JP6389594B2 - Vehicle wheel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ホイールおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a vehicle wheel and a manufacturing method thereof.
従来からタイヤを保持するホイールが公知である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a wheel for holding a tire is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に記載されたホイールは、ホイール本体と、該ホイール本体の車外側に装着されたホイールキャップとから構成されている。ホイール本体は、タイヤを保持するリム部と、車軸に支持されるハブ部と、これらのリム部およびハブ部を連結する連結部とからなり、連結部には通気孔が形成されている。また、ホイールキャップには、通気部および環状のガイド面が形成されている。
The wheel described in
車両走行時には、ホイール本体の通気孔を介して車外方向へ空気が流れ、ホイールキャップの通気部からガイド面に沿って流れる。 When the vehicle travels, air flows outward through the air holes of the wheel body, and flows along the guide surface from the airflow of the wheel cap.
しかしながら、前記特許文献1に記載のホイールでは、ホイールキャップによって空力性能を向上させる構成になっているため、ホイールの外観上の見栄えが低下する問題があった。また、ホイールキャップによって部品点数が増えるため、製品コストが高くなるという問題があった。
However, the wheel described in
そこで、本発明は、高い空力性能および低コストを維持しつつ、外観上の見栄えが高い車両用ホイールを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle wheel having a high appearance in appearance while maintaining high aerodynamic performance and low cost.
本発明に係る車両用ホイールは、車両への装着状態における車内側に配置されるリムと、該リムと別体に構成され、リムの車外側に接合されたディスクと、を備えている。ディスクの径方向外側に設けられた環状の周縁部は、車外側に面した平坦な表面を有する第1壁部と、該第1壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第2壁部とを備えている。そして、第1壁部の裏面とリムの端部とを接合するとともに、第2壁部の車内側端部をリムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を接合して、ディスクの周縁部とリムとで第1閉断面部を形成している。第1壁部の表面は、周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一になっている。
リムの端部は、ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備えている。第1壁部は、その全体がビードシートよりも車外側に位置し、第1壁部の裏面は、ビードシートよりも径方向外側で、フランジ部に接合されている。
The vehicle wheel according to the present invention includes a rim disposed on the vehicle inner side in a state of being mounted on the vehicle, and a disk configured separately from the rim and joined to the vehicle outer side of the rim. An annular peripheral portion provided on the outer side in the radial direction of the disk extends from the radially inner end of the first wall portion toward the inner side of the vehicle with a first wall portion having a flat surface facing the outer side of the vehicle. And a second wall portion. And while joining the back surface of a 1st wall part, and the edge part of a rim, the vehicle inner side edge part of a 2nd wall part is overlap | superposed on the radial direction inner surface of the base part of a rim | limb, and the contact surface in this overlap part These are joined together to form a first closed cross-sectional portion by the peripheral edge portion of the disk and the rim. The surface of the first wall portion is flush with the surface on the vehicle outer side at the radially outer end portion of the spoke portion connected to the peripheral edge portion.
The end of the rim includes a bent portion extending radially outward from the vehicle outer end of the base portion, a bead seat extending from the radially outer end of the bent portion toward the vehicle outer side, and the vehicle outer side of the bead seat And a flange portion extending radially outward from the end edge. The entire first wall portion is located on the vehicle outer side with respect to the bead seat, and the back surface of the first wall portion is joined to the flange portion on the outer side in the radial direction than the bead seat.
本発明に係る車両用ホイールによれば、ディスクの周縁部における第1壁部の表面を平坦に形成しているため、車両走行時の空気抵抗が低下して高い空力性能を得ることができる。また、ホイールキャップがないため、外観上の見栄えが向上すると共に、重量の軽減化による航続距離の向上を図ることができる。 According to the vehicle wheel according to the present invention, since the surface of the first wall portion at the peripheral edge portion of the disk is formed flat, the air resistance during traveling of the vehicle is reduced and high aerodynamic performance can be obtained. In addition, since there is no wheel cap, appearance can be improved and cruising distance can be improved by reducing weight.
