JP6578578B2 - 車両用ホイール及びバランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ホイール及びバランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法に関する。

自動車の車輪は、車軸（４輪自動車であれば、左右の前輪どうし又は左右の後輪どうしをつなぐ軸）に連結された車両用ホイールの周りにタイヤが装着されて構成される。車両用ホイールのうち、中央のハブ部において例えばボルト及びナットにより車軸に連結及び固定される部分がホイールディスク部であり、ホイールディスク部の外周端部においてホイールディスク部と一体形成又は接合されると共に外周にタイヤが装着される部分がリム部である。

車両用ホイールは一般に、ホイールディスク部とリム部の接合等の形態により、３種類に分類される。第１の種類はホイールディスク部とリム部が鋳造により一体に形成されたもの（通称ワンピース）で、いわゆる純正品に多く見られる。第２の種類はホイールディスク部とリム部を溶接により接合するもの（通称ツーピース）で、オフセット（リム幅の中心線とディスク面の間の距離）の調整やディスク面のデザインの自由度が高く、車両の外観を重視するユーザ層に好まれる。第３の種類はリム部がインナーリムとアウターリムに分かれ、その間にはさんだホイールディスク部に対してボルトを用いて締結され接合されるもの（通称スリーピース）で、各パーツを異なる素材から選んだりして機能性とデザイン性を高められることからマニア的なユーザ層に好まれる。

ところで、車輪を構成するタイヤも車両用ホイールも理想的な真円ではなく、剛性や重量分布も全周、全幅にわたって均一というわけではない。したがって車輪の形状、重量、機械的特性も全周、全幅にわたって均一とはいえず、その状態のままで高速走行すると車輪が異常な首振り振動を起こしたり摩耗の程度が偏ったりして、安全な走行を保てなくなる場合がある。

そのような危険を防止するため、リム部にバランスウェイトと呼ばれるおもり（ある市販品の例では、スチール製で直方体（１１×２０×３ｍｍ^３）の形状をなし、５ｇ刻みで重さを選ぶことができる。）を取り付けてバランスを調整する対処法が、一般にとられている。ただし、取付け位置によってはバランスウェイトが車両用ホイールの外面に露出して外観品質を損ねたりすることがあるので、そのような問題等の解決を意図した技術が知られている（例えば特許文献１ないし特許文献３参照。）。

特開平１０−２８８２４５号公報 特開２００４−２１７０６１号公報 特開２００６−１７５９１０号公報

上記の特許文献１に開示された車両用ホイールでは、リム部の裏側におけるホイールディスク部とウェル部との間の角部に円弧状の位置決め壁を設け、バランスウェイトを接着テープによってこの位置決め壁に添わせて位置決め固定するようにしている。バランスウェイトがディスク部表面に露出しないため周辺物に接触せず取り扱いが簡易になると共に外観品質も低下させず、バランスウェイトの固定位置を正確に設定することができることが記載されている。しかし、バランスウェイトの形状を位置決め壁の形状に合わせて加工しなければならず、汎用性が低下してコスト増加につながるという問題を生じる可能性がある。

上記の特許文献２に開示された車両用ホイールは、リム部の表面リムフランジ部の車両外側にホイールディスク部の周縁が一体に形成され、リム部裏面の車両外側端部より車両内側にマーク部が全周にわたって設けられ、リム部裏面の車両外側端部とマーク部との間にバランスウェイト取付け領域が設定されたものである。リム部とホイールディスク部が一体に形成された上記のワンピースのタイプだけを前提とする技術であって、ツーピース又はスリーピースのタイプに適用することは想定されていない。

上記の特許文献３に開示されたディスクホイールは、ディスク部がリム部のリム幅方向の一方の側に一体的に設けられ、そのリム部のリム幅方向両端部外周にてタイヤが組み付けられるもので、リム部のリム幅方向端部に、リム幅方向に延びて同リム部の外周に開口する有底穴が周方向にて複数形成されたものである。リム部とホイールディスク部が一体に形成された上記のワンピースのタイプだけを前提とする技術であるほか、同公報の図１に示すように有底穴１３ｃ（バランスウェイトの取り付け可能部位に相当する。）の全周にわたる位置は離散的かつ限定的であるから、バランス最適化の精度を高めるうえで問題を生じる可能性がある。

