JP4527253B2

JP4527253B2 - 自動車用ディスクホイール

Info

Publication number: JP4527253B2
Application number: JP2000224311A
Authority: JP
Inventors: 和男浜田; 邦男永田
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: JP2002036803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ディスクホイールに係り、詳しくは、リムとディスクとの継ぎ手溶接部分の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ディスクホイールは、リムの一側端部にディスクの周縁を溶接して構成される、いわゆる２ピースタイプのものが主流となっている。このディスクホイールにあって、自動車が走行中に、道路の縁石等に乗り上げた場合に変形しないように、ディスクにより保持されない内端（開放端）のリムフランジ部には高い剛性が求められる。そこで、従来のリムは、このリムフランジ部に求められる剛性を基準として、肉厚が３ｍｍ以上の単一の鋼板（リム素材）をロール成形することにより形成していた。ところで、かかる構成にあっては、リム全体が肉厚化して、大重量となるため、実公平６−４１８４１号に開示されているように、リム素材を肉薄のものを用いると共に、リムフランジ部を内側に折り返して、該リムフランジ部の剛性を高め、全体として軽量化を図りながら、該リムフランジ部にのみ所要の強度を確保するようにした構成が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
実車走行にあって、路面からの荷重はタイヤ、リムを経由し、ディスクから車両ボディーに伝達することとなり、その通過点であるリムとディスクの継ぎ手溶接部分には、大きな集中荷重がかかる。この点、上述したように、リムフランジ部の所要強度を基準として、リム全体を厚肉とした一般的な従来構成にあっては、その結果として継ぎ手溶接部分の強度も充分保たれることとなり問題はなく、このことから上述の継ぎ手溶接部分の強度課題は設計思想上、捨象され、リムフランジ部の強度だけが問題とされていた。
【０００４】
ところで上述のように、リムフランジ部のみを厚肉化し、それ以外の部分を薄肉化して、リムフランジ部の強度保持と、リムの軽量化とを達成しようとする構成にあっては、継ぎ手溶接部分も薄肉となるため、その強度が相対的に低下することとなる。そこで、本発明者らは、この種の軽量リムを用いた自動車用ディスクホイールの強度試験，振動試験を繰り返したところ、集中荷重が、薄肉の継ぎ手溶接部分に経時的にかかることにより、振動が発生し易くなったり、操縦性が低下し、さらには経時疲労により破損する恐れもある等の知見を得た。
【０００５】
また一方、リムの所要部の厚肉化を図る手段として、ロール成形により不等肉厚素材を形成し、これを巻回するようにしたり、またはバックアップロールにより成形する手段も提案されるが、いずれも製造工程が増え、新たな生産設備を要する。その他、スピニング加工による方法もあるが、生産性が悪く、大量生産には不向きである。
【０００６】
本発明は、リムの軽量化を実現できると共に、継ぎ手溶接部分の強度を十分に確保し得る構成の自動車用ディスクホイールを提案することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リム素材を耳端縁から内側へ折り返して、リムの継ぎ手溶接部分となる車軸に沿ったビードシートを二重肉厚端部により構成し、かつ空気バルブが接続されるドロップ斜面部は肉厚が二重とならないようにし、ディスクの外周を内側に直角状に折り返して溶接端部を周設して、この溶接端部をビードシートに密嵌するようにし、前記二重肉厚端部にディスクの溶接端部を溶接したことを特徴とする自動車用ディスクホイールである。
【０００８】
かかる構成にあって、リム素材を耳端縁から内側へ折り返すことによりディスクの周縁が溶接される二重肉厚端部を形成したものである。すなわち、二重肉厚端部により継ぎ手溶接部分が構成されることとなり、該継ぎ手溶接部分の剛性が向上し、路面からの荷重を集中的に受けても、充分な強度を確保される。
【０００９】
ここで、リム素材の肉厚を１ｍｍ〜２ｍｍとした構成（請求項２）が提案される。すなわちリム素材の肉厚を１ｍｍ〜２ｍｍであるから、継ぎ手溶接部分の厚は２ｍｍ〜４ｍｍとなり、リムの主胴部の肉厚の二倍となり、十分な剛性となる。一方、リムの主胴部は肉厚１ｍｍ〜２ｍｍとなり、従来に比して薄厚となり、全体として軽量化が実現され、かつ使用材料が少なくなり、低廉となる。尚、リムフランジ部にあっても、同様に二重肉厚端部が形成され、縁石の乗り上げ等にに対応され得る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るリム１を示し、主胴部２の、ディスク１０が接合される一側縁にあって、拡開状のドロップ斜面部３と、車軸に沿ったビードシート４と、Ｌ形に湾曲した耳端部５とが連成されている。また主胴部２の他側縁にはリムフランジ部６が形成される。このリムフランジ部６は従来構成と同様に、内側へリム素材を折り返して剛性を高めるようにしている。さらにはドロップ斜面部３には空気バルブ９が接続される。
