JP5690128B2

JP5690128B2 - Automotive wheel

Info

Publication number: JP5690128B2
Application number: JP2010281785A
Authority: JP
Inventors: 義行丹生谷; 真司山田
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: JP2012126344A

Description

本発明は、車軸に連結されるホイールディスクとタイヤを装着するホイールリムとが接合されることにより一体化されてなる自動車用ホイールに関するものである。 The present invention relates to an automobile wheel that is integrated by joining a wheel disc connected to an axle and a wheel rim on which a tire is mounted.

例えば図５のように、スチール製の自動車用ホイールａとしては、略円盤状のホイールディスクｃを、略円筒状のホイールリムｂに内嵌して、両者を溶接することにより一体化してなる２ピースタイプの構成が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、ホイールディスクｃには、車軸のハブに連結されるハブ取付部ｆと、表側へ***するハット部ｈと、ホイールリムｂに内嵌するディスクフランジ部ｄとが同心状に周成されている。ハット部ｈは、ハブ取付部ｆの外側に、ハブ面アール部ｊを介して連成されている。ハット部ｈには、表側へ突出するハット頂周部ｐと、該ハット頂周部ｐと前記ハブ面アール部ｊとに連成するハット内側傾斜周部ｇとが周成されている。そして、このハット内側傾斜周部ｇの中腹には表側へ突出する内側凸周部ｋが周成されている。 For example, as shown in FIG. 5, as a steel automobile wheel a, a substantially disc-shaped wheel disc c is fitted into a substantially cylindrical wheel rim b, and both are integrated by welding. A piece type configuration is known (for example, Patent Document 1). Here, in the wheel disc c, a hub mounting portion f connected to the hub of the axle, a hat portion h protruding to the front side, and a disc flange portion d fitted inside the wheel rim b are concentrically formed. ing. The hat portion h is coupled to the outside of the hub attachment portion f via a hub surface radius portion j. The hat portion h is formed with a hat top peripheral portion p that protrudes to the front side, and a hat inner inclined peripheral portion g that is continuous with the hat top peripheral portion p and the hub surface rounded portion j. An inner convex peripheral portion k that protrudes to the front side is formed in the middle of the hat inner inclined peripheral portion g.

このような自動車用ホイールａは、そのホイールディスクｃがハット部ｈにより所望の剛性を発揮できることから、自動車の走行中に作用する様々な負荷によって生ずる変形を抑制する効果が高く、総じて高い強度を発揮することができ得る。特に、自動車の走行中に横Ｇが掛かった場合には、ホイールディスクｃを表裏方向へ曲げるように比較的大きな曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントに対して前記ハット部ｈが高い剛性を発揮して変形を抑制できることにより、高い強度を発揮できると共に、優れた走行安定性が発揮され得る。 Such an automobile wheel a has a high effect of suppressing deformation caused by various loads acting during traveling of the automobile since the wheel disk c can exhibit a desired rigidity by the hat portion h, and generally has a high strength. It can be demonstrated. In particular, when a lateral G is applied while the automobile is running, a relatively large bending moment acts so as to bend the wheel disc c in the front-back direction. Since the hat portion h exhibits high rigidity with respect to this bending moment and can suppress deformation, it can exhibit high strength and excellent running stability.

尚、ハット部ｈのハット内側傾斜周部ｇに設けられた内側凸周部ｋは、当該自動車用ホイールａを自動車に装着した場合に、ブレーキキャリパに接触しないように、車体に取り付けられたブレーキキャリパの表側角縁に対向する径方向位置に周方向に亘って形成されている部位の一つである。 The inner convex peripheral portion k provided on the hat inner inclined peripheral portion g of the hat portion h has a brake attached to the vehicle body so as not to come into contact with the brake caliper when the vehicle wheel a is mounted on the vehicle. It is one of the parts formed over the circumferential direction at a radial position facing the front side corner edge of the caliper.

特開平１−１０６７０１号公報JP-A-1-106701

ところで、近年、自動車は、その環境性能を向上することが強く求められている。これに伴い、自動車用ホイールにあっても、強度や耐久性などに対する要求性能が厳しくなってきている。そのため、上記した従来構成（図５参照）のようにハット部を備えた構成にあっても、強度や耐久性のさらなる向上への要求が高まっている。 Incidentally, in recent years, automobiles are strongly required to improve their environmental performance. As a result, even in automobile wheels, the required performance for strength, durability, and the like has become stricter. Therefore, even in the configuration having the hat portion as in the conventional configuration (see FIG. 5) described above, there is an increasing demand for further improvement in strength and durability.

本発明は、高い強度と優れた耐久性とを発揮し得る自動車用ホイールを提案するものである。 The present invention proposes an automobile wheel that can exhibit high strength and excellent durability.

本発明は、車軸のハブに連結される略円板状のハブ取付部と、該ハブ取付部の外周縁に連成され且つ裏側で凸状に湾曲するハブ面アール部と、該ハブ面アール部の外周縁に連成され且つ表側へ***するハット部とを備えたホイールディスクが、タイヤを装着する略円筒状のホイールリムに接合されてなる自動車用ホイールにおいて、前記ハット部は、周方向に亘って表側へ湾曲状に突出するハット頂周部と、該ハット頂周部と前記ハブ面アール部とに連成されたハット内側傾斜周部とを備えてなるものであって、前記ハット内側傾斜周部は、周方向に亘って表側へ湾曲状に突出する内側凸周部と、該内側凸周部と前記ハブ面アール部との間で、裏側へ突出するように、前記ホイールディスクの中心軸線に対する傾斜角が互いに異なる複数の環状斜面部を、前記中心軸線を基準として同心状に連成してなる内側下部凹周部とを備えたものであることを特徴とする自動車用ホイールである。 The present invention includes a substantially disc-shaped hub mounting portion connected to a hub of an axle, a hub surface radius portion that is coupled to an outer peripheral edge of the hub mounting portion and curves convexly on the back side, and the hub surface radius A wheel disc having a hat portion coupled to an outer peripheral edge of the portion and protruding to the front side is joined to a substantially cylindrical wheel rim on which a tire is mounted, and the hat portion is arranged in a circumferential direction. A hat top peripheral portion protruding in a curved shape to the front side, and a hat inner inclined peripheral portion coupled to the hat top peripheral portion and the hub surface rounded portion, the hat The inner inclined peripheral portion protrudes in a curved shape toward the front side in the circumferential direction, and the wheel disk so as to protrude rearward between the inner convex peripheral portion and the hub surface rounded portion. Rings with different inclination angles with respect to the central axis The inclined surface portion is a motor vehicle wheel, characterized in that the central axis is obtained and an inner lower concave surrounding portion consisting forms communicating concentrically as a reference.

ここで、上述した従来構成（特許文献１）の自動車用ホイールに、その性能試験として回転曲げ耐久試験（ＪＩＳＤ４１０３）を実施すると、当該自動車用ホイールを構成するホイールディスクが変形し、そのハブ取付部の外周縁に連成されたハブ面アール部が破壊の起点となり易い。この回転曲げ耐久試験では、自動車用ホイールに表裏方向の曲げモーメント（負荷）を掛ける試験であることから、上記した自動車に横Ｇが掛かる場合に相当する。そのため、この回転曲げ耐久試験によって破壊の起点となるハブ面アール部では、横Ｇによる応力負担が大きいことを示していると言える。そして、このハブ面アール部の応力負担を低減できる構成が求められる。これについて本発明者が鋭意研鑽した結果、ハブ面アール部の外周縁と連成するハット内側傾斜周部（内側下部凹周部）の内周縁の、ハブ取付部（ホイールディスクの中心軸線と直交する仮想平面）に対して表側へ折れ曲がって立ち上がる折曲角を小さくすることによって、回転曲げ耐久試験でハブ面アール部に作用する応力負担を軽減できることがわかった。 Here, when the rotational bending durability test (JIS D4103) is performed as a performance test on the automobile wheel having the above-described conventional configuration (Patent Document 1), the wheel disk constituting the automobile wheel is deformed, and the hub is attached. The hub surface rounded portion coupled to the outer peripheral edge of the portion is likely to be a starting point of destruction. This rotational bending endurance test is a test in which a bending moment (load) in the front and back direction is applied to the vehicle wheel, and thus corresponds to the case where a lateral G is applied to the vehicle described above. Therefore, it can be said that the hub surface rounded portion which is the starting point of the fracture by this rotating bending endurance test shows that the stress load due to the lateral G is large. And the structure which can reduce the stress burden of this hub surface round part is calculated | required. As a result of earnest study by the inventor of the present invention, the hub mounting portion (at right angles to the center axis of the wheel disc) at the inner peripheral edge of the hat inner inclined peripheral portion (inner lower concave peripheral portion) coupled to the outer peripheral edge of the hub surface rounded portion. It was found that the stress load acting on the rounded portion of the hub surface can be reduced by rotating the bending endurance test by reducing the bending angle that is bent to the front side with respect to the virtual plane).