従来の技術には、もう一つ別の問題がある。従来の車両用ホイールの主な素材は、スチール又はアルミニウムである。バランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法には打込み法と貼付け法があり、アルミニウム製車両用ホイールでは表面に傷がつくのを避けるため一般に両面テープ等を用いた貼付け法が用いられる。両面テープ等の粘着力は車体や車輪の洗浄に用いられることがある高水圧（高圧洗浄）に耐えきれないことがあるので、高圧洗浄によってバランスウェイトが脱落する可能性がある。特許文献１又は特許文献２に開示された従来の技術は、このような課題に応えるものではない。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、バランスウェイトの形状や車両用ホイールのタイプに限定されることなく、車両用ホイールに取り付けられたバランスウェイトの高圧洗浄による脱落を防止できるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の車両用ホイールは、車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と一体形成又は接合可能に構成され、周囲にタイヤを装着することができる外周面及び前記外周面と表裏をなす内周面を有するリム部であって、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面の一部が前記車軸の軸心を含む断面において前記軸心に向かうと共に前記車両の内側に向かって突起してなる突起部が前記軸心を周回する向きに形成され、かつ、前記突起部は稜線部及び前記稜線部よりも前記車両の内側寄りにあってバランスウェイトを貼り付けることができるように形成された内側面を有してなるリム部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明のバランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法は、車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と一体形成又は接合可能に構成され、周囲にタイヤを装着することができる外周面及び前記外周面と表裏をなす内周面を有するリム部であって、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面の一部が前記車軸の軸心を含む断面において前記軸心に向かうと共に前記車両の内側に向かって突起してなる突起部が前記軸心を周回する向きに形成され、かつ、前記突起部は稜線部及び前記稜線部よりも前記車両の内側寄りにあってバランスウェイトを貼り付けることができるように形成された内側面を有してなるリム部とを備えた車両用ホイールに対して、前記内側面のいずれかの位置にバランスウェイトを貼り付けることを特徴とする。

本発明によれば、バランスウェイトの形状や車両用ホイールのタイプに限定されることなく、車両用ホイールに取付けられたバランスウェイトの高圧洗浄による脱落を防止することができる。

本発明の実施例１に係る車両用ホイールの構成を表す断面図。 本発明の実施例１に係るリム部の一部を周回方向に直交する面で切断した状態を示す説明図。 本発明の実施例１に係るリム部の突起部内側面にバランスウェイトを貼り付けた状態を示す説明図。 本発明の実施例２に係る車両用ホイールの構成を表す断面図。 本発明の実施例２に係るリム部の突起部内側面及び溝部にバランスウェイトを貼り付けた状態を示す説明図。 本発明の実施例３に係る車両用ホイールの構成を表す断面図。 本発明の実施例３に係る突起部の形状を表す断面図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る車両用ホイール１００の構成を表す図である。図中に符号１０１を付して表した一点鎖線は、車両用ホイール１００が図示しない車両に取り付けられた場合の車軸の軸心に相当する。図１は、上記の軸心を含む断面において車両用ホイール１００の構成を表す断面図である。図１においては、右側が車両の外側、左側が車両の内側に対応する。

車両用ホイール１００は、ホイールディスク部１０２とリム部１０３（図１では、後述する外周面及び内周面の図示との区別のため、リム部１０３を破線の閉じた図形で囲んで示す。）を備える。図１は、車両用ホイール１００の断面図が軸心１０１の両側で線対称であるように上記の断面の向きを選んだと仮定して表したものであるから、ホイールディスク部１０２とリム部１０３を含む各構成が軸心１０１の両側にそれぞれ表されている。ホイールディスク部１０２は、図１に端部を破線で表したハブ部１０４において、上記の図示しない車軸に連結されることができる。

リム部１０３は、ホイールディスク部１０２の外周端部１０５（図中に点線で示す。）において、ホイールディスク部１０２に接合等されている。その方法は、上述したように一体形成、溶接又はボルト締結（ボルトは不図示。）のいずれかである。ホイールディスク部１０２は、ハブ部１０４から外周端部１０５に伸びる複数のスポーク部を有してなり、上述した図１の断面はハブ部１０４の両側のスポーク部を通ると仮定している。

リム部１０３は、周囲にタイヤを装着することができる外周面１０６を有する。リム部１０３は、外周面１０６と表裏をなす内周面１０７を有する。図１に示すように、内周面１０７の一部に突起部１０８が設けられている。突起部１０８は、当該内周面１０７の一部が軸心１０１に向かうと共に、図１においては左向き（車両の内側向き）に突起し、かつ、軸心１０１を周回する向きに形成されたものである。