【００１１】
一方、ディスク１０の外周には内側へほぼ直角状に折り返してなる溶接端部１１が周設され、該溶接端部１１をリム１のビードシート４に溶接するようにしている。すなわち、このビードシート４がディスク１０の継ぎ手溶接部分ｘとなる。
【００１２】
本発明にあっては、この継ぎ手溶接部分ｘに路面からの荷重が集中的にかかることから、リム１全体の薄肉化を図りながら、所要の剛性を保持するためにリム１の一側縁をその耳端から、内側に折り返して、二重としている。すなわち、ビードシート４，耳端部５を、リム素材を耳端縁から内側へ折り返してなる二重肉厚端部８により構成するようにしている。そして、これにより継ぎ手溶接部分ｘとなるビードシート４をリム素材の約二倍の厚さとして剛性を高め、該継ぎ手溶接部分ｘの内面にディスク１０の溶接端部１１を溶接している。
【００１３】
ここでこのリム１を成形するリム素材は、肉厚が約１．６ｍｍの鋼板が用いられる。そしてこのリム素材をその両端で折り返して夫々の端部に二重肉厚端部８を形成した後、断面が図１となるようにプレス成形する。そして、さらにロール成形を施して巻回し、而して、リム１が製造される。この製造工程は、継ぎ手溶接部分ｘ側の一側縁を、リムフランジ部６が形成される他側縁と同様に、折り返す工程が増えるだけであるから、既存のロール成形設備により行なわれ得る。
【００１４】
このように形成されたリム１はディスク１０に密嵌された後、ディスク１０の溶接端部１１をリム１のビードシート４に溶接することにより固着される。ここで図１，２にはディスク１０の溶接端部１１をリム１のビードシート４に溶接するための手段が示される。
【００１５】
すなわち図１にあっては溶接端部１１の先端を、二重肉厚端部８の内面の範囲で溶接（ｙ）したものである。また図２は溶接端部１１の先端を二重肉厚端部８の折り返し端まで溶け込むように溶接（ｚ）したものである。
【００１６】
かかる工程により形成されるリム１は、主胴部２の肉厚が、リム素材とほぼ同じの約１．６ｍｍとなり、これにより全体として軽量化が図られると共に、リムフランジ部６及びビードシート４，耳端部５に二重肉厚端部８が形成される結果、夫々の肉厚は約３．２ｍｍとなって、所要の剛性が確保される。
【００１７】
このように、ディスク１０の溶接端部１１が溶接される継ぎ手溶接部分ｘ（ビードシート４）は、二重肉厚端部８により肉厚化が施され、所要の剛性が確保されて、路面から集中応力がかかっても支障が無く、しかも主胴部２の薄肉化により全体として軽量化を図ることができる。一方、リムフランジ部６も、従来と同様に、折り返しにより肉厚化を図れて、縁石乗り上げによって、変形することがない。さらには、リム１の板厚が半分となると、そのドロップ内径が３ｍｍ以上大きくなるため、ブレーキ収納スペースが広がり、ブレーキ設計の自由度が増すという付随的効果も生ずる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上述したように、ディスクの周縁が接合されるリムの継ぎ手溶接部分を、リム素材を耳端縁から内側へ折り返してなる二重肉厚端部により構成し、該二重肉厚端部にディスクの周縁を溶接した（請求項１）ものであるから次の効果がある。
ａ）路面からの集中応力がかかっても、継ぎ手溶接部分ｘは充分な剛性が確保され、その変形が阻止され、さらに振動が発生したり、これに伴う操縦性が低下がなく、安全性を確保することができる。
ｂ）リム素材を従来よりも薄くすることにより、大幅な減量化を達成することができる。
ｃ）不等肉厚成形によるものではないから、通常のロール成形により形成でき、付加的な初期投資が不要となり、製造が容易となる。
【００１９】
また、リム素材の肉厚を１ｍｍ〜２ｍｍとした（請求項２）場合には、継ぎ手溶接部分の厚は２ｍｍ〜４ｍｍとなり、十分な剛性を確保できるとともに、リムの主胴部はリム素材と同様の肉厚１ｍｍ〜２ｍｍとなり、従来に比して半分程度の薄肉となって、軽量化が実現され、かつ使用材料が少なくなり、低廉となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリム１を用いた自動車用ディスクホイールの縦断断面図である。
【図２】溶接端部１１と二重肉厚端部８との溶接態様を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１リム
２主胴部
４ビードシート
５耳端部
６リムフランジ部
８二重肉厚端部
１０ディスク
ｘ継ぎ手溶接部分

Claims

リム素材を耳端縁から内側へ折り返して、リムの継ぎ手溶接部分となる車軸に沿ったビードシートを二重肉厚端部により構成し、かつ空気バルブが接続されるドロップ斜面部は肉厚が二重とならないようにし、ディスクの外周を内側に直角状に折り返して溶接端部を周設して、この溶接端部をビードシートに密嵌するようにし、前記二重肉厚端部にディスクの溶接端部を溶接したことを特徴とする自動車用ディスクホイール。
リム素材の肉厚を１ｍｍ〜２ｍｍとした請求項１記載の自動車用ディスクホイール。