本発明の構成は、上述した知見に基づいて成し得たものであり、ハブ面アール部と内側凸周部とを連成する内側下部凹周部が、複数の環状斜面部により裏側へ突出するように形成されていることから、ハブ面アール部の外周縁と連成する該内側下部凹周部の内周縁（最も径方向内側に配設された環状斜面部）の上記折曲角を小さくすることができる。これにより、自動車の走行中に掛かる横Ｇによって生ずるハブ面アール部の応力負担を軽減することができる。ここで、ハット内側傾斜周部の内側凸周部は、上述したように、ブレーキキャリパに接触しないように位置決めされる。そして、ハブ取付部は、その寸法形状が車軸のハブに従って定まる。これにより、ハブ面アール部を介して連成される内側下部凹周部の内外周縁位置が必然的に決まる。このように内側下部凹周部の内外周縁位置に制約がある構成であっても、該内側下部凹周部を裏側へ突出する形態とすることにより、内側下部凹周部の内周縁の上記折曲角を小さくできる。 The configuration of the present invention can be achieved based on the above-described knowledge, and the inner lower concave peripheral portion that couples the hub surface rounded portion and the inner convex peripheral portion protrudes to the back side by a plurality of annular slope portions. Therefore, the bending angle of the inner peripheral edge of the inner lower concave peripheral part (the annular slope part arranged radially inward) that is continuous with the outer peripheral edge of the hub surface rounded part is determined. Can be small. Thereby, it is possible to reduce the stress load on the rounded portion of the hub surface caused by the lateral G that is applied while the automobile is running. Here, as described above, the inner convex peripheral portion of the hat inner inclined peripheral portion is positioned so as not to contact the brake caliper. The dimension and shape of the hub mounting portion are determined according to the hub of the axle. This inevitably determines the inner and outer peripheral edge positions of the inner lower concave peripheral portion coupled via the hub surface rounded portion. Thus, even if the inner and outer peripheral edge positions of the inner lower concave peripheral portion are constrained, the folding of the inner peripheral edge of the inner lower concave peripheral portion can be achieved by forming the inner lower concave peripheral portion to the back side. The angle of curvature can be reduced.

尚、上述した従来構成（例えば、特許文献１）にあって、ハブ面アール部と内側凸周部とを連成する部位は、断面直線状の形態または表側へ湾曲状に突出する形態となっている。このような従来構成に比して、本発明の構成は、内側下部凹周部が裏側へ突出することにより、内側下部凹周部の内周縁（最内側の環状斜面部）の上記折曲角を小さくすることができるため、該ハブ面アール部への応力集中を緩和するという作用効果が確実かつ安定して生じ得る。 In addition, in the above-described conventional configuration (for example, Patent Document 1), the portion where the hub surface rounded portion and the inner convex peripheral portion are coupled has a linear cross-sectional shape or a shape protruding in a curved shape to the front side. ing. Compared to such a conventional configuration, the configuration of the present invention is such that the inner lower concave peripheral portion protrudes to the back side, whereby the bending angle of the inner peripheral edge (innermost annular slope portion) of the inner lower concave peripheral portion. Therefore, the effect of alleviating the stress concentration on the rounded portion of the hub surface can surely and stably occur.

本発明の構成によれば、自動車の走行中に掛かる横Ｇにより発生するハブ面アール部への応力集中を緩和することができるため、該横Ｇにより作用する負荷（曲げモーメント）を支える耐力が向上する。総じて、本発明の自動車用ホイールは、高い強度と優れた耐久性を発揮することができる。さらに、強度の向上に基づいて、ホイールディスクを薄肉化して軽量化することも可能である。 According to the configuration of the present invention, the stress concentration on the hub surface radius portion generated by the lateral G applied during traveling of the automobile can be reduced, so that the proof stress that supports the load (bending moment) acting by the lateral G is increased. improves. In general, the automobile wheel of the present invention can exhibit high strength and excellent durability. Further, the wheel disk can be made thinner and lighter based on the improvement in strength.

本発明の構成にあって、内側下部凹周部を構成する複数の環状斜面部としては、該内側下部凹周部が裏側へ突出する形態となるように、且つ内側下部凹周部がハブ面アール部および内側凸周部に夫々連成するように、それぞれの傾斜角が設定されて形成されているものとする。そして、環状斜面部の配設数および夫々の傾斜角としては、ホイールサイズや寸法形状に応じて適宜設定することができる。尚、環状斜面部は、その配設数が多くなるに従って金型の製造費用等が増加する傾向にある。一方、前記配設数が少なくなるに従って、隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が大きくなる傾向にあり、例えば二個の場合には両方の環状斜面部によって内側下部凹周部が裏側へ向かって急傾斜する形状となり易い。この場合には、内側下部凹周部が表側で比較的深い谷形状となってしまうことから、製造工程が繁雑化することが懸念される。以上の二点を考慮すると、三個〜五個の環状斜面部により内側下部凹周部を構成するようにしたものが好適である。 In the configuration of the present invention, the plurality of annular inclined surface portions constituting the inner lower concave peripheral portion are configured such that the inner lower concave peripheral portion protrudes to the back side, and the inner lower concave peripheral portion is the hub surface. It is assumed that respective inclination angles are set and formed so as to be coupled to the rounded portion and the inner convex peripheral portion, respectively. The number of annular slopes and the respective inclination angles can be set as appropriate according to the wheel size and dimensions. In addition, the manufacturing cost etc. of a metal mold | die tends to increase as the number of arrangement | positioning of an annular slope part increases. On the other hand, as the number of arrangements decreases, the inclination angle difference between adjacent annular slope portions tends to increase. For example, in the case of two, the inner lower concave circumferential portion is directed toward the back side by both annular slope portions. And tends to be steeply inclined. In this case, since the inner lower concave peripheral portion has a relatively deep valley shape on the front side, there is a concern that the manufacturing process becomes complicated. Considering the above two points, it is preferable that the inner lower concave peripheral portion is constituted by three to five annular slope portions.

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ハット部のハット内側傾斜周部に設けられた内側下部凹周部は、互いに隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が０度より大きく且つ６０度未満となるように設けられているものである構成が提案される。 In the automobile wheel of the present invention described above, the inner lower concave peripheral portion provided in the hat inner inclined peripheral portion of the hat portion has a difference in inclination angle between the adjacent annular slope portions larger than 0 degree and 60 degrees. The structure which is provided so that it may become less is proposed.

ここで、隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が０度の場合には、一つの環状斜面部を構成することから、本発明の趣旨に該当しない。一方、隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が大きくなるに従って、裏側への突出が大きくなる傾向にあり、ブレーキキャリパとの接触が懸念される。そして、前記傾斜角度差が６０度より大きくなることによって、ブレーキキャリパとの接触が顕著に生じ易くなる傾向にある。 Here, in the case where the inclination angle difference between the adjacent annular slope portions is 0 degree, since one annular slope portion is formed, it does not correspond to the gist of the present invention. On the other hand, as the difference in inclination angle between adjacent annular slopes increases, the protrusion toward the back side tends to increase, and there is concern about contact with the brake caliper. And when the said inclination-angle difference becomes larger than 60 degree | times, it exists in the tendency for the contact with a brake caliper to arise notably.

そして、上記傾斜角度差を０度より大きく且つ６０度より小さくすることにより、ハブ面アール部への応力集中を緩和して強度と耐久性とを向上するという、上述した本発明の作用効果が一層安定して生じ得る。尚、この傾斜角度差としては、１０度以上かつ４５以下とする構成が好適であり、前記した本発明の作用効果をさらに安定して生じ得る。 And, by making the difference in inclination angle larger than 0 degree and smaller than 60 degrees, the above-mentioned effect of the present invention that the stress concentration on the hub surface radius portion is relaxed and the strength and durability are improved. It can occur more stably. In addition, as this inclination-angle difference, the structure which is 10 degree or more and 45 or less is suitable, and the above-mentioned effect of this invention can be produced more stably.

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ハット部のハット内側傾斜周部に設けられた内側下部凹周部は、裏側へ突出する曲率半径２５ｍｍ以上かつ２００ｍｍ以下の仮想湾曲周面に外接するように、複数の環状斜面部が連成されてなるものである構成が提案される。 In the automobile wheel of the present invention described above, the inner lower concave peripheral portion provided on the hat inner inclined peripheral portion of the hat portion circumscribes a virtual curved peripheral surface having a curvature radius of 25 mm or more and 200 mm or less projecting to the back side. Thus, a configuration in which a plurality of annular slope portions are coupled is proposed.