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、以下の説明においては、車両用ホイールを装着した状態における車幅方向外側を「車外側」といい、車幅方向内側を「車内側」という。また、ホイールの中心軸の方向を「軸方向」といい、径方向に沿って中心軸から離間する方向を「径方向外側」といい、径方向に沿って中心軸に向かう方向を「径方向内側」という。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the outside in the vehicle width direction when the vehicle wheel is mounted is referred to as “vehicle outside”, and the inside in the vehicle width direction is referred to as “vehicle inside”. The direction of the central axis of the wheel is referred to as “axial direction”, the direction away from the central axis along the radial direction is referred to as “radial outside”, and the direction toward the central axis along the radial direction is referred to as “radial direction”. "Inside".
<第1実施形態>
図1,2に示すように、本実施形態における車両用ホイール1は、車両への装着状態における車内側に配置されるリム3と、リム3の車外側に接合されたディスク5とを備えている。ディスク5は、リム3と別体に構成されている。
<First Embodiment>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
リム3は、リム3の幅方向中央部に配置されたベース部7と、該ベース部7の幅方向両側に配置されたビードシート9,11と、ビードシート11の車内側端部に配置され、径方向外側に向けて立設された耳部13とから形成されている。ビードシート9,11には、図外のタイヤのビード部が嵌め込まれ、耳部13はビード部の幅方向外側を支持する。
The
ディスク5は、図1,2に示すように、径方向中央部に配設されたハブ部15と、該ハブ部15から径方向外側に向けて直線状に延在するスポーク部17と、径方向外側の端部に沿って周方向に連続して設けられた円環状の周縁部19とを有する。スポーク部17は、ハブ部15と周縁部19とを連結しており、周方向に等間隔で5本設けられている。ハブ部15は、図外の車軸側のハブに挿入および支持されるハブ穴21を有する。なお、ホイール1の中心軸であるハブ穴21の中心軸Cを挟んで、一方側の径方向外側端23から他方側の径方向外側端25までのディスク5の直径は、Dである。また、スポーク部17における径方向内側端部には、ハブ側のボルト27が締結されている。なお、ディスク5の周縁部19の径方向の幅、具体的には、後述する車外側壁部31の表面31aの幅は、Lである。ここで、DとLとの関係は、0.1D≦2L≦0.2Dとなるように設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the disk 5 includes a
図3に示すように、ディスク5の周縁部19は、車外側に配置されて径方向に沿って延在する車外側壁部(第1壁部)31と、車外側壁部31の径方向外側端から車内側に向けて突出した突起部33と、車外側壁部31の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部(第2壁部)35と、が一体に形成されてなる。車外側壁部31の表面31aは、車外側に面して平坦に形成された意匠面を構成している。この表面31aは、ディスク5の表面に沿って流れる空気流を、表面31a上において表面31aに平行な流れに整流することができる程度に平坦であればよい。従って、「平坦」には、エッチングやレーザー刻印等により表面31aに模様を付するための浅い凹凸等や装飾目的の浅い凹凸等を形成した場合も含まれる。なお、本実施形態では、車外側壁部31の表面31aは、中心軸Cに略垂直な平面を構成しており、スポーク部17の径方向外側端部における車外側の表面17aと略面一になっている。
As shown in FIG. 3, the
一方、リム3のベース部7における車外側端部7aは、中心軸Cを中心軸とする円筒状に形成されている。ベース部7の車外側には、ベース部7の車外側端部7aの端縁から径方向外側かつ車外側へ向けて斜めに延びる屈曲部41と、該屈曲部41の径方向外側端から車外側に向けて中心軸Cに略平行に延びるビードシート9とが形成されている。ビードシート9の車外側には、該ビードシート9の車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部43が形成されている。フランジ部43は、リム3の車外側端部を径方向外側に屈曲させて形成されている。フランジ部43の端部43aは、径方向外側かつ車外側へ向けて斜めに延びており、端部43aの径方向外側端面43bは、車外側に向けて縮径する円錐面状のテーパ面に形成されている。これら屈曲部41、ビードシート9およびフランジ部43によってリム3の端部が構成されている。
