JPS61211101A - 車輌用車輪 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は車輌用の車輪に関し、更に詳細には、板金か
ら製作される乗用自動車用の車輪とそれを製作する方法
とに関する。

〔従来の技術〕

５０年以上もの間、空気タイヤを取り付けるための乗用
自動車用の車輪は、板金、通常は鋼から製作され、ドロ
ップセンターウェル（中央部が凹んだくぼみ）付きの圧
延した単一体のリムを設け、車輪を車輌のハブ又は他の
車輪取付部に取り付けるためのディスク又は同体を該リ
ムに固定する。通常、リムは内側及び外側ビード座の両
方とこれに組み合わせられるタイヤビード保持フランジ
で作成され、ディスクは該リムのドロップセンターウェ
ルの基部に取り付けられる。他方、所謂６全面（ｆｕｌ
ｌ−ｆａｃｅ）　”車輪というものもまた提供されてい
る。これは、ディスフがその外周の周囲で総体的に半径
方向外方に延びて外側のタイヤビード保持フランジを形
成する。またリムの外側の縁部は外側ビード座と自由縁
部とを備えるように形成され、該自由縁部は全面ディス
ク部の内面に溶接又は他の方法で固定される。かかる“
全面１車輪により車輪設計者は車輪の外側の面に更に独
得で明確な様式の外観を与え、それにより装飾的な車輪
カバーを装着する必要性やそれに付随する問題とコスト
を省略することができる。かかる全面車輪の先行例は、
米国特許第２，０８３．３２６号、第２．０１６．５２
５号及び第２．０５７．５６５号に見ることができる。

本出願人即ちモーター・ホイール社により１９６０年代
の初期に開始された、最近の乗用車用車輪の開発は所謂
“スタイル”車輪に関するものであった。その場合、デ
ィスクは漸進的な深絞り型作業で型打ちするか、又は絞
って装飾的で高度の輪郭形態を円板に与えるものである
。

かかるスタイル車輪は大体において従来のディスクとリ
ムの組立体を含み、ディスクはリム部のドロップセンタ
ー基部に固定される。けれども、鋼の反タイル車輪がま
た、“全面”型車輪としても製作されている。スタイル
型の全面鋼車輪が営業的に成功した一つの従来の例は、
雑誌モーター・トレンドの１９６５年４月発行第２６頁
上に示されている。この構造において、ディスクとリム
の両部品はそれぞれ別の型打品として作られ、それから
内側リム部の外側縁部での周辺方向の連続的溶接により
一緒に結合される。

かかる構造をチューブレスタイヤと共に使用する場合、
気密でなければならないことから、周辺方向の連続する
溶接部に極めて厳密な品質管理を必要とする。外側の全
面ディスク−リム部は小半径の隅部をもつ深いリブを備
え、極めて高い品質の深絞り綱を必要とする。

この発明に関係するが啓発的ではない他の従来の技術は
次の米国及び外国特許に記載されている。

米国　１，５８９．４４９　６／１９２６　　ウィリア
ムズ米国　２，６０８．２３６　８／１９５２　　ハン
ト米国　３，５０６．３１１　４／１９７０　　ノバク
仏国　１，００３．１８２　３／１９５２　　ミシェラ
ン〔発明の解決しようとする問題点〕 米国及び外国の両方で製作される乗用自動車における前
輪駆動装置の人気の増大により、車輪の設計は、ずっと
大きなディスクの“偏倚”を設けるよう修正されてきた
。即ち内側と外側のタイヤビード座により区画される車
輪の中央面から外側へ向けてのディスクの軸方向間隔を
設け、前輪駆動装置の、より大きなディスクブレーキそ
の他の関連する車輪ハブ及び駆動構造を収容しなければ
ならなかった。前記の市販されている全面スタイル型の
車輪構造は、かかる前輪駆動条件を満足するのには不適
当である。