図２は、リム部１０３の一部を周回方向に直交する面で切断した状態を示す説明図である（リム部１０３の断面を斜線のハッチングで表す。なお、ホイールディスク部１０２は図示されていない。）。図２において符号１０３及び１０６ないし１０８を付して表した構成は、それぞれ同じ符号を付して図１に表したものと同じであるから、それらについての説明を省略する。図の左側に示したブロック矢印は、図１に示した軸心１０１を周回する向き（周回方向）を表す。突起部１０８は一点鎖線の楕円で囲んで表したように、上記の周回方向に形成されている。突起部１０８は、内周面１０７の全周にわたって形成されていてもよい。

突起部１０８は、断面における突起の先端部が周回方向に連続して形成する稜線部１１０と、内周面１０７の相対的に平坦な部分と稜線部１１０の間の内側面１１１（図２において網掛けを施して表した部分）を有する。内側面１１１は、バランスウェイトを例えば両面テープによって貼り付けることができるように形成されている。

すなわち、内側面１１１の周回方向に直交する向きのサイズ（図２に両向きの矢印及び符号ｈで示す。）は、市販されているバランスウェイトの通常のサイズにおける横幅又は縦幅のうち小さい方の値（前述した市販品の例では、１１ｍｍ）よりも大きいので、内側面１１１に貼り付けられたバランスウェイトは突起部１０８に隠されて車両の外側からは見えない。内側面１１１は、バランスウェイトを貼り付けることができる程度に平坦に形成されている。

図３は、内側面１１１にバランスウェイトを貼り付けた状態を、図２と同じようにして表す図である。図３において符号１０３及び１０６ないし１０８を付して表した構成は、それぞれ同じ符号を付して図１に表したものと同じであるから、それらについての説明を省略する。内側面１１１に、バランスウェイト１１２が貼り付けられている（図３ではバランスウェイト１１２の個数を２としたが、これに限るものではない。）。

車体や車輪の洗浄時には、図３の右方のブロック矢印の向きに放水が当てられる。放水は、ホイールディスク部１０２の複数のスポーク部どうしのすき間からリム部１０３に当てられる。しかし、上述したように突起部１０８が軸心１０１を向くと共に車両の内側を向いているため、バランスウェイト１１２が放水に直接さらされるのを防ぐことができる。したがって、高圧洗浄が行われても、水圧によるバランスウェイト１１２の脱落を防止することができる。

本発明の実施例１によれば、リム部の内周面の一部において軸心を周回する向きに軸心及び車両の内側に向けて突起した突起部を形成し、突起部の内側面にバランスウェイトを貼り付けることにより、高圧洗浄の条件下でもバランスウェイトを脱落させないようにすることができる。

図４は、本発明の実施例２に係る車両用ホイール２００の構成を表す図である。図中に符号２０１を付して表した一点鎖線は、車両用ホイール２００が図示しない車両に取り付けられた場合の車軸の軸心に相当する。図４は、上記の軸心を含む断面において車両用ホイール２００の構成を表す断面図である。図４においては、右側が車両の外側、左側が車両の内側に対応する。

車両用ホイール２００は、ホイールディスク部２０２とリム部２０３（図１と同様に、リム部２０３を破線の閉じた図形で囲んで示す。）を備える。図４においては、図１と同じように、ホイールディスク部２０２とリム部２０３を含む各構成が軸心２０１の両側にそれぞれ表されている。ホイールディスク部２０２は、図４に端部を破線で表したハブ部２０４において、上記の図示しない車軸に連結されることができる。

リム部２０３は、ホイールディスク部２０２の外周端部２０５（図中に点線で示す。）において、ホイールディスク部２０２に接合等されている。その方法は、実施例１と同じである。図４の断面は、図１と同様に、ホイールディスク部２０２のハブ部２０４の両側のスポーク部を通ると仮定している。

リム部２０３は、実施例１のリム部１０３と同様に、外周面２０６及び内周面２０７を有する。内周面２０７の一部に突起部２０８が設けられ、突起部２０８は内周面２０７の一部が軸心２０１に向かうと共に図４においては左向き（車両の内側向き）に突起し、かつ、軸心２０１を周回する向きに形成されたものである。以上に述べた車両用ホイール２００の構成と各部の形状及び位置関係は、実施例１の車両用ホイール１００と同じである。