On the other hand, the vehicle outer
フランジ部43は、ディスク5の突起部33に突き当てられている。より詳細には、フランジ部43の端部43aが、突起部33おける径方向内側側面33bと車外側壁部31の径方向外側端部31eにおける車内側面(裏面)31bとに突き当てられている。突起部33の径方向内側側面33bは、車外側に向けて縮径する円錐面状のテーパ面に形成されており、フランジ部43の端部43aの径方向外側端面43bと周方向全域に亘って面で当接している。車外側壁部31の径方向外側端部31eにおける車内側面31bは、車外側に向けて拡径する円錐面状のテーパ面に形成されており、フランジ部43の端部43aの車外側側面43cと周方向全域に亘って面で当接している。
The
リム3のフランジ部43とディスク5の突起部33との突き合わせ部BJでは、突起部33の車内側端部33cとフランジ部43の車内側端部43dとが面一に配置された状態で、フランジ部43と突起部33とが接合されている。具体的には、リム3のフランジ部43の径方向外側端面43bが、ディスク5の突起部33における径方向内側側面33bに、摩擦攪拌接合(FSW)によって接合されている。この摩擦攪拌接合は、円柱状の工具51を高速で回転させつつ被接合部に押し当てて、摩擦熱により被接合部の母材を軟化させつつ塑性流動させて接合を行うものである。
In the abutting portion BJ between the
本実施形態では、フランジ部43の径方向外側端面43bと突起部33の径方向内側側面33bとが、テーパ面に形成されているので、ディスク5をリム3に向かって軸方向に押し付けることで、それらの面同士の適切な当接状態を容易に得ることができる。なお、突き合わせ部BJの接合面は上記に限らず、フランジ部43の端部43aの車外側側面43cとディスク5の車外側壁部31の車内側面31bとを、摩擦攪拌接合により接合させてもよい。
In the present embodiment, since the radially
また、周縁部19の径方向内側壁部35は、車外側壁部31に対して略直交して延設されており、径方向内側壁部35の車内側端部35aは、リム3のベース部7の径方向内側面7bに重ね合わせられている。この重ね合わせ部LJでは、車内側端部35aの径方向外側面35bとベース部7の車外側端部7aの径方向内側面7bとが面で当接している。これら当接面同士を摩擦攪拌接合によって接合することで、周縁部19の径方向内側壁部35とリム3のベース部7とが接合されている。
Further, the radially inner
このように、突き合わせ部BJにおけるフランジ部43と突起部33との間の接合と、重ね合わせ部LJにおけるベース部7と周縁部19の径方向内側壁部35との間の接合とによって、ディスク5の周縁部19とリム3とによる第1閉断面部S1が形成されている。
In this way, the disc is obtained by joining between the
本実施形態では、周縁部19をディスク5の径方向外側の端部に配置すると共に、第1閉断面部S1の空間を周縁部19の車外側壁部31の車内側に配置している。第1閉断面部S1の空間は、リム3の屈曲部41、ビードシート9およびフランジ部43と、ディスク5の車外側壁部31および径方向内側壁部35と、によって画成された空間である。
In the present embodiment, the
また、図4に示すように、重ね合わせ部LJにおけるリム3のベース部7の板厚をT1とし、径方向内側壁部35の車内側端部35aの板厚をT2とすると、T1,T2は、T1/(T1+T2)≧0.5の関係を満たしている。また、被接合部の母材のうち摩擦攪拌接合の塑性流動によって攪拌された領域を摩擦攪拌領域SZとすると、径方向内側壁部35の車内側端部35a側における摩擦攪拌領域SZの深さD1は、0.8mm以上に設定されている。なお、板厚T1は、ホイール1の重量軽減の観点から、所定の厚さ(例えば8mm)以下に設定するとよい。一方、板厚T2は、鋳造限界寸法(例えば1.5mm)まで薄くすることができる。接合強度は、摩擦攪拌領域SZの深さD1が大きいほど増大するため、摩擦攪拌領域SZは、板厚T2全域に亘って形成されてもよい。すなわち、摩擦攪拌領域SZの深さD1は、板厚T2と等しくてもよい。
As shown in FIG. 4, when the plate thickness of the
次に、本実施形態にかかるホイール1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図5に示すように、ホイール1の製造方法は、リム3を形成するリム形成工程S11と、ディスク5を形成するディスク形成工程S12と、リム3とディスク5とを接合してホイール1を組み立てる接合工程S13と、機械加工によりホイール1の形状を整える機械加工工程S14と、を備えている。
As shown in FIG. 5, in the method for manufacturing the
