JP3118267B2 - 車両用ホイール - Google Patents

車両用ホイール

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JP3118267B2
JP3118267B2 JP03054948A JP5494891A JP3118267B2 JP 3118267 B2 JP3118267 B2 JP 3118267B2 JP 03054948 A JP03054948 A JP 03054948A JP 5494891 A JP5494891 A JP 5494891A JP 3118267 B2 JP3118267 B2 JP 3118267B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車や自動二輪車
等の車両用ホイールであって、アルミニウム合金やマグ
ネシウム合金等の軽合金製鋳物により形成されたものに
関する。
【0002】
【従来の技術】軽合金製車両用ホイールは、車両の,い
わゆるばね下重量が軽量となり、車両の運動性能の向上
に寄与することから広く使用されている。
【0003】そして、とくに車両用ホイールが鋳物製の
場合には、その製造が鋳造によるので形状の自由度が高
く、車両用ホイールを種々の形状に製作できるので、車
両の外観を向上する利点が大きい。
【0004】しかしながら、鋳物組織中には微細な気泡
やクラックが存在するので、鋳物製車両用ホイールにお
いて、タイヤを装着するリム部にこれを貫通する気泡等
の傷が存在するとタイヤ内からの空気漏れの原因とな
る。
【0005】そのため、従来、鋳物製車両用ホイールの
製造工程においては、機械加工等により車両用ホイール
の製造が概ね完了した時点にリム部からの空気漏れを検
査し、リム部に傷が発見された場合には、個別にその傷
を塞ぐ修正作業を行なうこととしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる製造
工程においては、リム部の傷の修正作業は傷の位置に応
じて個々の部位に個別に対応することが必要であるの
で、煩雑であり、車両用ホイールの量産工程の流れの中
では効率的でない。
【0007】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、軽合金製鋳物からなる車両用ホイールの
量産工程でのリム部の傷の修正作業を画一的に行えるよ
うにして、修正作業の煩雑さを軽減し、車両用ホイール
の量産工程での製造効率を高めることを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、リム部の外側表面にタイヤ
を装着するための溝部が形成された軽合金製鋳物からな
る車両用ホイールにおいて、前記溝部の外表面にショッ
トピーニング加工による緻密層が形成されていることを
特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明によれば、軽合金製鋳物か
らなる車両用ホイールのリム部の溝部の表面にショット
ピーニング加工による緻密層が存在しており、この緻密
層内においては鋳造時に形成されていた気泡やクラック
等の傷は圧着されて解消されている。
【0010】したがって、このリム部に装着されたタイ
ヤ中の空気は、リム部の緻密層を介して大気と遮断され
るので、タイヤ中の空気はリム部を通じて漏れ出すこと
がない。
【0011】そして、この緻密層は車両用ホイールの少
なくともリム部の溝部の表面にショットピーニング加工
により一律に形成するものであり、従来のように個々の
傷に応じて個別に対応するものでないので、修正作業の
煩雑さが軽減され、車両用ホイールの量産工程での製造
効率を高めることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面に示す実施例によりこの発明を説
明するが、この実施例は、アルミニウム合金(AC4C材)
の鋳造により一体に形成された自動車用アルミホイール
の全体外表面にショットピーニング加工により緻密層を
形成するものである。
【0013】図1において、1は自動車用アルミホイー
ル(以下、単にホイールという)である。
【0014】このホイール1は、いわゆる鋳造アルミホ
イールであって、タイヤTを装着する環状のリム部2
と、このリム部2の中心に形成され,車軸に装着される
ボス部3と、このボス部3と前記リム部2との間を連結
するスポーク部4とを有する。
【0015】前記リム部2とスポーク部4とは、概ね20
mm以下の薄肉の板厚として形成されている。
【0016】前記リム部2の外側表面にはタイヤTを装
着するための溝部2aが形成されている。
【0017】また、前記スポーク部4のデザイン面4a
は、このホイール1を自動車に装着した場合に車体外側
を向き、自動車の外観の一部を構成する面であり、この
スポーク部4には前記ボス部3まわりに適宜間隔で透孔
部5が形成されている。
【0018】このようなホイール1は、図4に示す工程
により製造される。
【0019】以下、その製造工程の順に説明する。
【0020】この実施例においては、所定の金型内に前
記アルミニウム合金材を注湯することにより、所定の形
状の素材としてのホイール1を得る。
【0021】このホイール1は、まず、ショットピーニ