図４に示すように、内周面２０７のうち突起部２０８よりも車両の内側寄りの一部に、溝部２２０が設けられている。溝部２２０は、当該内周面２０７の一部が軸心２０１から遠ざかる向きに窪み、かつ、軸心２０１を周回する向きに形成されたものである。溝部２２０は、内周面２０７の全周にわたって形成されていてもよい。

図５は、図３と同様にリム部２０３の一部を周回方向に直交する面で切断した状態で、バランスウェイト１１２（実施例１で説明したものと同じとする。）を貼り付けた場合を例示する説明図である。リム部２０３の断面を斜線のハッチングで表し、突起部２０８の内側面２１１に網掛けを施して表す。

内側面２１１にバランスウェイト１１２を貼り付けられることは、実施例１（図３）と同じである。図５ではさらに、溝部２２０の内側にもバランスウェイト１１２を貼り付けることができる。このように突起部２０８の内側面２１１よりも車両の内側寄りの位置にバランスウェイトを貼り付けることができれば、車輪の周回方向だけでなく幅方向におけるバランスを適正化することが可能となる。

バランスウェイト１１２は溝部の内側に貼り付けられるから、高圧洗浄の放水を当てられたとしても容易に脱落することはない。実施例２によれば、車輪の幅方向のバランスを適正化することが可能になるという、付加的な効果が得られる。

図６は、本発明の実施例３に係る車両用ホイール３００の構成を表す図である。図中に符号３０１を付して表した一点鎖線は、車両用ホイール３００が図示しない車両に取り付けられた場合の車軸の軸心に相当する。図６は、上記の軸心を含む断面において車両用ホイール３００の構成を表す断面図である。図６においては、右側が車両の外側、左側が車両の内側に対応する。

車両用ホイール３００は、ホイールディスク部３０２とリム部３０３（図１と同様に、リム部３０３を破線の閉じた図形で囲んで示す。）を備える。図６においては、図１と同じように、ホイールディスク部３０２とリム部３０３を含む各構成が軸心３０１の両側にそれぞれ表されている。ホイールディスク部３０２は、図６に端部を破線で表したハブ部３０４において、上記の図示しない車軸に連結されることができる。

リム部３０３は、ホイールディスク部３０２の外周端部３０５（図中に点線で示す。）において、ホイールディスク部３０２に接合等されている。その方法は、実施例１と同じである。図６の断面は、図１と同様に、ホイールディスク部３０２のハブ部３０４の両側のスポーク部を通ると仮定している。

リム部３０３は、実施例１のリム部１０３と同様に、外周面３０６及び内周面３０７を有する。内周面３０７の一部に突起部３０８が設けられ、突起部３０８は内周面３０７の一部が軸心３０１の向き及び図６においては左向き（車両の内側向き）に突起すると共に突端を車両のさらに内側に向けて屈曲し、かつ、軸心３０１を周回する向きに形成されたものである。以上に述べた車両用ホイール３００の構成と各部の形状及び位置関係は、上記の突起部３０８の屈曲を除き、実施例１の車両用ホイール１００と同じである。

図７は、突起部３０８の形状を図６と同じ断面で表す図である。突起部３０８は、断面における突起の先端部が周回方向に連続して形成する稜線部３１０と、内周面３０７の相対的に平坦な部分と稜線部３１０の間の内側面３１１と、屈曲部３１３を有する。内側面３１１のうち、稜線部３１０から屈曲部３１３までを除く部分（貼付け部と呼ぶ。）の断面における幅を、符号ｄで表す。ｄの値を、市販されているバランスウェイトの通常のサイズにおける横幅又は縦幅のうち小さい方の値よりも大きくとるものとする。また、内側面３１１はバランスウェイトを貼り付けることができる程度に平坦に形成されているものとする。

突起部３０８を上記のように構成すれば、内側面３１１のうち稜線部３１０から屈曲部３１３までを除く貼付け部にバランスウェイトを貼り付けることができる。突起部３０８が軸心３０１を向くと共に車両の内側を向き、さらに車両の内側に向けて屈曲しているから、貼り付けられたバランスウェイトは放水に直接さらされることをより確実に防止することができる。

実施例３によれば、リム部の内周面に設けられた突起部の内側面に貼り付けられたバランスウェイトが、洗浄時の放水に直接さらされることをより確実に防止することができるという、付加的な効果が得られる。なお、実施例３の構成に、実施例２で説明したのと同様の溝部を付加してもよい。