リム形成工程S11では、ベース部7と、ベース部7より車外側に位置する端部(本実施形態では、屈曲部41、ビードシート9およびフランジ部43)とを備えたリム3を形成する。リム3の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が適宜採用される。リム形成工程S11は、例えば、溶融したマグネシウム合金またはアルミニウム合金を所定の型枠に流し込んで鋳造成形して鋳造材を得る鋳造工程と、鋳造材を溶体化および焼き入れ処理し、その後時効処理を施して熱処理材を得る熱処理工程と、熱処理材に対して機械加工を行う機械加工工程とを含んでよい。なお、鋳造工程と熱処理工程との間にスピニング工程を設け、鋳造材を温間スピニングにより加圧延展して成形したものに対して熱処理工程を施すようにしてもよい。さらに、鋳造工程に替えて均質化および鍛造工程を設け、均質化処理を施した鋳造ビレットを鍛造成形した鍛造材に対して熱処理工程を施すようにしてもよい。この鍛造材は、スピニング工程を経た後に、熱処理工程を施すようにしてもよい。
In the rim forming step S11, the
ディスク形成工程S12では、周方向に連続した環状の周縁部19を備えたディスク5を形成する。周縁部19には、車外側に面した平坦な表面31aを有する車外側壁部31と、車外側壁部31の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部35とを形成する。ディスク5の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が適宜採用される。ディスク形成工程S12は、例えば、溶融したマグネシウム合金またはアルミニウム合金を所定の型枠に流し込んで鋳造成形して鋳造材を得る鋳造工程と、鋳造材を溶体化および焼き入れ処理し、その後時効処理を施して熱処理材を得る熱処理工程と、熱処理材に対して機械加工を行う機械加工工程とを含んでよい。なお、鋳造工程に替えて均質化および鍛造工程を設け、均質化処理を施した鋳造ビレットを鍛造成形した鍛造材に対して熱処理工程を施すようにしてもよい。
In the disk forming step S12, the disk 5 having the annular
接合工程S13では、リム形成工程S11で形成されたリム3とディスク形成工程S12で形成されたディスク5とを一体的に接合してホイール1を組み立てる。具体的には、ディスク5をリム3の車外側端部に嵌め合わせ、リム3のフランジ部43をディスク5の突起部33に突き当てるとともに、ディスク5の周縁部19における径方向内側壁部35の車内側端部35aをリム3のベース部7に挿入して、ベース部7の径方向内側面7bに車内側端部35aを重ね合わせる。これにより、フランジ部43の径方向外側端面43bを、突起部33の径方向内側側面33bに当接させるとともに、フランジ部43の端部43aの車外側側面43cを、車外側壁部31における車内側面31bに当接させ、同時に、車内側端部35aの径方向外側面35bをベース部7の径方向内側面7bに当接させる。そして、リム3と該リム3に嵌め合わされたディスク5とを図外の治具で軸方向両側から挟持し、図外の回転台の上に固定する。必要に応じ、重ね合わせ部LJにおける車内側端部35aの径方向内側に、適当な裏当て部材を配置する。
In the joining step S13, the
次に、重ね合わせ部LJにおける当接面同士を、径方向外側から工具51を押し当てて摩擦攪拌接合により接合する。具体的には、工具51を、図3に示すように軸方向に略直交する軸周りに高速で回転させながら、工具51の先端に設けられた突起51aを、重ね合わせ部LJにおけるベース部7の径方向外側から差し込む。そして、突起51aの先端を、リム3のベース部7を貫通して車内側端部35aの所定の深さに達するまで貫入させるとともに、工具51の肩部51bを、ベース部7の径方向外側面に押し当てる。これにより、突起51aおよび肩部51bと、これらに接触している母材との間に摩擦熱が生じ、その摩擦熱により母材が軟化されるとともに、工具51の高速回転にともなう攪拌作用により、母材が塑性流動させられる。そして、重ね合わせ部LJにおけるベース部7の組織と車内側端部35aの組織とが練り混ぜられ、図4に示したような摩擦攪拌領域SZが形成される。
Next, the contact surfaces in the overlapping portion LJ are joined by friction stir welding by pressing the
続いて、例えば上記の回転台を回転させ、ホイール1をその中心軸C周りに回転させることで、工具51をリム3の周方向に相対的に移動させる。これにより、上記摩擦攪拌領域SZが周方向に連続して形成されて、車内側端部35aの径方向外側面35bとベース部7の径方向内側面7bとが周方向に連続して接合される。このとき重ね合わせ部LJの径方向外側面には、工具51の肩部51bの直径に相当する幅Wを有する接合痕(摩擦攪拌痕)が、周方向に連続して形成される。この接合痕は、回転しながら移動する肩部51bによって、摩擦攪拌領域SZの表面上に形成された凹凸形状である。
Subsequently, for example, the
また、接合工程S13では、突き合わせ部BJも、重ね合わせ部LJと同様に摩擦攪拌接合により接合する。具体的には、工具51を、図3に示すように斜めに傾斜させた姿勢で、高速で回転させながら、突起51aを、突起部33の径方向内側側面33bと、フランジ部43の径方向外側端面43bとの間に貫入させ、肩部51bを、突起部33の車内側端部33cとフランジ部43の車内側端部43dとに押し当てる。そして、工具51をホイール1の周方向に相対的に移動させて、リム3のフランジ部43を突起部33に接合する。これにより、突き合わせ部BJの車内側面にも接合痕が形成される。
