度が向上する。

【００２９】なお、環状凹部２７の深さは、１０〜２０
ｍｍ程度が望ましい。これが小さいとのど厚Ｂの確保が
容易にならないが、大き過ぎた場合は溶接治具等の関係
から傾斜面１５と環状凹部２７との間の隙間が完全に溶
接されないという問題が生じる。

【００３０】これらに加え、本ホイールでは環状突出部
２６により環状受け部２５が延長されているので、溶接
ビード３０に加わる力が一層軽減され、リム体１０とデ
ィスク体２０の接合強度が特に高い。環状受け部２５の
奥行き寸法は、ビードシート部１１の厚み寸法の少なく
とも２倍は必要である。この奥行き寸法が小さいと、溶
接ビード３０に加わる力を十分に軽減できないので、自
動車用ホイールの寿命や安全性に問題が生じるおそれが
あるが、特に大きくする必要もない。

【００３１】溶接に関しては更に、リム体１０のビード
シート部１１の内径よりディスク体２０の環状受け部２
５の外径が大となるように、リム体１０およびディスク
体２０を成形して、その環状受け部２５をビードシート
部１１に焼き嵌め又は圧入したので、ビードシート部１
１に拡径方向の応力が付加され、フロントフランジ部２
４と溶接するときのビードシート部１１の溶接歪みが防
止される。

【００３２】図４は本発明を実施した自動車用ホイール
の他の例を示す縦断側面図である。本例では、環状凹部
２７に嵌入するビードシート部１１の端縁部近傍が外面
側へ増肉されている。こうすることにより、ビードシー
ト部１１の肉厚Ａに対する溶接ビード３０ののど厚Ｂの
大きな比率（Ａ／Ｂ）の確保が一層容易になる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明にかかる自
動車用ホイールは、リム体の表面側の端部からフロント
フランジ部を排除して、そのフロントフランジ部をディ
スク体の外周部に設け、フロントフランジ部の裏面にリ
ム体を溶接する構成としたので、リム体とディスク体の
継ぎ目および溶接ビードがフロントフランジ部の裏面側
に隠れる。従って、２ピース・溶接型であるにもかかわ
らず、表面側からは１ピース構造と同じに見え、デザイ
ン性に優れる。

【００３４】リム体の表面側の端部に設けたビードシー
ト部がディスク部の環状受け部に外嵌するので、両者を
組み合わせるときの芯出しが容易でその芯出し精度が高
い。また、環状受け部によってリム体が支持され、溶接
ビードに加わる力が軽減されるので、リム体がディスク
体の裏面側に片持ち支持される構造であるにもかかわら
ず、リム体とディスク体の接合強度が高い。リム体の外
面側から溶接を行うので、溶接作業も容易である。

【００３５】これらに加え、フロントフランジ部の裏面
内周部に環状凹部を形成し、これに傾斜面を形成したビ
ードシート部の端縁部を嵌入させたので、タイヤのビー
ド部の表面に対応して溶接ビードの表面を凹状に湾曲さ
せた場合にも、ビードシート部の肉厚より大きい溶接ビ
ードののど厚が容易に確保され、この点からも接合強度
が向上する。

【００３６】ビードシート部の端縁部を他の部分より厚
肉とした場合は、溶接ビードののど厚の確保が一層容易
になる。

【００３７】ディスク体の環状受け部を裏面側へ延長す
るべく、ディスク体の裏面外周部に裏面側へ突出する環
状突出部を設けた場合は、ディスク体を厚くすることな
く、ディスク体によるリム体支持強度が上がり、その
分、溶接部に加わる力が軽減するので、リム体とディス
ク体の接合強度が更に上がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した自動車用ホイールの１例につ
いてその全体構造を示す縦断側面図である。

【図２】同ホイールの正面図である。

【図３】同ホイールのリム体とディスク体の接合部を比
較例と対比して示す縦断側面図である。

【図４】リム体とディスク体の接合部の他の例を示す縦
断側面図である。

【図５】２ピース・溶接型の軽合金ホイールの従来例を
示す縦断側面図である。

【図６】スチール製のホイール構造を示す縦断側面図で
ある。

【符号の説明】

１０ リム体 １１，１３ ビードシート部 １２ ドロップセンタ １５ 傾斜面 ２０ ディスク体 ２１ リム部 ２２ スポーク ２３ リング部 ２４ フロントフランジ部 ２５ 環状受け部 ２６ 環状突出部 ２７ 環状凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の側方に露出する側を表面側、その
   反対側を裏面側として、ホイール中心軸方向の表面側の
   端部にフロントフランジ部がなく、その端部にビードシ
   ート部が設けられた軽合金製のリム体と、外周部に前記
   フロントフランジ部が設けられ、フロントフランジ部の
   裏面側に位置して前記リム体のビードシート部が外嵌す
   る環状受け部が設けられた軽合金製のディスク体とを具
   備し、ディスク体の環状受け部に外嵌したリム体のビー
   ドシート部とディスク体のフロントフランジ部とが、リ
   ム体の外面側からの溶接により接合された自動車用ホイ
   ールであって、前記ビードシート部の端縁部には傾斜面
   が形成されており、ディスク体のフロントフランジ部の
   裏面内周部に環状凹部が形成され、ディスク体の環状受
   け部に外嵌するリム体のビードシート部の端縁部が前記
   環状凹部に嵌入していることを特徴とする自動車用ホイ
   ール。
2. 【請求項２】 ビードシート部の端縁部が他の部分より
   厚肉であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用
   ホイール。
3. 【請求項３】 ビードシート部とフロントフランジ部と
   の間に形成された溶接ビードの表面が、タイヤのビード
   部の表面に対応して凹状に湾曲していることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の自動車用ホイール。
4. 【請求項４】 ディスク体の環状受け部を裏面側へ延長
   するべく、ディスク体の裏面外周部に裏面側へ突出する
   環状突出部が設けられていることを特徴とする請求項
   １、２または３に記載の自動車用ホイール。