そこで、全面スタイル型の鋼製車輪であって、所要の大
きなディスクの偏倚と高度な様式の全面的な外観のよう
な他のパラメータの両方を提供し、かつ強力で信顛でき
る気密の周辺方向の溶接継目を提供すると共に、また現
在の乗用自動車用車輪に要求される苛酷な疲労寿命仕様
を満足できる車輪の設計と製作に成功する試みに多大の
努力が注入された。然もこのような車輪は、二重フラン
ジ付きリムと内部圧入ディスク構造の高偏倚前輪とコス
ト的に競争可能でなければならない。

従ってこの発明の目的は、前記問題を克服し今日の疲労
寿命と製作コスト基準を満足し、車輪の外側に美学的に
快適な装飾外観を与えるように所望通りの設計が可能な
、全面スタイル型車輪を提供する、改良された車輌用車
輪構造とそれを板金から製作する方法を提供することに
ある。

他の目的は勿論、この発明の特徴と利点は添付図面（技
術図面の縮尺図）に関連する次の詳細な説明から明白と
なろう。

〔問題点を解決するための手段〕

添付図面を参照しながら詳細に説明すると、この発明の
方法と構造により製作される車輪１０の一実施例が第１
図〜第４図に示されている。

車輪１０は、周辺方向に連続し空気を通さない溶接継目
１６により共に永久かつ確実に結合されるリム１２とデ
ィスク１４から作成される三部品の組立体からなる。リ
ム１２は通常の方法でコイル巻き、突き合わせ溶接と圧
延形成により銅帯原材から作成され、第２図で明示され
るように、内側タイヤビード保持２ランジ１８、内側タ
イヤビード座２０、安全ハンプ２２、ドロップセンター
ウェル部分２４、外側ビード座安全ハンプ２６と外側タ
イヤビード座２８を設けるのが好ましい。

この発明の一つの特徴によれば、第３図に明示するよう
に、車輪組立前のリム１２の外側の自由縁部が、半径方
向内方に面する円筒面３２に終わる半径方向内方に向け
られたフランジ部分３０をもつように特別に形成される
。フランジ部分３０は、当初は円筒状であるリム１２の
内側縁部を半径方向内方に曲げるための型打ち作業によ
り形成されるが、該作業は本来の材料の厚さに対しフラ
ンジ部分を僅かに厚くし、その後円筒面３２は機械で精
密な直径寸法に仕上げられる。フランジ部分３０はまた
僅かに彎曲し、半径方向内方に傾斜する表面３４を設け
るように機械加工され、該表面３４は外側方向で半径方
向内方に外側タイヤビード座２８から軸方向に延び、リ
ムフランジ部３０の機械仕上げで同様に形成され、半径
方向に延びる平面３６で終わっている。

車輪１０のディスク１４は中央の車輪取付用ボルト円周
列からなる取付部分４０を含み、該取付部分４０は車輪
１０の軸線と同心のパイロット中心開口４２をもつ。車
輪取付用のボルト孔４４．４６．４８゜５６、５２は、
通常の様に取付部分４０に円形列で設けられる。ディス
ク１４は、取付部分４０と一体でそこから半径方向外方
かつ軸線方向外側に延びる截頭円錐帽子形の中間部分５
４をもち、上部分５６を区画する。該上部分５６は更に
、車輪から僅かに内側に傾斜する、通気口を備えたディ
スク部分５８と一体に結合する。ディスク部分５８は半
径方向外方に延び、円板の外周を区画する外側クイヤビ
ード保持フランジ６０の形で外周部分と一体に結合する
。従って判明するように、ディスク１４は所謂“全面”
ディスクとリム部として作用し、その場合、ディスク１
４はリム１２のウェル部分２４との接合部で終わらずに
、むしろリム基部を越えて連続しリムとディスクの組立
体の外側タイヤビード保持フランジ６０となる。