In the joining step S13, the butted portion BJ is also joined by friction stir welding similarly to the overlapping portion LJ. Specifically, while the
機械加工工程S14では、接合工程S13により組み立てたホイール1の表面に切削加工を施して、ホイール1を所定の寸法、形状に整える。具体的には、切削工具の刃先を、ホイール1の表面に突き当てつつ周方向に相対移動させて、ホイール1の表面を切削する。そして、ホイール1の径方向外側面を切削する際は、少なくとも重ね合わせ部LJに対応する領域を、摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削する。これによりホイール1の表面から接合痕を除去し、平滑な面を形成する。なお、機械加工工程S14では、上記切削加工の他に、穴あけ加工を施したり、表面に模様を付するための凹凸等を形成したり、バリ取り、面取り、表面研磨等を施したりしてもよい。
In the machining step S14, the surface of the
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
(1)ホイール1は、車両への装着状態における車内側に配置されるリム3と、リム3と別体に構成され、リム3の車外側に接合されたディスク5と、を備えている。ディスク5の径方向外側に設けられた環状の周縁部19は、車外側に面した平坦な表面31aを有する車外側壁部31と、車外側壁部31の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部35とを備えている。そして、車外側壁部31の裏面31bとリム3の端部とを接合するとともに、径方向内側壁部35の車内側端部35aをリム3のベース部7の径方向内側面7bに重ね合わせ、この重ね合わせ部LJにおける当接面同士を接合して、ディスク5の周縁部19とリム3とによる第1閉断面部S1を形成している。
(1) The
このように、ディスク5の周縁部19における車外側壁部31の表面31aを平坦に形成したため、車両走行時における空気抵抗が小さくなり、航続距離が向上する。また、ホイールカバーを使用しないため、外観上の見栄えが向上する。そして、第1閉断面部S1を形成したため、ホイール1の重量が小さくなり、航続距離が更に向上する。また、第1閉断面部S1によって周縁部19の剛性が向上するため、静粛性が得られる。
Thus, since the
(2)ディスク5の周縁部19における径方向内側壁部35の車内側端部35aを、リム3のベース部7の径方向内側面7bに重ね合わせ、この重ね合わせ部LJにおける当接面同士を接合している。
(2) The
重ね合わせ部LJには、摩擦攪拌接合を行う際、工具51を安定した力で押し当てることができるので、欠陥の少ない接合部を得ることができる。これにより、より安定した強度を有する耐久性の高いホイール1を得ることができる。また、接合部をより小さく設定できるため、接合部となる部材を薄肉化して、第1閉断面部S1の空間を拡大することができる。これにより、より軽量で高剛性のホイール1を得ることができる。さらに、接合信頼性が向上するため、接合速度を高めて生産性を向上させることができる。これにより、より低コストでホイール1を生産することが可能になる。
Since the
(3)周縁部19をディスク5の径方向外側の端部に配置すると共に、第1閉断面部S1の空間を、この周縁部19の車外側壁部31の車内側に配置している。
(3) The
従って、第1閉断面部S1がホイール1における最も径方向外側の部位に配置されるため、第1閉断面部S1の容積が大きくなる。よって、ホイール1の軽量化および周縁部19の剛性の向上の効果が更に大きくなる。
Therefore, since the first closed cross-section portion S1 is disposed at the most radially outer portion of the
(4)ディスク5の車外側壁部31における径方向外側端に、車内側に向けて延在する突起部33を形成し、該突起部33に、リム3の車外側端部を径方向外側に屈曲させて形成したフランジ部43を突き合わせると共に、この突き合わせ部BJにおいて、突起部33の車内側端部33cとフランジ部43の車内側端部43dを面一に配置した状態で、リム3のフランジ部43を、突起部33に接合している。
(4) A
このように、突起部33の車内側端部33cとフランジ部43の車内側端部43dとを面一に配置しているため、接合強度が高い摩擦攪拌接合によって、突起部33とフランジ部43とを効率的に接合することができる。
Thus, since the vehicle
(5)重ね合わせ部LJにおけるリム3のベース部7の板厚T1と、径方向内側壁部35の車内側端部35aの板厚T2とは、T1/(T1+T2)≧0.5の関係を満たしている。
(5) The relationship between the plate thickness T1 of the
従って、図6(a)に示すように、車両用ホイール1に要求される疲労強度、耐久性および耐衝撃性を実現するために必要な接合強度S1をより確実に得ることができる。
Accordingly, as shown in FIG. 6 (a), it is possible to obtain the fatigue strength required for the