かかる構成にあっては、内側下部凹周部が上記範囲の曲率半径による仮想湾曲周面に外接するように形成されていることにより、内側下部凹周部の内周縁（最内側の環状斜面部）の上記折曲角を安定かつ確実に小さくすることができるため、自動車に掛かる横Ｇによるハブ面アール部の応力負担を軽減することができる。これにより、ハブ面アール部に作用する応力集中を緩和するという作用効果が一層安定して向上する。さらに、ブレーキキャリパと接触しない形態に確実に形成でき得る。 In such a configuration, the inner lower concave peripheral portion is formed so as to circumscribe the virtual curved peripheral surface with the radius of curvature in the above range, whereby the inner peripheral edge of the inner lower concave peripheral portion (the innermost annular slope portion) ) Can be reduced in a stable and reliable manner, so that the stress burden on the hub surface rounded portion due to the lateral G applied to the automobile can be reduced. Thereby, the effect of relieving stress concentration acting on the hub surface rounded portion is more stably improved. Furthermore, it can be reliably formed in a form that does not contact the brake caliper.

ここで、仮想湾曲周面が曲率半径２００ｍｍよりも大きい場合には、自動車にかかる横Ｇによってハブ面アール部に作用する応力集中を緩和する効果が小さく、上述した従来構成（ハブ面アール部と内側凸周部との連成部位が断面略直線状の構成）の場合に比して前記効果が限定的となり易い。一方、曲率半径が２５ｍｍよりも小さい場合には、ブレーキキャリパとの接触が懸念される。 Here, when the virtual curved peripheral surface is larger than the curvature radius of 200 mm, the effect of alleviating the stress concentration acting on the hub surface rounded portion by the lateral G applied to the automobile is small, and the above-described conventional configuration (hub surface rounded portion and The effect is likely to be limited as compared with the case where the coupled portion with the inner convex peripheral portion has a substantially linear cross section. On the other hand, when the radius of curvature is smaller than 25 mm, there is concern about contact with the brake caliper.

本発明の自動車用ホイールは、ハット部のハット内側傾斜周部が、表側へ湾曲状に突出する内側凸周部と、裏側へ突出する内側下部凹周部とを備えてなり、該内側下部凹周部が、互いに異なる傾斜角を成す複数の環状斜面部を内側凸周部とハブ面アール部との間で同心状に連成してなるものとした構成であるから、自動車の走行中に掛かる横Ｇにより生ずるハブ面アール部の応力負担を軽減することができる。これによりハブ面アール部への応力集中を緩和できることから、本発明の自動車用ホイールは、高い強度と優れた耐久性を発揮することができる。また、強度の向上に基づいて、ホイールディスクを薄肉化して軽量化することも可能である。 The automotive wheel according to the present invention includes an inner convex peripheral portion in which a hat inner inclined peripheral portion of the hat portion protrudes in a curved shape toward the front side and an inner lower concave peripheral portion that protrudes toward the back side, and the inner lower concave portion. Since the peripheral portion is configured by concentrically connecting a plurality of annular inclined surface portions having different inclination angles between the inner convex peripheral portion and the hub surface rounded portion, during traveling of the automobile It is possible to reduce the stress load on the rounded portion of the hub surface caused by the lateral G that is applied. As a result, stress concentration on the rounded portion of the hub surface can be alleviated, so that the automobile wheel of the present invention can exhibit high strength and excellent durability. In addition, the wheel disk can be made thinner and lighter based on the improvement in strength.

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、内側下部凹周部は、互いに隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が０度より大きく且つ６０度未満となるように設けられているものであるとした場合には、ハブ面アール部への応力集中を緩和して強度と耐久性とを向上するという、上述した本発明の作用効果が一層安定して生じ得る。 In the above-described automobile wheel of the present invention, the inner lower concave peripheral portion is provided such that the difference in inclination angle between the adjacent annular slope portions is greater than 0 degree and less than 60 degrees. In such a case, the above-described operation and effect of the present invention can be more stably produced, in which the stress concentration on the hub surface round portion is relaxed to improve the strength and durability.

上述した本発明の自動車用ホイールにあって、内側下部凹周部は、裏側へ突出する曲率半径２５ｍｍ以上かつ２００ｍｍ以下の仮想湾曲周面に外接するように、複数の環状斜面部が連成されてなるものである構成とした場合には、ハブ面アール部に作用する応力集中を緩和するという作用効果が一層安定して向上する。さらに、ブレーキキャリパと接触しない形態に確実に形成でき得る。 In the above-described automobile wheel according to the present invention, the inner lower concave peripheral portion is formed by coupling a plurality of annular slope portions so as to circumscribe a virtual curved peripheral surface having a radius of curvature of 25 mm or more and 200 mm or less protruding toward the back side. In the case of the configuration, the operational effect of relaxing the stress concentration acting on the hub surface rounded portion is more stably improved. Furthermore, it can be reliably formed in a form that does not contact the brake caliper.

本実施例の自動車用ホイール１の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel 1 for motor vehicles of a present Example. 図１中のＸ部を拡大した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which expanded the X section in FIG. 本実施例の自動車用ホイール１の回転曲げ耐久試験によってハブ面アール部に作用する応力を、シミュレーション計算した結果を示す図表である。It is a table | surface which shows the result of having calculated the stress which acts on a hub surface round part by the rotation bending endurance test of the wheel 1 for motor vehicles of a present Example. 回転曲げ耐久試験の測定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measuring method of a rotation bending endurance test. （Ａ）従来構成の自動車用ホイールａの縦断面図と、（Ｂ）図５（Ａ）中のＷ部の拡大図である。(A) The longitudinal cross-sectional view of the wheel a for vehicles of the conventional structure, (B) The enlarged view of the W section in FIG. 5 (A).

本発明にかかる実施例の自動車用ホイール１を添付図面を用いて詳述する。
図１は、本発明にかかる自動車用ホイール１の縦断面図であり、図２は、該自動車用ホイール１のハット部２４の内側部分を拡大した縦断面図である。この自動車用ホイール１は、ホイールリム２のドロップ部１３に、ホイールディスク３のディスクフランジ部２５を内嵌して、ドロップ部１３とディスクフランジ部２５とを隅肉溶接することにより、ホイールリム２とホイールディスク３とを一体化してなる、いわゆるドロップ嵌合タイプの構成である。そして、ホイールリム２とホイールディスク３とは、それぞれスチール製平板を成形加工してなるものであり、本実施例の自動車用ホイール１は、２ピースタイプのスチール製ホイールである。 An automotive wheel 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an automotive wheel 1 according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of an inner portion of a hat portion 24 of the automotive wheel 1. The vehicle wheel 1 includes a wheel flange 2 in which a drop flange 13 of a wheel disc 3 is fitted into a drop portion 13 of a wheel rim 2 and the drop portion 13 and the disc flange portion 25 are welded to the fillet. This is a so-called drop fitting type configuration in which the wheel disk 3 is integrated. The wheel rim 2 and the wheel disk 3 are each formed by forming a steel flat plate, and the automobile wheel 1 of the present embodiment is a two-piece type steel wheel.

尚、本実施例にあって、ホイールディスク３の意匠面側を表側とし、その背面側を裏方向としている。また、ホイール径方向に沿って、自動車用ホイール１の中心軸線Ｌへ向かう方向を内方とし、逆向きを外方としている。 In this embodiment, the design surface side of the wheel disc 3 is the front side, and the back side is the back direction. Further, along the wheel radial direction, the direction toward the central axis L of the automobile wheel 1 is inward, and the reverse direction is outward.

上記したホイールリム２は、異形断面の円筒状を成し、その表裏両側の開口端縁に図示しないタイヤのサイドウォール部を支持するリムフランジ部１１ａ，１１ｂが夫々形成されており、各リムフランジ部１１ａ，１１ｂに夫々連成されて、タイヤのビードを着座させる表裏のビードシート部１２ａ，１２ｂが夫々形成されている。さらに、表側のビードシート部１２ａと裏側のビードシート部１２ｂとの間には、内方へ突出するドロップ部１３が設けられており、タイヤ装着時にタイヤのビードを該ドロップ部１３に落とし込むことによって、その装着を容易に行い得るようにしている。 The wheel rim 2 described above has a cylindrical shape with an odd-shaped cross section, and rim flange portions 11a and 11b for supporting sidewall portions of a tire (not shown) are formed on the opening edges on both the front and back sides, respectively. Front and back bead seat portions 12a and 12b are formed respectively, which are coupled to the portions 11a and 11b and seat the tire beads. Further, a drop portion 13 that protrudes inward is provided between the bead sheet portion 12a on the front side and the bead sheet portion 12b on the back side. By dropping the tire bead into the drop portion 13 when the tire is mounted, , So that it can be easily mounted.