ディスク１４はその通気口を有するディスク部分５８に
形成される七つの通気孔６２．６４．６６、６８゜７０
、７２．７４の環状列を備えている。これらの通気孔は
それぞれ、通気孔６２〜７４の辺部を区画する軸線方向
内側に凹んだ部分７８に個々に穿けられる。部分７８の
外周は軸方向内方即ち内側に偏倚された打出し辺部分８
０（第１図から第４図）により区画される。辺部分８０
は型打ちとコイニング作業で形成され、通気孔の辺部の
まわりの応力亀裂を減らし、それにより本技術では周知
のように、ディスクの疲労寿命を向上するのが好ましい
。辺部分８０のこのコイン形成工程の副産物として周辺
に延びる円弧状の棚８２（第３図及び第４図）が各部分
７８の半径方向外側の周辺に沿って設けられる。棚８２
は、半径方向内方に彎曲して関連する通気孔の半径方向
内部の残存部分を囲むより前の部分で、辺部分８０の半
径方向最外部分に沿い車輪１０の軸線と同心になってい
る。従ってディスクは、各通気孔における偏倚して打ち
出された辺部分８０により、ディスクと車輪の軸線から
同じ半径方向の距離をもってディスクの内面のまわりで
周辺に等間隔で配置される七つの棚８２を持つ。通気孔
の一つたる孔６２はまた、リム１２における弁心棒孔８
６と心を合わせる弁心棒用隙間切欠き８４をもつ。

この発明のもう一つの特徴によれば、リム１２は機械加
工され、リムフランジ部分３０の円筒面３２が棚８２の
表面より僅かにしか大きくない半径を持ち、溶接機の適
当な組立取付具においてリム１２がディスク１４の内面
と軸線方向で入れ子穴に当接する時にリムフランジ部分
３０を棚８２に締り嵌めするか、又は好ましくは、圧入
をするには僅かに足りない程度で嵌めるようにする。こ
のように固定すると、リム平面３６は外側タイヤビード
保持フランジ６０の半径方向に延びる内側平面６１と平
らに当接する。従って七つの棚８２は、ディスク１４の
軸線と同心のリム１２を確実に位置決めして、周辺の溶
接継目１６を形成する準備段階においてリム部１２をデ
ィスク１４に固定するのを助ける。

リム１２が一度そのようにディスク１４に取り付けられ
部品が第２図及び第３図に示す相対的な位置を占めたな
ら、車輪１０の組み立ては、リムフランジの傾斜した表
面３４とフランジ面６１間で第３図に明示する如く区画
される“みぞ”内に周辺で連続するアーク溶接継目１６
を形成してリム１２をディスク１４に永久的に固定する
ことにより完了する。溶接継目１６は完全浸透アーク溶
接部で、リムとディスクを確実に一緒に結合しこれら部
品の接合部で気密シールを形成するのが好ましい。

この発明の別の特徴として、リム１２の内向きのフラン
ジ部分３０は、溶接継目１６のための十分な裏打ち金属
となり、溶接部の完全浸透性質にも拘わらず、継目の半
径方向内方に溶接部が焼き通るのを防止する。更に、内
向きフランジ部分３０の形態は、自動的に傾斜みぞを区
画し、溶接継目１６の溶接金属を閉じ込めるための空間
を提供し、継目の金属が半径方向外方やリム１２に隣接
するビード座２８の上方に突出しないようにするか、又
は突出しても外側のフランジ面６１に隣接する円滑なタ
イヤビード着座面を提供するために研削仕上作業によっ
て除去される必要のある溶接金属の量を顕著に軽減する
。