(6)径方向内側壁部35の車内側端部35aにおける摩擦攪拌領域SZの深さD1は、0.8mm以上に設定されている。
(6) The depth D1 of the friction stir zone SZ at the vehicle inner
従って、図6(b)に示すように、車両用ホイール1に要求される疲労強度等を実現するために必要な接合強度S1をより一層確実に得ることができる。
Accordingly, as shown in FIG. 6 (b), it is possible to obtain the bonding strength S 1 necessary for realizing the fatigue strength required of the
(7)径方向内側壁部35が車外側壁部31に対して略直交して延設されているため、第1閉断面部S1の容積を大きく設定することができ、ホイール1の軽量化および周縁部19の剛性の向上の効果をより一層大きくできる。
(7) Since the radially inner
(8)ホイール1の製造方法では、径方向内側壁部35の車内側端部35aをリム3のベース部7の径方向内側面7bに重ね合わせ、この重ね合わせ部LJにおける当接面同士を、径方向外側から工具51を押し当てて摩擦攪拌接合により接合している。そのため突起部33とフランジ部43とを高い接合強度で効率的に接合することができる。また、上記接合後の機械加工工程S14において、ホイール1の径方向外側面を切削する際に、重ね合わせ部LJに対応する領域を、摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削している。そのため、ホイール1の疲労強度を低下させる要因となりうる接合痕を、機械加工工程S14の中で除去することができ、加工コストを抑制しつつ疲労強度の高いホイール1を得ることができる。なお、ホイール1の径方向外側面を切削する際に、突き合わせ部BJに対応する領域もあわせて切削するとよい。これにより一回の切削加工により、重ね合わせ部LJと突き合わせ部BJの両方に生じた接合痕を除去できるので、加工コストをさらに抑制しつつ疲労強度の高いホイール1を得ることができる。
(8) In the manufacturing method of the
<第2実施形態>
次いで、本発明の第2実施形態について説明する。ただし、第1実施形態と同一構造の部位には同一符号を付けて説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, parts having the same structure as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施形態にかかる車両用ホイール61では、ディスク5のスポーク部17に第2閉断面部S2を形成した点が第1実施形態と異なる。ホイール61の製造方法は、第1実施形態のホイール1のそれと同様であるので、ここでは説明を省略する。
The
図7に示すように、ディスク5の周縁部19の車内側には、第1閉断面部S1が形成され、スポーク部17には、径方向のほぼ全長に亘って延在する第2閉断面部S2が形成されている。この第2閉断面部S2は、第1閉断面部S1に連通されている。なお、図7では、便宜上、第1閉断面部S1と第2閉断面部S2との間に破線を記載している。
As shown in FIG. 7, a first closed cross-section S <b> 1 is formed on the vehicle inner side of the
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
(1)本実施形態にかかるホイール61およびその製造方法によれば、第1実施形態にかかるホイール1およびその製造方法と同様の構成を備えているため、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(1) According to the
(2)ディスク5は、周縁部19と、径方向中央部に配置されたハブ部15と、径方向に沿って延在し、これらの周縁部19およびハブ部15を連結するスポーク部17とを有し、該スポーク部17に第2閉断面部S2を形成している。このように、スポーク部17に第2閉断面部S2を形成することにより、車両用ホイール61の重量の軽減化、および、周縁部の剛性の向上の効果が更に大きくなる。
(2) The disk 5 includes a
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is only the illustration described in order to make an understanding of this invention easy, and this invention is not limited to the said embodiment. The technical scope of the present invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above embodiment, but includes various modifications, changes, alternative techniques, and the like that can be easily derived therefrom.