このホイールリム２は、所定寸法とした長方形状のスチール製平板を成形加工することにより得る。長方形状のスチール製平板を、その短辺同士を突き当てるように湾曲させ、短辺同士をアプセットバット溶接により突き合わせ接合して円筒体（図示省略）とする。その後、この円筒体を、その内外両側から所定の金型を回動しながら挟み込むロール加工を行うことにより、所望のホイールリム形状に成形する。尚、この長方形平板からホイールリム２を成形する手段は、従来から公知の方法を用いることができ、詳細については省略する。 The wheel rim 2 is obtained by molding a rectangular steel flat plate having a predetermined size. A rectangular steel flat plate is curved so that the short sides abut each other, and the short sides are butt-joined by upset butt welding to form a cylindrical body (not shown). Thereafter, the cylindrical body is formed into a desired wheel rim shape by performing a roll process of sandwiching a predetermined mold from both the inside and outside thereof. The means for forming the wheel rim 2 from the rectangular flat plate can be a conventionally known method, and details thereof are omitted.

また、上記したホイールディスク３は、略円盤状を成し、中央にハブ孔２２が開口された略円板状のハブ取付部２１が設けられており、該ハブ取付部２１の外周縁に連成されたハブ面アール部３２を介して、表側へ***する環状のハット部２４が設けられている。そして、このハット部２４の外周縁から裏側へ延成されるようにして、環状のディスクフランジ部２５が設けられている。ここで、ハブ取付部２１には、ハブ孔２２の周囲にナット座を備えた複数のボルト孔２３が同一円周上に等間隔で穿設されている。ハット部２４の後述するハット外側傾斜周部３７には、飾り孔２７が周方向に均等間隔で複数形成されている。尚、前記ハブ面アール部３２は、ハブ取付部２１の外周縁から表側へ湾曲状に立ち上がるように形成されており、換言すれば、裏側で凸状に湾曲形成されている。 Further, the wheel disc 3 described above has a substantially disc shape, and is provided with a substantially disc-shaped hub mounting portion 21 having a hub hole 22 opened in the center, and is connected to the outer peripheral edge of the hub mounting portion 21. An annular hat portion 24 that protrudes to the front side is provided via the formed hub surface rounded portion 32. An annular disc flange portion 25 is provided so as to extend from the outer peripheral edge of the hat portion 24 to the back side. Here, a plurality of bolt holes 23 having nut seats around the hub hole 22 are formed in the hub mounting portion 21 at equal intervals on the same circumference. A plurality of decorative holes 27 are formed at equal intervals in the circumferential direction in a hat outer inclined circumferential portion 37 described later of the hat portion 24. The hub surface rounded portion 32 is formed so as to rise in a curved shape from the outer peripheral edge of the hub mounting portion 21 to the front side, in other words, is curved and formed in a convex shape on the back side.

このホイールディスク３は、円形状のスチール製平板を、プレス加工することにより得る。詳述すると、略正方形状のスチール製平板を、その中央を円形凹部とする受け皿状に形成した後、絞り加工によりハブ取付部２１やハット部２４の形状を形成し、ボルト孔２３や飾り孔２７を穿設する加工を行う。さらに、リストライク加工によりディスクフランジ部２５を形成し、ホイールディスク３を成形する。このようにホイールディスク３を成形する工程にあっては、従来と同様の工程により行うことができるため、その詳細については省略する。 The wheel disk 3 is obtained by pressing a circular steel flat plate. Specifically, after forming a substantially square steel flat plate into a tray shape with a circular recess at the center, the shapes of the hub mounting portion 21 and the hat portion 24 are formed by drawing, and bolt holes 23 and decorative holes are formed. The process which drills 27 is performed. Further, the disk flange portion 25 is formed by wrist-like processing, and the wheel disk 3 is formed. Thus, in the process which shape | molds the wheel disc 3, since it can carry out by the process similar to the past, it abbreviate | omits about the detail.

上記したホイールリム２とホイールディスク３とを溶接した自動車用ホイール１は、タイヤ（図示せず）を装着した後に、自動車の車軸１０１に装着される。ここで、車軸１０１には、図１のように、ホイールディスク３のハブ取付部２１の裏面に圧接されるハブ１０２と、円盤状のブレーキディスク１０３とを備えている。そして、ハブ１０２およびブレーキディスク１０３とは、車軸１０１に固定されており、該車軸１０１と共に回転する。また、前記ブレーキディスク１０３を制動するためのブレーキキャリパ１０５が自動車の車体側に配設されている。 The vehicle wheel 1 in which the wheel rim 2 and the wheel disk 3 are welded is mounted on a vehicle axle 101 after a tire (not shown) is mounted. Here, as shown in FIG. 1, the axle 101 includes a hub 102 that is pressed against the back surface of the hub mounting portion 21 of the wheel disk 3, and a disc-shaped brake disk 103. The hub 102 and the brake disc 103 are fixed to the axle 101 and rotate together with the axle 101. A brake caliper 105 for braking the brake disc 103 is disposed on the vehicle body side of the automobile.

自動車用ホイール１は、そのハブ取付部２１のボルト孔２３に、車軸１０１のハブ１０２から突出する複数のボルト（図示せず）を挿通し、各ボルトにナット（図示せず）を螺合することによって、ハブ１０２に圧接されて固定される。このように自動車用ホイール１を車軸１０１に固定した状態で、該自動車用ホイール１の内側空域に、上記したブレーキディスク１０３とブレーキキャリパ１０５とが配置される。そのため、自動車用ホイール１のホイールディスク３の形状寸法は、ブレーキキャリパ１０５に接触しないように設定される。ここで、ブレーキキャリパ１０５は、その内部に、ブレーキディスク１０３に圧接されるブレーキパッドを備えた立体形状を成す。本実施例１にあっては、略周方向に所定長さの立体形状からなるブレーキキャリパ１０５としている。そして、このブレーキキャリパ１０５は、略周方向に沿った表側角縁１０５ａ，１０５ｂを径方向内側および径方向外側にそれぞれ備える形状となっている。 In the automobile wheel 1, a plurality of bolts (not shown) protruding from the hub 102 of the axle 101 are inserted into the bolt holes 23 of the hub mounting portion 21, and nuts (not shown) are screwed into the bolts. As a result, the hub 102 is pressed and fixed. With the automobile wheel 1 fixed to the axle 101 in this manner, the brake disc 103 and the brake caliper 105 described above are disposed in the inner airspace of the automobile wheel 1. Therefore, the shape dimension of the wheel disc 3 of the automobile wheel 1 is set so as not to contact the brake caliper 105. Here, the brake caliper 105 has a three-dimensional shape provided therein with a brake pad pressed against the brake disc 103. In the first embodiment, the brake caliper 105 is a three-dimensional shape having a predetermined length in the substantially circumferential direction. The brake caliper 105 has a shape having front side corner edges 105a and 105b substantially along the circumferential direction on the radially inner side and the radially outer side, respectively.

次に本発明の要部について説明する。
ホイールディスク３のハット部２４は、図１，２のように、表側に最も突出する湾曲状のハット頂周部３６と、該ハット頂周部３６と上記したハブ面アール部３２との間に設けられたハット内側傾斜周部３５と、前記ハット頂周部３６と上記ディスクフランジ部２５との間に設けられたハット外側傾斜周部３７とにより構成されている。ハット頂周部３６、ディスクフランジ部２５、ハブ面アール部３２、ハブ取付部２１が、中心軸線Ｌを中心とする同心状に形成されている。尚、ハブ面アール部３２は、ハブ取付部２１の外周縁２１ａに連成されている。 Next, the main part of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the hat portion 24 of the wheel disk 3 includes a curved hat top peripheral portion 36 that protrudes most to the front side, and between the hat top peripheral portion 36 and the hub surface rounded portion 32 described above. A hat inner inclined peripheral portion 35 provided, and a hat outer inclined peripheral portion 37 provided between the hat top peripheral portion 36 and the disk flange portion 25 are configured. The hat top peripheral portion 36, the disk flange portion 25, the hub surface rounded portion 32, and the hub mounting portion 21 are formed concentrically with the central axis L as the center. The hub surface rounded portion 32 is coupled to the outer peripheral edge 21 a of the hub mounting portion 21.

