JPH106705A - 自動車用ホイール - Google Patents

自動車用ホイール

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JPH106705A
JPH106705A JP8366997A JP8366997A JPH106705A JP H106705 A JPH106705 A JP H106705A JP 8366997 A JP8366997 A JP 8366997A JP 8366997 A JP8366997 A JP 8366997A JP H106705 A JPH106705 A JP H106705A
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JP
Japan
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rim
flange
wheel
section
bead
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JP8366997A
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English (en)
Inventor
Alain Vaxelaire
ヴァクセレール アラン
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/04Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body not integral with rim, i.e. disc body and rim being manufactured independently and then permanently attached to each other in a second step, e.g. by welding
    • B60B3/041Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body not integral with rim, i.e. disc body and rim being manufactured independently and then permanently attached to each other in a second step, e.g. by welding characterised by the attachment of rim to wheel disc
    • B60B3/044Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body not integral with rim, i.e. disc body and rim being manufactured independently and then permanently attached to each other in a second step, e.g. by welding characterised by the attachment of rim to wheel disc characterised by cross-sectional details of the attachment, e.g. the profile
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    • B60B5/00Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量を大幅に低減でき、かつタイヤの膨張
圧力および走行中に作用する外部応力の作用を受けたと
きのリムの変形を非常に小さくできるハイブリッドホイ
ールを提供することにある。 【解決手段】 複合材料からなるリム(2)と金属ディ
スク(3)とが互いに組み立てられ、リム(2)がビー
ド保持フランジ(8、9)を有し、該ビード保持フラン
ジの少なくとも1つのが、少なくとも1つのU形キャビ
ティを備えた軸方向断面を有している自動車用ホイー
ル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ホイール
に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用ホイールは、一般に、鋼の2部
品すなわちディスクおよびリムで形成されており、これ
らのディスクおよびリムは、異形部材のプレス加工すな
わち成形により作られ、次に溶接により組み立てられ
る。重量ホイールにおける鋼の使用は、非常に優れた機
械的および熱的性能を得ることを可能にする。今日、エ
ネルギの節約に重点が置かれており、自動車製造業者の
1つの重要な関心事は、ホイールのような自動車部品の
重量を減少させて、ガソリン消費量を低減させかつ車両
の操縦性を向上させることである。重量を大幅に低減さ
せるため複合材料の使用が提案されているが、製造され
るホイールに充分な機械的特性を得ることは困難であ
り、更に、ブレーキディスクにより伝達される熱エネル
ギの除去に関する問題が生じる。
【0003】このため、抵抗特性および熱伝導特性の両
方を保証する金属ディスクと、重量の低減を可能にする
複合材料からなるリムとを有する、いわゆる「ハイブリ
ッド」ホイールと呼ばれている他の解決法が開発されて