上記実施形態では、マグネシウム合金またはアルミニウム合金の鋳造材、鍛造材からなるリム3およびディスク5を例示したが、リム3およびディスク5の材質は、特に限定されず、車両用ホイールの要求仕様に応じて適宜変更することができる。例えば、ディスク5の材質は、ダイカスト材であってもよく、また、リム3の材質は、展伸材であってもよい。ディスク5が鍛造材でリム3が展伸材の場合、軽量化の効果が大きくなる。また、ディスク5がダイカスト材の場合、生産性が高くなり、製造コストが安価になる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、突き合わせ部BJや重ね合わせ部LJの接合を摩擦攪拌接合により行っていたが、接合方法は特に限定されず、MIG溶接等のアーク溶接を採用してもよい。 In the above embodiment, the joining portion BJ and the overlapping portion LJ are joined by friction stir welding, but the joining method is not particularly limited, and arc welding such as MIG welding may be employed.
1,61 車両用ホイール
3 リム
5 ディスク
7 ベース部
7b ベース部の径方向内側面
15 ハブ部
17 スポーク部
19 周縁部
31 車外側壁部(第1壁部)
31a 車外側壁部の表面
31b 車外側壁部の車内側面(裏面)
33 突起部
33c 突起部の車内側端部
35 径方向内側壁部(第2壁部)
35a 径方向内側壁部の車内側端部
43 フランジ部
43d フランジ部の車内側端部
51 工具
S1 第1閉断面部
S2 第2閉断面部
BJ 突き合わせ部
LJ 重ね合わせ部
DESCRIPTION OF
31a Front surface of vehicle
33
35a Car inner side end portion of radial
Claims (8)
前記リムと別体に構成され、前記リムの車外側に接合されたディスクと、を備え、
前記ディスクの径方向外側に設けられた環状の周縁部は、車外側に面した平坦な表面を有する第1壁部と、該第1壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第2壁部とを備えており、
前記第1壁部の裏面と前記リムの端部とを接合するとともに、前記第2壁部の車内側端部を前記リムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を接合して、前記ディスクの周縁部と前記リムとによる第1閉断面部を形成し、
前記第1壁部の表面は、前記周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一になっており、
前記リムの端部は、前記ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備え、
前記第1壁部は、その全体が前記ビードシートよりも車外側に位置し、
前記第1壁部の裏面は、前記ビードシートよりも径方向外側で、前記フランジ部に接合されていることを特徴とする車両用ホイール。 A rim that is disposed on the vehicle inner side in a state of being mounted on a vehicle and has a base portion and an end portion located on the vehicle outer side from the base portion;
A disc formed separately from the rim and joined to the vehicle exterior side of the rim,
An annular peripheral portion provided on the outer side in the radial direction of the disk has a first wall portion having a flat surface facing the outer side of the vehicle, and extends from the radially inner end of the first wall portion toward the inner side of the vehicle. And a second wall portion
The back surface of the first wall portion and the end portion of the rim are joined, and the vehicle inner end portion of the second wall portion is overlapped with the radially inner side surface of the base portion of the rim, Joining the contact surfaces to form a first closed cross-sectional portion by the peripheral edge of the disk and the rim,
The surface of the first wall portion is flush with the outer surface of the vehicle at the radially outer end of the spoke connected to the peripheral edge ,
The end portion of the rim includes a bent portion extending radially outward from the vehicle outer end portion of the base portion, a bead seat extending from the radially outer end of the bent portion toward the vehicle outer side, and the bead seat A flange portion extending radially outward from the outer edge of the vehicle,
The first wall is entirely located on the vehicle outer side than the bead seat,
The vehicle wheel according to claim 1, wherein a back surface of the first wall portion is joined to the flange portion at a radially outer side than the bead seat .