ハット内側傾斜周部３５は、ハブ面アール部３２の外周縁３２ａに連成され、ハット頂周部３６の内周縁３６ａに連成されており、その中腹に表側へ湾曲状に突出する内側凸周部４１が設けられている。そして、内側凸周部４１の外周縁に連成され且つハット頂周部３６の内周縁３６ａに連成された内側上部凹周部４２が、裏側へ湾曲状に突出するように周成されている。さらに、内側凸周部４１とハブ面アール部３２との間には、ハブ面アール部３２の外周縁３２ａに連成され且つ内側凸周部４１の内周縁４１ａに連成された内側下部凹周部４３が、裏側へ突出するように周成されている。内側凸周部４１、内側上部凹周部４２、内側下部凹周部４３は、ハブ面アール部３２およびハット頂周部３６と同様に、中心軸線Ｌを中心とする同心状に設けられている。 The hat inner inclined circumferential portion 35 is coupled to the outer peripheral edge 32a of the hub surface rounded portion 32, is coupled to the inner peripheral edge 36a of the hat top circumferential portion 36, and has an inner protrusion protruding in a curved shape on the front side thereof. A peripheral portion 41 is provided. The inner upper concave peripheral portion 42 connected to the outer peripheral edge of the inner convex peripheral portion 41 and connected to the inner peripheral edge 36a of the hat top peripheral portion 36 is formed so as to protrude in a curved shape toward the back side. Yes. Further, an inner lower concave portion that is coupled to the outer peripheral edge 32 a of the hub surface round portion 32 and that is coupled to the inner peripheral edge 41 a of the inner convex peripheral portion 41 is provided between the inner convex peripheral portion 41 and the hub surface round portion 32. The peripheral portion 43 is formed so as to protrude to the back side. The inner convex peripheral portion 41, the inner upper concave peripheral portion 42, and the inner lower concave peripheral portion 43 are provided concentrically with the central axis L as the center, similarly to the hub surface rounded portion 32 and the hat top peripheral portion 36. .

ここで、上記した内側下部凹周部４３は、中心軸線Ｌに対する傾斜角が互いに異なる三個の環状斜面部４７，４８，４９によって構成されており、各環状斜面部４７，４８，４９が中心軸線Ｌを中心（基準）とする同心状に設けられている。径方向内側から順に環状斜面部４７、環状斜面部４８、環状斜面部４９が連成されており、最も内側の環状斜面部４７がハブ面アール部３２の外周縁３２ａに連成され、最も外側の環状斜面部４９が内側凸周部４１の内周縁４１ａに連成されている。 Here, the inner lower concave peripheral portion 43 is constituted by three annular slope portions 47, 48, 49 having different inclination angles with respect to the central axis L, and each annular slope portion 47, 48, 49 is the center. They are provided concentrically with the axis L as the center (reference). An annular slope portion 47, an annular slope portion 48, and an annular slope portion 49 are coupled in order from the radially inner side, and the innermost annular slope portion 47 is coupled to the outer peripheral edge 32a of the hub surface rounded portion 32, and the outermost side. The annular slope portion 49 is coupled to the inner peripheral edge 41 a of the inner convex peripheral portion 41.

三個の環状斜面部４７，４８，４９としては、それぞれが断面直線状の斜面形状を成し、環状斜面部４７が中心軸線Ｌに対する傾斜角αにより、環状斜面部４８が傾斜角βにより、環状斜面部４９が傾斜角γにより夫々に形成されている。本実施例にあっては、傾斜角α，β，γは全て鋭角であり、傾斜角αに比して傾斜角βが小さく且つ傾斜角βに比して傾斜角γが小さくなっている。ここで、各傾斜角α，β，γは、傾斜角αと傾斜角βとの傾斜角度差（＝｜α−β｜）、および傾斜角βと傾斜角γとの傾斜角度差（＝｜β−γ｜）が、０度より大きく且つ６０度未満となるように設定されている。さらに、三個の環状斜面部４７，４８，４９は、内側下部凹周部４３が裏側へ突出する仮想湾曲周面Ｚに外接するように、夫々の傾斜角α，β，γおよび径方向長さ等が設定されている。この仮想湾曲周面Ｚの曲率半径Ｒは、２５ｍｍ以上かつ２００ｍｍ以下とする。 Each of the three annular slope portions 47, 48, 49 has a slope shape with a linear cross section. The annular slope portion 47 has an inclination angle α with respect to the central axis L, and the annular slope portion 48 has an inclination angle β. The annular slope portions 49 are respectively formed by the inclination angle γ. In this embodiment, the inclination angles α, β, and γ are all acute angles, the inclination angle β is smaller than the inclination angle α, and the inclination angle γ is smaller than the inclination angle β. Here, each inclination angle α, β, γ is an inclination angle difference between the inclination angle α and the inclination angle β (= | α−β |), and an inclination angle difference between the inclination angle β and the inclination angle γ (= | β−γ |) is set to be larger than 0 degree and smaller than 60 degrees. Further, the three annular inclined surface portions 47, 48, and 49 have respective inclination angles α, β, γ and radial lengths so that the inner lower concave peripheral portion 43 circumscribes the virtual curved peripheral surface Z projecting to the back side. Etc. are set. The curvature radius R of the virtual curved peripheral surface Z is 25 mm or more and 200 mm or less.

尚、上記のよう内側下部凹周部４３が仮想湾曲周面Ｚに外接するように、各環状斜面部４７，４８，４９が配設されていることから、ハブ面アール部３２の外周縁３２ａと連成する最も内側の環状斜面部４７の傾斜角αが大きくなる。この環状斜面部４７の傾斜角αが大きくなることにより、該環状斜面部４７の、中心軸線Ｌと直交する仮想平面Ｙに対する折曲角θが小さくなる。 In addition, since each annular inclined surface part 47,48,49 is arrange | positioned so that the inner side lower recessed periphery part 43 may circumscribe the virtual curved surrounding surface Z as mentioned above, the outer periphery 32a of the hub surface round part 32 is provided. The inclination angle α of the innermost annular inclined surface portion 47 coupled with is increased. As the inclination angle α of the annular inclined surface portion 47 increases, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 with respect to the virtual plane Y orthogonal to the central axis L decreases.

また、上記のハット内側傾斜周部３５とハット外側傾斜周部３７とは、当該自動車用ホイール１を車軸１０１に連結した状態でブレーキキャリパ１０５に非接触となるように、それぞれの形状寸法を設定している。特に、ハット内側傾斜周部３５にあって、その内側凸周部４１が、前記ブレーキキャリパ１０５の表側角縁１０５ａに対向し且つ非接触となるように径方向位置および表裏方向位置を定めて、表側へ湾曲状に突出するように形成されている。また、ハブ取付部２１は、その外径寸法が車軸１０１のハブ１０２に基づいて設定され、インセットの設定に基づいて表裏方向位置が設定されている。このようにハブ取付部２１と内側凸周部４１との配設位置が夫々に定まっていることから、ハブ面アール部３２の内周縁位置（ハブ取付部２１の外周縁２１ａの位置）と、該ハブ面アール部３２を介して内側凸周部４１に連成されるハット内側下部凹周部４３の外周縁位置（内側凸周部４１の内周縁４１ａの位置）とが必然的に定まってしまう。 Further, the hat inner inclined peripheral portion 35 and the hat outer inclined peripheral portion 37 are set to have respective shapes and dimensions so as to be in non-contact with the brake caliper 105 in a state where the automobile wheel 1 is connected to the axle 101. doing. In particular, in the hat inner inclined peripheral portion 35, the inner convex peripheral portion 41 determines the radial position and the front and back direction position so as to face the front side corner edge 105a of the brake caliper 105 and be in non-contact, It is formed to protrude in a curved shape toward the front side. Further, the outer diameter of the hub mounting portion 21 is set based on the hub 102 of the axle 101, and the front / back direction position is set based on the inset setting. In this way, since the arrangement positions of the hub mounting portion 21 and the inner convex peripheral portion 41 are respectively determined, the inner peripheral edge position of the hub surface rounded portion 32 (the position of the outer peripheral edge 21a of the hub mounting portion 21), The outer peripheral edge position (the position of the inner peripheral edge 41a of the inner convex peripheral portion 41) of the hat inner lower concave peripheral portion 43 coupled to the inner convex peripheral portion 41 via the hub surface rounded portion 32 is inevitably determined. End up.

このようにハブ面アール部の内周縁位置と内側凸周部の内周縁位置とが定まることにより、例えば、上述した従来構成のように、ハブ面アール部ｊの外周縁から内側凸周部ｋの内周縁に至る断面直線状の内側下部斜面部ｉを備えた構成の場合（図５参照）には、該内側下部斜面部ｉの傾斜角λも決まってしまう。 Thus, by determining the inner peripheral edge position of the hub surface rounded portion and the inner peripheral edge position of the inner convex peripheral portion, for example, as in the conventional configuration described above, from the outer peripheral edge of the hub surface rounded portion j to the inner convex peripheral portion k. In the case of a configuration provided with an inner lower slope portion i having a linear cross section extending to the inner peripheral edge (see FIG. 5), the inclination angle λ of the inner lower slope portion i is also determined.