以上の実施の形態は例示であり、本発明の要旨の範囲内で適宜変形することができる。例えば、リム部やディスクホイール部の形状は、図示したものとまったく同一である必要はない。リム部における車輪の幅方向での突起部１０８、２０８又は３０８の位置は、適宜設定することができる。溝部２２０と同様に形成された溝部を、さらに車両の内側寄りに追加してもよい。

１００、２００、３００ 車両用ホイール
１０１、２０１、３０１ 軸心
１０２、２０２、３０２ ディスクホイール部
１０３、２０３、３０３ リム部
１０４、２０４、３０４ ハブ部
１０５、２０５、３０５ 外周端部
１０６、２０６、３０６ 外周面
１０７、２０７、３０７ 内周面
１０８、２０８、３０８ 突起部
１１０、３１０ 稜線部
１１１、２１１、３１１ 内側面
１１２ バランスウェイト
２２０ 溝部
３１３ 屈曲部

Claims (11)

1. 車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、
   前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と一体形成又は接合可能に構成され、周囲にタイヤを装着することができる外周面及び前記外周面と表裏をなす内周面を有するリム部であって、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面の一部が前記車軸の軸心を含む断面において前記軸心に向かうと共に前記車両の内側に向かって突起してなる突起部が前記軸心を周回する向きに形成され、かつ、前記突起部は稜線部及び前記稜線部よりも前記車両の内側寄りにあってバランスウェイトを貼り付けることができるように形成された内側面を有してなるリム部と
   を備えたことを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記断面における前記内側面の幅は、前記バランスウェイトを前記内側面に貼り付けて前記車両の外側から見たとき前記バランスウェイトが隠れるサイズであることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
3. 前記突起部は前記断面において前記車両のさらに内側に向かって屈曲してなり、かつ、前記内側面のうち前記稜線部から前記屈曲の箇所までを除く部分である貼付け部の前記断面における幅が、前記バランスウェイトを前記貼付け部に貼り付けて前記車両の外側から見たとき前記バランスウェイトが隠れるサイズであることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
4. 前記リム部は、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面のうち前記突起部よりも前記車両の内側寄りの一部が前記軸心から遠ざかる向きに窪んで前記軸心を周回する向きに形成された溝部を有し、かつ、前記溝部にバランスウェイトを貼り付けることができるように、さらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
5. 前記突起部は、前記内周面の全周にわたって形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
6. 前記溝部は、前記内周面の全周にわたって形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両用ホイール。
7. 前記ホイールディスク部と前記リム部が一体に鋳造されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
8. 前記ホイールディスク部と前記リム部が溶接により接合されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
9. 前記ホイールディスク部と前記リム部がボルトを用いて互いに固定されることにより接合されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
10. 車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と一体形成又は接合可能に構成され、周囲にタイヤを装着することができる外周面及び前記外周面と表裏をなす内周面を有するリム部であって、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面の一部が前記車軸の軸心を含む断面において前記軸心に向かうと共に前記車両の内側に向かって突起してなる突起部が前記軸心を周回する向きに形成され、かつ、前記突起部は稜線部及び前記稜線部よりも前記車両の内側寄りにあってバランスウェイトを貼り付けることができるように形成された内側面を有してなるリム部とを備えた車両用ホイールに対して、
    前記内側面のいずれかの位置にバランスウェイトを貼り付けることを特徴とするバランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法。
11. 車両の車軸に連結可能に構成されたホイールディスク部と、前記ホイールディスク部の外周端部において前記ホイールディスク部と一体形成又は接合可能に構成され、周囲にタイヤを装着することができる外周面及び前記外周面と表裏をなす内周面を有するリム部であって、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面の一部が前記車軸の軸心を含む断面において前記軸心に向かうと共に前記車両の内側に向かって突起してなる突起部が前記軸心を周回する向きに形成され、かつ、前記突起部は稜線部及び前記稜線部よりも前記車両の内側寄りにあってバランスウェイトを貼り付けることができるように形成された内側面を有してなるリム部とを備えた車両用ホイールに対して、
    前記リム部が、前記車軸に連結された前記ホイールディスク部と一体形成又は接合されたとしたとき、前記内周面のうち前記内側面よりも前記車両の内側寄りの一部が前記軸心から遠ざかる向きに窪んで前記軸心を周回する向きに形成された溝部を有し、かつ、前記溝部にバランスウェイトを貼り付けることができるように、さらに形成されているならば、
    前記内側面及び前記溝部のいずれかの位置にバランスウェイトを貼り付けることを特徴とするバランスウェイトの車両用ホイールへの取付け方法。