この突き合わせ部において、前記突起部の車内側端部と前記フランジ部の車内側端部とを面一に配置した状態で、前記突起部と前記フランジ部とを接合したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用ホイール。 The radially outer end of the first wall portion of said disk to form a projection which projects toward the interior side, the flange portion to the protrusion portion, formed by bending an end portion of the rim radially outwardly Match
The projection portion and the flange portion are joined to each other at the abutting portion in a state where the vehicle inner end portion of the projection portion and the vehicle inner end portion of the flange portion are arranged flush with each other. The vehicle wheel according to any one of 1 to 3 .
前記重ね合わせ部における前記リムのベース部の板厚T1と、前記第2壁部の車内側端部の板厚T2とが、T1/(T1+T2)≧0.5の関係を満たしていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用ホイール。 The overlapping portion is joined by friction stir welding,
The plate thickness T1 of the base portion of the rim in the overlapping portion and the plate thickness T2 of the vehicle inner end portion of the second wall portion satisfy a relationship of T1 / (T1 + T2) ≧ 0.5. the vehicle wheel according to any one of claims 1 to 5, wherein.
周方向に連続した環状の周縁部を備えたディスクを形成する工程と、
前記リムとディスクとを接合してホイールを組み立てる接合工程と、
前記ホイールの径方向外側面を切削する機械加工工程と、
を備え、
前記ディスクを形成する工程では、前記周縁部に、車外側に面した平坦な表面を有する第1壁部と、該第1壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第2壁部とを形成し、
前記接合工程では、前記第1壁部の裏面と前記リムの端部とを接合するとともに、前記第2壁部の車内側端部を前記リムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を、径方向外側から工具を押し当てて摩擦攪拌接合により接合し、
前記機械加工工程では、前記ホイールの径方向外側面を切削する際に、前記摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削し、
前記ディスクを形成する工程で、前記第1壁部の表面を、前記周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一に加工し、
前記リムの端部は、前記ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備え、
前記接合工程で前記第1壁部の裏面と前記リムの端部とを接合する際に、前記ビードシートよりも車外側に全体が位置する前記第1壁部の裏面を、前記ビードシートよりも径方向外側で前記フランジ部に接合することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。 Forming a rim including a base portion and an end portion located on the vehicle outer side from the base portion;
Forming a disk having an annular peripheral edge continuous in the circumferential direction;
A joining step of joining the rim and the disk to assemble a wheel;
A machining step of cutting a radially outer surface of the wheel;
With
In the step of forming the disc, a first wall portion having a flat surface facing the vehicle outer side is formed at the peripheral edge portion, and a second wall extending from the radial inner end of the first wall portion toward the vehicle inner side. Forming a wall,
In the joining step, the back surface of the first wall portion and the end portion of the rim are joined, and the vehicle inner side end portion of the second wall portion is overlapped with the radially inner side surface of the base portion of the rim, The abutting surfaces in the overlapped portion are joined by friction stir welding by pressing a tool from the outside in the radial direction,
In the machining step, when cutting the outer surface in the radial direction of the wheel, cutting together with the joining trace generated by the friction stir welding,
In the step of forming the disk, the surface of the first wall portion is processed to be flush with the surface on the vehicle outer side at the radially outer end portion of the spoke portion connected to the peripheral edge portion ,
The end portion of the rim includes a bent portion extending radially outward from the vehicle outer end portion of the base portion, a bead seat extending from the radially outer end of the bent portion toward the vehicle outer side, and the bead seat A flange portion extending radially outward from the outer edge of the vehicle,
When joining the back surface of the first wall portion and the end portion of the rim in the joining step, the back surface of the first wall portion, which is entirely located on the vehicle outer side than the bead seat, is made to be more than the bead seat. A method for manufacturing a vehicle wheel, wherein the vehicle wheel is joined to the flange portion on a radially outer side .
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