ング加工工程に移行し、図1に示すようにショットピー
ニング加工が、リム部2の溝部2aやスポーク部4のデ
ザイン面4aおよび裏面4bの双方を含む,ホイール1
の表面全体に均一に施される。
【0022】このショットピーニング加工での加工条件
は、例えば表.1のようである。
【0023】
【表1】
【0024】 このような条件の下に、1本のショット用ノズルを用い
てホイール1の全体に渡りショットピーニング加工をお
よそ20分行なうが、この実施例ではリム部2からの空
気漏れを防止するとともに、後述するようにデザイン面
4aに塗装を行なうものであるので、リム部2の溝部2
aの外表面とデザイン面4aの部分のショットピーニン
グ加工はとくに丁寧に行なわれる。
【0025】ショットピーニング加工は比較的自由度の
高い加工法であって、曲面状に形成された前記溝部2a
の外表面やスポーク部4の全表面に概ね均一にショット
を吹き付け、後述する緻密層Sを均一に形成することが
できる。
【0026】とくに、この実施例で用いた空気吹付式シ
ョットピーニングは、図1に示すように、工作物に向け
てショットを噴射する,ショット用ノズル11に、それ
ぞれ可撓材からなる圧縮空気用ホース12とショット用
ホース13を介して圧縮空気とショットとを供給するも
のであるので、ショット用ノズル11の向きや位置を自
由に調整することができ、例えばスポーク部4が種々の
形状で種々の方向に向いて形成されていても、その面に
向けてショットを吹き付け表面に緻密層Sを自由に形成
することができる。
【0027】なお、図1においては、1本のショット用
ノズル11を用いたものを示したが、複数本のショット
用ノズルを併用することとすれば、ショットピーニング
加工時間を短縮することができる。
【0028】このようなショットピーニング加工を両側
の表面に受けたホイール1のリム部2の断面は、図2に
示すようであり、これらの表面は、微細ななし地状の凹
凸面となる。なお、スポーク部4のデザイン面4aおよ
び裏面4bにおいても同様である。
【0029】前記リム部2の溝部2a表面全体には、前
記ショットピーニング加工でのショットの衝撃により微
細化された鋳物組織で形成された緻密層Sが均一に形成
されている。
【0030】この緻密層Sは、鋳物組織を微細化するこ
とにより、鋳物組織中に形成されていた粒界を破砕し,
鋳造にともなってリム部2に形成された気泡や脱気孔等
を押しつぶした状態であるので、このリム部2からの空
気漏れが無い状態となっており、またこのリム部2の引
張強度および圧縮強度の面で通常の鋳物組織の場合と比
べて強度が高いものとなっている。
【0031】とくに、この実施例におけるショットピー
ニング加工は、前記のようにショットの吹付速度が大き
いので、ショットの有する運動エネルギが高く、これに
より前記緻密層の厚さは1.5mm〜3.0mm程度と大きくなっ
ている。
【0032】そのため、この実施例においては、前記の
ようにショットピーニング加工のなされたリム部2やス
ポーク部4が薄肉であるので、これらの部分での肉厚D
に対する緻密層Sの厚さdの割合が大きく、これらのリ
ム部2やスポーク部4は緻密層Sによるサンドイッチ構
造として複合材的にその強度を顕著に向上させている。
【0033】なお、本願は、前記以外のショットピーニ
ング条件であっても実施することができ、また、図3に
示す変形例のように、リム部2の溝部2a側の表面全体
のみにショットピーニング加工を行なって緻密層Sを形
成し、裏面側のショットピーニング加工を省略すること
としてもよい。
【0034】前記のようなショットピーニング加工工程
の後、除塵工程においてホイール1の表面に圧縮空気を
吹き付けて、ショットピーニング加工により生じた塵埃
を除去し、ホイール1表面の清浄を確保する。この際、
このホイール1において塗装の行なわれる,デザイン面
4aは丹念な除塵作業が行なわれる。
【0035】この後、ホイール1は、機械加工工程にお
いて所要部分の機械加工が行なわれ、ホイール1として
の正確な所定の形状に形成される。
【0036】とくに、この実施例においては、後から塗
装の行なわれるデザイン面4aについて、例えば#1500
の研削砥石で荒加工を行い、さらに#3000の研削砥石で
中仕上を行なって前記緻密層Sの表層部を除去した状態
となっているが前記緻密層Sは1.0〜1.5mm程度の厚さで
その下部が残留し表面に臨んでおり、リム部2の溝部2
aやその他の部分の表面は前記ショットピーニング加工
によるなし地状のままである。
【0037】なお、前記デザイン面4aの表面をなし地
状のままとしてもよく、あるいは前記リム部2の溝部2
a等の表面に形成された緻密層Sのなし地状の表層部を
機械加工により除去し、前記デザイン面4aと同様に緻
密層Sの下部を表面に臨ませることとしてもよい。
【0038】この機械加工工程の後、ホイール1は順次
脱脂工程,水洗工程および乾燥工程を経る。
【0039】脱脂工程は市販のアルミニウム用クリーナ
の処理液中に浸漬することにより行い,所定時間の浸漬
の後、洗浄水での水洗工程でホイール1に付着した前記
処理液を除去する。
【0040】この水洗工程の後、ホイール1は乾燥工程
に移行される。
【0041】乾燥工程は、例えば60℃〜70℃の温風を20
分程度ホイール1に吹き付けて行なう。