これに対して、本実施例の構成にあっては、上述したように、内側下部凹周部４３が裏側へ突出することから、ハブ面アール部３２に連成する環状斜面部４７の傾斜角αが、上記した従来構成の内側下部斜面部ｉの傾斜角λよりも大きくなっている。すなわち、本実施例にあっては、ハブ面アール部３２の外周縁３２ａと連成する環状斜面部４７の折曲角θが、従来構成の内側下部斜面部ｉの折曲角θ’よりも小さい。 On the other hand, in the configuration of the present embodiment, as described above, the inner lower concave peripheral portion 43 protrudes to the back side, so that the inclination angle of the annular inclined portion 47 coupled to the hub surface rounded portion 32 is increased. α is larger than the inclination angle λ of the inner lower slope portion i of the conventional configuration described above. That is, in the present embodiment, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 coupled to the outer peripheral edge 32a of the hub surface rounded portion 32 is larger than the bending angle θ ′ of the inner lower inclined surface portion i of the conventional configuration. small.

ここで、ハブ面アール部３２は、上述したように、自動車に横Ｇが掛かる場合に相当する回転曲げ耐久試験により破壊の起点となり易い。そのため、ハブ面アール部３２への応力集中を緩和することによって、強度と耐久性の向上効果が得られる。本実施例にあっては、ハブ面アール部３２と連成する環状斜面部４７の折曲角θを小さくすることができ、これに伴って、回転曲げ耐久試験により生ずるハブ面アール部３２の応力負担を軽減することができる。これは、後述するシミュレーション計算結果により明らかである（図３参照）。本実施例の構成によれば、内側下部凹周部４３の環状斜面部４７の折曲角θが従来構成の折曲角θ’に比して小さくなることから、自動車の走行中に発生する横Ｇによりハブ面アール部３２に生ずる応力集中を緩和できる。したがって、自動車用ホイール１は、従来構成に比して、前記横Ｇに対する強度と耐久性とが向上し得る。 Here, as described above, the hub surface rounded portion 32 is likely to be a starting point of breakage by a rotational bending durability test corresponding to a case where a lateral G is applied to the automobile. Therefore, by reducing the stress concentration on the hub surface rounded portion 32, an effect of improving strength and durability can be obtained. In the present embodiment, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 that is coupled to the hub surface rounded portion 32 can be reduced, and accordingly, the hub surface rounded portion 32 generated by the rotational bending durability test can be reduced. Stress burden can be reduced. This is apparent from the simulation calculation result described later (see FIG. 3). According to the configuration of the present embodiment, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 of the inner lower concave peripheral portion 43 is smaller than the bending angle θ ′ of the conventional configuration, and thus occurs during traveling of the automobile. The lateral G can relieve stress concentration generated in the hub surface rounded portion 32. Therefore, the strength and durability of the vehicle wheel 1 with respect to the lateral G can be improved as compared with the conventional configuration.

特に、本実施例にあっては、隣り合う環状斜面部４７の傾斜角αと環状斜面部４８の傾斜角βとの傾斜角度差、および隣り合う環状斜面部４８の傾斜角βと環状斜面部４９の傾斜角γとの傾斜角度差が、０度より大きく且つ６０度未満となるように、各傾斜角α，β，γが夫々に設定されている。これにより、環状斜面部４７，４８，４９により構成される内側下部凹周部４３が適度に裏側へ突出する形態を成し、ハブ面アール部３２に連成する環状斜面部４７の傾斜角αを大きくできるため、該ハブ面アール部３２への応力負担を軽減でき得る。また、内側下部凹周部４３の裏側へ突出する大きさを制限することができるため、ブレーキキャリパ１０５と接触しない形態となる。 In particular, in this embodiment, the inclination angle difference between the inclination angle α of the adjacent annular slope portion 47 and the inclination angle β of the annular slope portion 48, and the inclination angle β of the adjacent annular slope portion 48 and the annular slope portion. The inclination angles α, β, and γ are set so that the inclination angle difference from the inclination angle γ of 49 is greater than 0 degree and less than 60 degrees. Thereby, the inner lower concave peripheral portion 43 constituted by the annular slope portions 47, 48, and 49 is configured to protrude moderately to the back side, and the inclination angle α of the annular slope portion 47 that is continuous with the hub surface round portion 32. Therefore, the stress load on the hub surface rounded portion 32 can be reduced. Moreover, since the magnitude | size which protrudes to the back side of the inner lower recessed part 43 can be restrict | limited, it becomes a form which does not contact the brake caliper 105. FIG.

さらに、内側下部凹周部４３が、曲率半径Ｒ＝２５ｍｍ〜２００ｍｍの仮想湾曲周面Ｚに外接するように形成されていることから、上記したハブ面アール部３２の応力負担を軽減する効果が高い。ここで、仮想湾曲周面Ｚの曲率半径Ｒが小さくなるに従って、ハブ面アール部３２と連成する環状斜面部４７の傾斜角αが大きくなることから、該環状斜面部４７の折曲角θが小さくなる。そのため、曲率半径Ｒを小さくすることにより、ハブ面アール部３２の応力負担を軽減する作用に有利となる。尚、仮想湾曲周面Ｚの曲率半径Ｒが２００ｍｍより大きい場合には、ハブ面アール部３２の応力負担を軽減する作用が小さく、上述した従来構成（図５参照）に比して、横Ｇに対する強度と耐久性との向上効果が限定的となり易い。一方、仮想湾曲周面Ｚの曲率半径Ｒが２５ｍｍより小さい場合には、裏側へ大きく突出することから、ブレーキキャリパ１０５との接触が懸念される。以上のことから、曲率半径Ｒ＝２５ｍｍ〜２００ｍｍの仮想湾曲周面Ｚに外接するように内側下部凹周部４３を形成している。 Furthermore, since the inner lower concave peripheral portion 43 is formed so as to circumscribe the virtual curved peripheral surface Z having a curvature radius R = 25 mm to 200 mm, the effect of reducing the stress load on the hub surface rounded portion 32 described above can be obtained. high. Here, as the radius of curvature R of the virtual curved peripheral surface Z decreases, the inclination angle α of the annular inclined surface portion 47 coupled to the hub surface rounded portion 32 increases, and therefore the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 increases. Becomes smaller. Therefore, reducing the radius of curvature R is advantageous for reducing the stress load on the hub surface rounded portion 32. When the radius of curvature R of the virtual curved peripheral surface Z is larger than 200 mm, the effect of reducing the stress load on the hub surface rounded portion 32 is small, and the lateral G is smaller than that of the above-described conventional configuration (see FIG. 5). The improvement effect of the strength and durability against is likely to be limited. On the other hand, when the radius of curvature R of the virtual curved peripheral surface Z is smaller than 25 mm, the virtual curved peripheral surface Z protrudes greatly to the back side, and there is concern about contact with the brake caliper 105. From the above, the inner lower concave peripheral portion 43 is formed so as to circumscribe the virtual curved peripheral surface Z having a radius of curvature R = 25 mm to 200 mm.

次に、上述した本実施例の自動車用ホイール１について、回転曲げ耐久試験（ＪＩＳＤ４１０３）をＦＥＭ解析手法によるシミュレーション計算により実施した結果について説明する。
本実施例では、ＪＩＳＤ４１０３に従う回転曲げ耐久試験に基づいて境界条件や負荷条件などの所定の入力条件を設定して、ＦＥＭ解析手法を用いてシミュレーション計算し、上記したハブ面アール部３２に生ずる歪みを算出する。 Next, a description will be given of the results of carrying out the rotational bending durability test (JIS D4103) by simulation calculation using the FEM analysis method for the above-described automobile wheel 1 of the present embodiment.
In this embodiment, predetermined input conditions such as boundary conditions and load conditions are set based on a rotating bending endurance test according to JIS D4103, and simulation calculation is performed using the FEM analysis method. Calculate distortion.

ＪＩＳＤ４１０３の回転曲げ耐久試験としては、図４のように、一定の速度で回転する自動車用ホイール１のハブ取付面２１に一定の曲げモーメントを与え、予め設定された規定の回転回数まで回転させて、異常の有無を確認する。又は、亀裂等の破壊が発生するまで回転させ、その回転回数を調べる。試験方法について詳述すると、自動車用ホイール１の表側リムフランジ部１１ａを締め具５２によって回転円板５１の上面に固定する。そして、負荷アーム５４の一端に設けた取付円板部５３を、自動車用ホイール１の裏側からハブ取付部２１に連結することにより、負荷アーム５４を自動車用ホイール１に取り付ける。このように自動車用ホイール１をセットした後に、負荷アーム５４の他端に水平方向に沿って負荷を掛けて、ホイールディスク３に曲げモーメントを与えながら、回転円板５１を一定速度により回動する。そして、前記規定回数での破壊有無や破壊発生した回転回数によって、耐久性の指標とする。 As shown in FIG. 4, a rotational bending endurance test of JIS D4103 gives a constant bending moment to the hub mounting surface 21 of the automobile wheel 1 that rotates at a constant speed, and rotates it to a predetermined number of rotations set in advance. Check for any abnormalities. Or it is rotated until breakage such as cracks occurs, and the number of rotations is examined. The test method will be described in detail. The front rim flange portion 11 a of the automobile wheel 1 is fixed to the upper surface of the rotating disk 51 by a fastener 52. Then, the load arm 54 is attached to the automobile wheel 1 by connecting the attachment disk part 53 provided at one end of the load arm 54 to the hub attachment part 21 from the back side of the automobile wheel 1. After the automobile wheel 1 is set in this manner, the rotating disk 51 is rotated at a constant speed while applying a load along the horizontal direction to the other end of the load arm 54 and applying a bending moment to the wheel disk 3. . Then, the durability is determined by the presence / absence of the destruction at the specified number of times and the number of rotations at which the destruction has occurred.