〔発明の効果〕

前記説明から今や明白となるように、この発明は板金製
構造の全面スタイル型車輪を提供し、該車輪は前記目的
を広汎に満足し上記の利点を含む多くの、利点を提供す
るものである。上記の通りの構造の車輪１０は製作コス
トや組み立ての難しさを増さずに疲労寿命を著しく向上
したことが判明している。これらの向上した結果は前記
車輪構造の幾つかの共働的な特徴に帰せられると信じら
れる。リムの半径方向内向きフランジ部分３０が本来か
ら、自然にリムの自由縁部におけるだが強度を増大する
ことは勿論、信頬性の向上、空気を透過させぬ性質、完
全浸透溶接継目１６の強度に寄与する。溶接部の焼き抜
けを防止することにより、リム縁部はまた不良組立体、
従って屑による損失を減らして製作コストを下げる。デ
ィスクとリムとの接合部におけるみぞは、研削仕上作業
を軽減又は排除する。棚８２にリムフランジ部分３０を
着座させることは溶接作業のためにリムをディスク上に
確実に位置決めし、正確な固定を助ける。上記の七つの
等角間隔を隔てた棚はまた、外側リム縁部を半径方向内
向きの常用負荷に対して機械的に支持するので、溶接継
目上の剪断応力負荷を軽減する。