【0042】次に、ホイール1は塗装工程に移行する。
【0043】この実施例の塗装工程は、静電焼付け塗装
であって、公知の静電塗装機を用いて従来と同様に、下
塗り,中塗り,上塗り分けて複数回に渡って塗装を行な
うものである。
【0044】この実施例のホイール1においては、前記
のようにショットピーニング加工のなされたデザイン面
4aのみに塗装を行う。
【0045】このようにして、塗装機によりデザイン面
4a上に所定の塗膜が形成された後、ホイール1は乾燥
装置に移動して乾燥工程で加熱されて塗膜の焼付けが行
なわれ、塗膜の硬化が完了する。
【0046】この乾燥工程においては、前記のようにホ
イール1が加熱されるものであり、この乾燥工程に入る
時点には前記塗膜の硬化は完了しておらず、塗膜は柔軟
な状態である。
【0047】しかし、塗膜が形成されるデザイン面4a
は、前記のようにショットピーニング加工工程により表
面に緻密層Sが形成されているので、このデザイン面4
aに存在していた気泡やクラックが解消されている。
【0048】これによって、塗装表面に気泡等が存在す
る従来の塗装工程において、気泡等が含有する空気や水
分の加熱による膨張に起因しての塗膜の膨れを根本的に
防止することができる。
【0049】したがって、ホイール1のデザイン面4a
を良好に塗装することができる。
【0050】なお、この実施例における塗装工程は、静
電焼付け塗装であるが、本願発明はこれに限らず、電着
塗装や浸漬塗装等のその他の塗装法であっても実施する
ことができるのはいうまでもない。
【0051】以上説明した実施例によれば、ホイール1
の全体に対してショットピーニング加工を一律に行なう
ことにより、リム部2の表面全体に緻密層Sを形成させ
たが、本願はこれに限らず、例えばリム部2の溝部2a
側表面の全体にのみショットピーニング加工を一律に行
うことによっても実施することができる。
【0052】これらの場合、いずれもリム部2の個々の
傷に応じて個別に対応していた従来に比べて、その修正
作業が容易であり、量産工程での効率が向上する。
【0053】そして、従来の場合には、機械加工等の後
に空気漏れを検査し、空気漏れの発見に対応して修正作
業を行い、その後にその修正部分の外観を向上させるた
めに、再度機械加工等を行なっていたが、本願の場合に
は、製造工程としての機械加工等に先立って修正作業を
行い、この後所要の機械加工等を行なうので、この修正
作業にともなって格別に外観向上のために行なうべき作
業が増加することもない。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、リム部の外側表面にタイヤを装着するため
の溝部が形成された軽合金製鋳物からなる車両用ホイー
ルにおいては、リム部の溝部の表面にショットピーニン
グ加工による緻密層が存在しており、この緻密層内にお
いては鋳造時に形成されていた気泡やクラック等の傷は
圧着されて解消されている。
【0055】したがって、このリム部に装着されたタイ
ヤ中の空気は、リム部の溝部の緻密層を介して大気と遮
断されるので、タイヤ中の空気はリム部を通じて漏れ出
すことがない。
【0056】そして、この緻密層は車両用ホイールの
ム部に設けた溝部の表面にショットピーニング加工によ
り一律に形成するものであり、従来のように個々の傷に
応じて個別に対応するものでないので、修正作業の煩雑
さが軽減され、車両用ホイールの量産工程での製造効率
を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ホイールへのショットピーニング加工の状態説
明図である。
【図2】実施例のホイールにおけるリム部の断面図であ
る。
【図3】変形例のリム部の断面図である。
【図4】実施例の製造工程図である。
【符号の説明】
S 緻密層 1 自動車用アルミホイール(ホイール) 2 リム部 4 スポーク部 4a デザイン面

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リム部の外側表面にタイヤを装着するため
    の溝部が形成された軽合金製鋳物からなる車両用ホイー
    ルにおいて、前記溝部の外表面にショットピーニング加
    工による緻密層が形成されていることを特徴とする車両
    用ホイール。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車両用ホイールにおい
    て、さらに車両用ホイールのデザイン面表面にもショッ
    トピーニング加工による緻密層を形成してあることを特
    徴とする車両用ホイール。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の車両用ホイールにおい
    て、前記リム部およびデザイン面を含む車両用ホイール
    の概ね全体表面にショットピーニング加工による緻密層
    を形成してあることを特徴とする車両用ホイール。
  4. 【請求項4】 請求項1,2または3記載の車両用ホイ
    ールにおいて、前記緻密層の表層部を除去し、前記緻密
    層の下部を表面に臨ませてあることを特徴とする車両用
    ホイール。
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