本実施例にあっては、上記した回転曲げ耐久試験をＦＥＭ解析手法によりシミュレーションし、ハブ面アール部３２に生ずる歪みを算出する。ここで、本発明の発明者らは、本実施例のような２ピースタイプのスチール製ホイールについて、多品種かつ多数の回転曲げ耐久試験を実施してきた結果、ハブ面アール部で破壊が発生し易いという知見を得ている。さらに、回転曲げ耐久試験をＦＥＭ解析手法によるシミュレーション計算すると、ハブ面アール部で生ずる歪みが大きく、前記した試験結果に合うという知見を得ている。以上のことから、前記のシミュレーション計算によってハブ面アール部に発生する歪みを低減できれば、回転曲げ耐久試験で優れた耐久性を発揮できることがわかる。 In the present embodiment, the rotation bending endurance test described above is simulated by the FEM analysis method, and the strain generated in the hub surface rounded portion 32 is calculated. Here, the inventors of the present invention have conducted a variety of rotation bending endurance tests on the two-piece type steel wheel as in this example, and as a result, fracture occurred in the rounded portion of the hub surface. The knowledge that it is easy is obtained. Furthermore, when the rotational bending endurance test is calculated by simulation using the FEM analysis method, the knowledge that the strain generated at the rounded portion of the hub surface is large and matches the test results described above has been obtained. From the above, it can be seen that if the distortion generated in the rounded portion of the hub surface can be reduced by the simulation calculation, excellent durability can be exhibited in the rotating bending durability test.

このシミュレーション計算する本実施例の自動車用ホイール１としては、１７インチのスチール製ホイールとしている。さらに、ホイールディスク３の外径寸法を３９５．６ｍｍ、ハブ取付部２１の外径寸法を１４７ｍｍ、ハット頂周部３６の直径を２５５ｍｍ、ハット内側傾斜周部３５の内側凸周部４１の直径を１８８ｍｍ、インセットを４５ｍｍとしている。内側下部凹周部４３が曲率半径Ｒ＝４０ｍｍの仮想湾曲周面Ｚに外接するように形成されており、該内側下部凹周部４３を構成する環状斜面部４７の傾斜角α＝６０度、環状斜面部４８の傾斜角β＝４５度、環状斜面部４９の傾斜角γ＝３０度である。前記傾斜角α＝６０度であることにより、ハブ面アール部３２と連成する環状斜面部４７の折曲角θ＝３０度である。尚、傾斜角αと傾斜角βとの傾斜角度差、および傾斜角βと傾斜角γとの傾斜角度差が、０度より大きく且つ６０度未満の範囲内にある。 The automobile wheel 1 of the present embodiment for this simulation calculation is a 17-inch steel wheel. Further, the outer diameter of the wheel disk 3 is 395.6 mm, the outer diameter of the hub mounting portion 21 is 147 mm, the diameter of the hat top peripheral portion 36 is 255 mm, and the diameter of the inner convex peripheral portion 41 of the hat inner inclined peripheral portion 35 is set. The inset is 188 mm and the inset is 45 mm. The inner lower concave circumferential portion 43 is formed so as to circumscribe the virtual curved circumferential surface Z having a curvature radius R = 40 mm, and the inclination angle α of the annular slope portion 47 constituting the inner lower concave circumferential portion 43 is 60 degrees, The inclination angle β of the annular slope portion 48 is 45 degrees, and the inclination angle γ of the annular slope portion 49 is 30 degrees. When the inclination angle α is 60 degrees, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 coupled to the hub surface rounded portion 32 is 30 degrees. The inclination angle difference between the inclination angle α and the inclination angle β and the inclination angle difference between the inclination angle β and the inclination angle γ are in the range of greater than 0 degree and less than 60 degrees.

また、比較例として、図５に示す上述した従来の自動車用ホイールａについても、同様のシミュレーション計算によりハブ面アール部ｊに生ずる歪みを算出した。ここで、内側下部斜面部ｉの傾斜角γ＝４５度であり、ハブ面アール部ｊと連成する内側下部斜面部ｉの折曲角θ’＝４５度である。尚、比較例にあっては、ハブ面アール部から内側凸周部に至る領域（内側下部凹周部または内側下部斜面部）の形状寸法が異なる以外は、上記した実施例と同じ形状寸法としている。 Further, as a comparative example, the distortion generated in the hub surface radius portion j was calculated by the same simulation calculation for the above-described conventional vehicle wheel a shown in FIG. Here, the inclination angle γ of the inner lower slope portion i is 45 degrees, and the bending angle θ ′ of the inner lower slope portion i coupled to the hub surface radius portion j is 45 degrees. In the comparative example, the shape and dimensions of the region from the hub surface rounded portion to the inner convex peripheral portion (inner lower concave peripheral portion or inner lower inclined surface portion) are the same as those in the above-described example except that the geometric size is different. Yes.

上記のシミュレーション計算結果を図３に示す。この計算結果では、実施例のハブ面アール部３２に発生する歪みを、比較例のハブ面アール部ｊに発生する歪みを基準とする比率より表している。この結果、実施例の構成では、ハブ面アール部３２に発生する歪みが、比較例のハブ面アール部ｊに発生する歪みに比して、約３３％低下している。これは、ハブ面アール部３２の応力負担を軽減できるためであり、比較例に比してハブ面アール部３２と連成する環状斜面部４７の折曲角θが１５度小さくなっていることに因ると考えられる。このように、本実施例の自動車用ホイール１は、回転曲げ耐久試験でハブ面アール部３２への応力集中を緩和することができるため、比較例の従来構成に比して、高い強度と優れた耐久性とを発揮でき得る。そして、この作用効果は、環状斜面部４７，４８，４９により構成される内側下部凹周部４３が裏側へ突出するように形成されることによって、環状斜面部４７の折曲角θを小さくできるためである。 The simulation calculation results are shown in FIG. In this calculation result, the distortion generated in the hub surface rounded portion 32 of the embodiment is represented by a ratio based on the strain generated in the hub surface rounded portion j of the comparative example. As a result, in the configuration of the example, the distortion generated in the hub surface rounded portion 32 is about 33% lower than the strain generated in the hub surface rounded portion j of the comparative example. This is because the stress load on the hub surface rounded portion 32 can be reduced, and the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 coupled to the hub surface rounded portion 32 is 15 degrees smaller than in the comparative example. It is thought to be due to. As described above, the automotive wheel 1 of the present embodiment can relieve stress concentration on the hub surface rounded portion 32 in the rotational bending durability test, and thus has higher strength and superiority than the conventional configuration of the comparative example. Durability. In addition, this function and effect can be achieved by reducing the bending angle θ of the annular slope portion 47 by forming the inner lower concave peripheral portion 43 constituted by the annular slope portions 47, 48, 49 so as to protrude to the back side. Because.

また、内側下部凹周部４３の裏側への突出が大きくなるに従って、該内側下部凹周部４３とブレーキキャリパ１０５との接触が懸念されるが、本実施例にあっては、上述したように、内側下部凹周部４３が曲率半径Ｒ＝２５ｍｍ以上の仮想湾曲周面Ｚに外接するように形成されていることから、ブレーキキャリパ１０５と接触しない。 Further, as the protrusion of the inner lower concave peripheral portion 43 to the back side becomes larger, there is a concern about contact between the inner lower concave peripheral portion 43 and the brake caliper 105. In this embodiment, as described above, Since the inner lower concave peripheral portion 43 is formed so as to circumscribe the virtual curved peripheral surface Z having a radius of curvature R = 25 mm or more, it does not contact the brake caliper 105.