さらに、上記利点は全面車輪構造で得られるので、美学
的な様式の輪郭でＯ，Ｅ、Ｍ、乗用車運転と疲労寿命テ
ストの条件を満足でき、また大きなディスク“偏倚”寸
法関係で前輪駆動装置を収容する車輪を得ることができ
る。勿論、他の形態をディスク１４に与え、この発明の
上記の特性、特徴と利点を保持して各種のスタイルの網
車輪によりディスクの装飾的外観を変えられることは理
解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による構造の車輌用車輪の例示的では
あるが好適な実施例の外側の部分立面図で、車輪の一部
分は細部をよく示すために切り取られている。 第２図は第１図の線２−２上でとった中央半径方向横断
面図。 第３図は第２図における円３内の第２図の部分の拡大図
。 第４図は第２図の線４−４上にとり、細部を明示するた
めに第３図の縮尺に拡大した部分断面図である。 １０・・・車輪　　　　　　１２・・・リム１４・・・
ディスク　　　　１６・・・を容接継目１８・・・内側
タイヤビード保持フランジ２０・・・内側タイヤビード
座 ２２・・・安全ハンプ ２４・・・ドロップセンターウェル部分２６・・・外側
ビード座安全ハンプ ２８・・・外側タイヤビード座 ３０・・・フランジ部分　　３２・・・円筒面３４・・
・表面　　　　　　３６・・・平面４０・・・取付部分
　　　　４２・・・中心開口４４．４６．４Ｂ、５０．
５２・・・ボルト孔５４・・・中間部分　　　　５６・
・・上部分５８・・・ディスク部分 ６０・・・外側タイヤビード保持フランジ６１・・・フ
ランジ面 ６２．６４．６６．６８．７０，７２．７４・・・通気
孔７８・・・部分　　　　　　８０・・・辺部分８２・
・・棚　　　　　　　８６・・・弁心棒用隙間切欠き８
６・・・弁心棒孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中央のボルト取付円形部分と前記ボルト取付円形部
   分からほぼ半径方向外方に延びる中間部分と前記中間部
   分を囲む外周部分とを含み板金から製作されるディスク
   を有する乗用自動車の車輪であって、前記ディスクの外
   周部分が前記車輪用に外側タイヤビード保持フランジを
   設けるように形成され、更に該ディスクが内側タイヤビ
   ード保持フランジと内側タイヤビード座部分とドロップ
   センターウェル部分と外側ビード座部分とを含むリム部
   とを有する前記車輪において、 前記リム部の外側縁部が前記リムの外側ビ ード座に隣接するリム縁部の周辺方向に連続的に延び半
   径方向内方に向けられるフランジ部分を含み、前記フラ
   ンジがその外側端部で半径方向に延びる当接面を有し、
   前記ディスクの外側フランジが前記リム縁部当接面と当
   接して配置され半径方向に延びるリム配偶面を有し、前
   記リム縁部フランジが前記外側ビード座と前記リム縁部
   当接面との間に延び前記外側ビード座の半径方向内方に
   配置されるみぞを前記ディスクの外側フランジと共に区
   画する半径方向内方に傾斜する面を有し、前記リムとデ
   ィスク部分が前記みぞ内に形成される周辺方向の連続的
   な溶接部により永久に結合されるようにした前記車輪。 ２　特許請求の範囲第１項記載の車輪であって、前記デ
   ィスクが車輪の軸線と同心の半径方向外方に面する表面
   を有する内面上の棚を備え、前記外側リム縁部フランジ
   部分が軸方向で入れ子式に前記棚と接触し半径方向内方
   に面する円筒面を有し、それにより前記リムを前記ディ
   スク上に位置決めし前記リム上に加えられ半径方向内方
   に向けられる常用負荷に対し前記ディスク上での前記リ
   ムの支持を助けるようになっている前記車輪。 ３　特許請求の範囲第２項記載の車輪であって、前記デ
   ィスクが前記中間部に配置される通気孔の環状列と、前
   記通気孔の各々を個々に囲み軸方向内方に偏倚した辺部
   分とを有し、ディスクの半径方向最外方部分に沿う前記
   辺の偏倚部分が前記棚を集合して区画する一連の周辺隔
   置面となるようにした前記車輪。 ４　特許請求の範囲第３項記載の車輪であって、前記通
   気孔偏倚辺部分が前記各通気孔の付近の応力疲労に対し
   前記ディスクを補強するコイニング作業で製作された前
   記車輪。 ５　特許請求の範囲第１項記載の車輪であって、前記溶
   接継目が拡開開先完全浸透溶接部を含み、前記溶接継目
   の外面が前記リム外側ビード座面の隣接面とほぼ同一平
   面にある前記車輪。 ６　特許請求の範囲第１項記載の車輪であって、前記リ
   ム外側縁部フランジ部分が機械加工されて前記ディスク
   外側フランジの前記半径方向に延びる面と当接し前記半
   径方向に延びる当接面となり、前記リム縁部フランジ部
   分がまた機械加工され前記リム縁部フランジ傾斜面とな
   る前記車輪。 ７　特許請求の範囲第２項記載の車輪であって、前記リ
   ム外側縁部フランジ部分が前記ディスクの前記棚と軸方
   向に重なって組み立てられるように圧入される寸法であ
   る前記車輪。 ８　特許請求の範囲第７項記載の車輪であって、前記リ
   ムが板金から圧延形成され前記ディスクが板金から打抜
   作業で製作される前記車輪。 ９　特許請求の範囲第３項記載の車輪を製作する方法で
   あって、前記リムとの組立前に前記ディスクに前記通気
   孔偏倚辺部分を設け前記各通気孔の付近の応力疲労に対
   し前記ディスクを補強し、前記溶接部を形成する前に前
   記棚に前記リムを軸方向に入れ子式に挿入する段階を含
   む前記方法。 １０　特許請求の範囲第９項記載の車輪製作方法であっ
   て、前記溶接継目は拡開開先完全浸透溶接部をアーク溶
   接して作成され、前記溶接部の外面が前記リムの外側ビ
   ード座面の隣接面とほぼ同一平面にあるようにする前記
   方法。 １１　特許請求の範囲第１０項記載の車輪製作方法であ
   って、前記リム外側縁部フランジ部分を機械加工して前
   記半径方向に延びる当接面を設ける段階と、前記リム縁
   部フランジ部分を機械加工して前記リム縁部フランジ傾
   斜面を設ける段階と、該傾斜面を前記ディスク外側フラ
   ンジの前記半径方向延伸面と平坦面で当接するように並
   置し、前記溶接部形成前に軸方向に入れ子式のリムと円
   板の端部限界を区画する前記方法。 １２　特許請求の範囲第１１項記載の車輪製作方法であ
   って、前記リム外側縁部フランジ部分が機械加工され前
   記ディスク上の前記棚に軸方向に重ねられて組み立てら
   れるように圧入されるようにする前記方法。 １３　特許請求の範囲第１２項記載の車輪製作方法であ
   って、前記リムを板金から圧延形成する段階と、前記デ
   ィスクを前記車輪に組み立てる前に板金から前記ディス
   クを打抜く段階と含む前記方法。