以上のことから、本実施例の自動車用ホイール１は、ハブ面アール部３２の外周縁に連成された内側下部凹周部４３を、裏側へ突出する曲率半径Ｒ＝２５ｍｍ以上かつ２００ｍｍ以下の仮想湾曲周面Ｚに外接するように、三個の環状斜面部４７，４８，４９により構成したものである。これにより、ハブ面アール部３２と連成する環状斜面部４７の折曲角θを小さくできることから、回転曲げ耐久試験によるハブ面アール部３２の応力負担を軽減することができる。したがって、自動車の走行中に掛かる横Ｇにより発生するハブ面アール部３２への応力集中を緩和でき、総じて、自動車用ホイール１の強度と耐久性とを向上できる。さらに、前記内側下部凹周部４３がブレーキキャリパ１０５に接触することもなく、当該自動車用ホイール１のホイールディスク３とブレーキキャリパ１０５との非接触が保たれ得る。 From the above, the vehicle wheel 1 according to the present embodiment has a curvature radius R of 25 mm or more and 200 mm or less protruding from the inner lower concave circumferential portion 43 formed on the outer peripheral edge of the hub surface round portion 32 to the back side. It is composed of three annular inclined surface portions 47, 48, 49 so as to circumscribe the virtual curved circumferential surface Z. As a result, the bending angle θ of the annular inclined surface portion 47 coupled to the hub surface rounded portion 32 can be reduced, so that the stress burden on the hub surface rounded portion 32 due to the rotational bending durability test can be reduced. Therefore, the stress concentration on the hub surface rounded portion 32 generated by the lateral G applied while the automobile is running can be alleviated, and the strength and durability of the automobile wheel 1 can be improved as a whole. Furthermore, the inner lower concave peripheral portion 43 does not contact the brake caliper 105, and the wheel disc 3 of the automobile wheel 1 and the brake caliper 105 can be kept out of contact with each other.

上述した実施例の構成では、内側下部凹周部を三個の環状斜面部により構成するものとしたが、その他の構成として、二個の環状斜面部により構成するもの、四個や五個の環状斜面部により構成するものとしても良い。また、各環状斜面部の傾斜角度も、適宜設定することができる。尚、内側下部凹周部が外接する仮想湾曲周面の曲率半径が同じであれば、環状斜面部の配設個数が多くなるに従ってハブ面アール部と連成する環状斜面部の折曲角が小さくなる傾向にある。但し、環状斜面部の配設個数が多くなれば、製造工程が繁雑化し易いことから、二個〜六個の環状斜面部により内側下部凹周部を構成するものが好適である。さらには、三個〜五個の環状斜面部により内側下部凹周部を構成するものが好適である。 In the configuration of the embodiment described above, the inner lower concave peripheral portion is configured by three annular slope portions, but as other configurations, those configured by two annular slope portions, four or five pieces It is good also as what comprises an annular slope part. Further, the inclination angle of each annular slope portion can also be set as appropriate. In addition, if the curvature radius of the virtual curved peripheral surface circumscribed by the inner lower concave peripheral portion is the same, the bending angle of the annular inclined surface portion that is coupled to the hub surface rounded portion increases as the number of the annular inclined surface portions increases. It tends to be smaller. However, since the manufacturing process is likely to be complicated if the number of the annular slope portions is increased, it is preferable that the inner lower concave peripheral portion is constituted by two to six annular slope portions. Furthermore, what constitutes an inner lower concave peripheral portion by three to five annular slope portions is preferable.

また、上述した実施例の構成は、仮想湾曲周面に外接する複数の環状斜面部により内側下部凹周部を構成したものである。しかし、内側下部凹周部を構成する複数の環状斜面部が、裏側へ突出していれば、仮想湾曲周面に外接しない構成としても良い。 Moreover, the structure of the Example mentioned above comprises an inner lower recessed peripheral part by the some cyclic | annular slope part which circumscribes a virtual curved peripheral surface. However, as long as the plurality of annular inclined surface portions constituting the inner lower concave peripheral portion protrude to the back side, the configuration may be such that the virtual curved peripheral surface is not circumscribed.

上述した実施例では、１７インチの自動車用ホイール１で寸法形状を規定しているものについて、回転曲げ耐久試験のシミュレーション計算を行った結果を示したが、ホイールサイズが異なる構成や、寸法形状が異なる構成にあっても、同様の結果および傾向が得られる。したがって、他のサイズの構成にあっても、上述と同様の作用効果を奏し得る。 In the above-described embodiment, the simulation calculation of the rotational bending endurance test was performed on the 17-inch automobile wheel 1 whose dimensional shape is specified. However, the configuration and the dimensional shape with different wheel sizes are shown. Similar results and trends are obtained even in different configurations. Therefore, the same effects as described above can be achieved even with other sizes of configurations.

本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、繊維強化金属（ＦＲＭ）により成型した同じ構成の自動車用ホイールにあっても、同様の作用効果を発揮することができる。 In this invention, it is not limited to the Example mentioned above, About another structure, it can change suitably within the range of the meaning of this invention. For example, even in the case of an automobile wheel having the same configuration molded from an aluminum alloy, a magnesium alloy, a titanium alloy, or a fiber reinforced metal (FRM), the same effects can be exhibited.

１自動車用ホイール
２ホイールリム
３ホイールディスク
２１ハブ取付部
２１ａ（ハブ取付部２１の）外周縁
２４ハット部
３２ハブ面アール部
３２ａ（ハブ面アール部３２の）外周縁
３５ハット内側傾斜周部
３６ハット頂周部
４１内側凸周部
４３内側下部凹周部
４７，４８，４９環状斜面部
１０１車軸
１０２ハブ
Ｌ中心軸線
Ｚ仮想湾曲周面
α，β，γ 傾斜角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automobile wheel 2 Wheel rim 3 Wheel disc 21 Hub attachment part 21a Outer peripheral edge (of hub attachment part 21) 24 Hat part 32 Hub surface round part 32a (Round part of hub surface round part 32) Outer peripheral part 35 Hat inside inclined peripheral part 36 Hat top perimeter 41 Inner convex perimeter 43 Inner lower concave perimeter 47, 48, 49 Annular slope 101 Axle 102 Hub L Center axis Z Virtual curved peripheral surface α, β, γ Inclination angle

Claims

車軸のハブに連結される略円板状のハブ取付部と、該ハブ取付部の外周縁に連成され且つ裏側で凸状に湾曲するハブ面アール部と、該ハブ面アール部の外周縁に連成され且つ表側へ***するハット部とを備えたホイールディスクが、タイヤを装着する略円筒状のホイールリムに接合されてなる自動車用ホイールにおいて、
前記ハット部は、周方向に亘って表側へ湾曲状に突出するハット頂周部と、該ハット頂周部と前記ハブ面アール部とに連成されたハット内側傾斜周部とを備えてなるものであって、
前記ハット内側傾斜周部は、
周方向に亘って表側へ湾曲状に突出する内側凸周部と、
該内側凸周部と前記ハブ面アール部との間で、裏側へ突出するように、前記ホイールディスクの中心軸線に対する傾斜角が互いに異なる三個〜五個の環状斜面部を、前記中心軸線を基準として同心状に連成してなる内側下部凹周部とを備えたものであることを特徴とする自動車用ホイール。 A substantially disc-shaped hub mounting portion connected to the hub of the axle, a hub surface rounded portion that is continuous with the outer peripheral edge of the hub mounting portion and curves convexly on the back side, and an outer peripheral edge of the hub surface rounded portion A wheel disk having a hat portion that is coupled to the front surface and that protrudes to the front side is joined to a substantially cylindrical wheel rim on which a tire is mounted.
The hat portion includes a hat top peripheral portion that protrudes in a curved shape toward the front side in the circumferential direction, and a hat inner inclined peripheral portion that is coupled to the hat top peripheral portion and the hub surface rounded portion. And
The hat inner inclined peripheral portion is
An inner convex peripheral portion protruding in a curved shape toward the front side over the circumferential direction;
Three to five annular inclined surface portions having different inclination angles with respect to the central axis of the wheel disc are projected between the inner convex peripheral portion and the hub surface rounded portion with respect to the central axis. An automobile wheel comprising an inner lower concave peripheral portion concentrically coupled as a reference.

ハット部のハット内側傾斜周部に設けられた内側下部凹周部は、互いに隣り合う環状斜面部同士の傾斜角度差が０度より大きく且つ６０度未満となるように設けられているもの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。 The inner lower concave peripheral portion provided in the hat inner inclined peripheral portion of the hat portion is provided such that the inclination angle difference between the adjacent annular inclined surface portions is greater than 0 degree and less than 60 degrees. The automobile wheel according to claim 1.

ハット部のハット内側傾斜周部に設けられた内側下部凹周部は、裏側へ突出する曲率半径２５ｍｍ以上かつ２００ｍｍ以下の仮想湾曲周面に外接するように、複数の環状斜面部が連成されてなるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用ホイール。 A plurality of annular inclined surface portions are coupled so that the inner lower concave peripheral portion provided in the hat inner inclined peripheral portion of the hat portion circumscribes a virtual curved peripheral surface having a curvature radius of 25 mm or more and 200 mm or less protruding to the back side. The automobile wheel according to claim 1, wherein the wheel is an automobile wheel.