いる。しかしながら、このようなホイールの製造は新た
な問題、すなわち、ホイールが複合材料で作られている
場合には、タイヤの膨張圧力および走行中に作用する外
部応力の作用を受けたときのリムの変形が、ホイールが
金属で作られている場合より非常に大きいという問題が
生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本件出願人は、リム内
に重量を特殊分布させることにより、この欠点を解消で
きることを驚異的に見出した。
【0005】
【課題を解決するための手段】互いに組み立てられる複
合材料のリムと金属ディスクとからなる本発明のホイー
ルは、リムがビード保持フランジを有し、少なくとも1
つのビード保持フランジが、少なくとも1つのU形キャ
ビティを備えた軸方向断面を有していることを特徴とす
る。ビード保持フランジのこの新しい構造は、この端部
で、ホイールに大きな慣性と、大きな剛性を与えること
ができる大表面の軸方向断面とを付与する。この新しい
構造は、各ビード保持フランジに有効に設けることがで
きる。このような構造を正確に作るため、リムはモール
ディングにより製造される。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴および長所は、
添付図面を参照して以下に述べる本発明のホイールの実
施の形態の説明から明らかになるであろう。図1に示す
ように、ホイール1は、互いに組み付てられるリム2お
よびディスク3を有する。ディスク3の中央部には、ホ
イール1をハブ(図示せず)に固定するための孔4と、
前記ハブに対してホイール1を心出しするための開口5
とが設けられている。また、ディスク3は、リム2に組
み付けられる組付け縁部を有する。中空円筒状のリム2
には、タイヤのビード(図示せず)をリム上に保持する
ためのフランジ8、9が設けられている。
【0007】また、リム2は、一方のビードを受け入れ
るための慣用的な態様のシート11を有し、該シート1
1は、フランジ9と、前記ビードを所定位置に保持する
ためのボス10(該ボスは、一般に、英語で「ハンプ」
と呼ばれている)との間に配置されている。リム2は更
に、環状リムセクション12によりシート11に連結さ
れたウエル(凹部)13を有している。以下の記載にお
いて、各図面に共通の部品は、同じ参照番号で示されて
いる。タイヤの膨張圧力による変形は、リム2とディス
ク3とが連結される箇所において、セクション12の両
側に分散される。この変形は、前述のように、リム2が
複合材料(より詳しくは、熱可塑性材料)で作られてい
る場合の方が、金属で作られている場合よりも大きい。
ブレーキディスクのサイズ、ホイールの重量、およびハ
イブリッドホイールが重視しなければならないバランス
等の条件があるため、リムの厚さを増大させることによ
り変形を制御することは不可能である。
【0008】変形は、特に、フランジ8、9の沈下、お
よび、それぞれセクション12とフランジ8との間の部
分の沈下およびセクション12とフランジ9との間の部
分の沈下により表される。もちろん、フランジ8および
該フランジ8とセクション12との間に位置するリム2
の領域の場合には、沈下は、フランジ8がセクション1
2から離れるほど大きくなる。沈下が大きくなり過ぎな
いようにするには、フランジ8の剛性を増大させる必要
がある。それにも係わらず、ビード保持フランジの剛性
を大きくし過ぎると、リム2上のタイヤの膨張圧力によ
り力が付与されるときに、ホイール1の中央に向かうリ
ム2の中央部の沈下に対応するリム2の変形を引き起こ
す危険が伴なう。これはいずれにせよ好ましくない。
【0009】リム2がタイヤのための十分に剛性の支持
体を構成するように、フランジ8はリムの周全体に亘っ
て延びるU形の軸方向断面を有する。この特別な形態に
より、保持フランジ8のレベルで質量すなわち剛性を増
大させながらも、フランジのかなりの可撓性を保存する
ことが可能になる。さらに、出願人は、剛性を確保する
ためにこのU形構造を補ういかなる補強をも必要としな
いということを驚異的に見出した。これまでに分かって
いるように、保持フランジ8の場合よりも大きくならな
いとはいえ、沈下現象はビード保持フランジ9の箇所に
も存在するので、フランジ9の剛性を高めることも重要
である。また、タイヤの膨張圧力による変形は、リム2
の直径の均一収縮を引き起こす。この収縮を制限するに
は、保持フランジ8、9の軸方向断面を充分に大きくす
ることが重要である。
【0010】これらの2つの条件を満たすことができる
強化構造が図1の実施の形態に示されており、ここで
は、2つのビード保持フランジ8、9がU形の軸方向断
面を有している。U形断面ではなく、リム2の残部より
厚い中実形状をもつ保持フランジ8、9を作ることを考
えることもできる。もちろん、このような解決法は外周
部収縮の見地からも重要であるが、前述のように、剛性
を大きくし過ぎる危険性があることに加え、このような
構造は他の問題も引き起こす。実際に、製造コスト、製
造速度および簡単さの理由から、リムの最も関心のある
製造方法は射出成形である。この射出成形を正確に遂行
するには、金型内での材料の前進速度が全ての位置でほ
ぼ同じになるようにして、製造される部品の均質性を確
保することが重要である。非常に厚い保持フランジの場
合には、流動材料が存在するフランジの高さにより、材
料の速度は非常に異なる。また、材料の冷却時に生じる
収縮現象は、部品の表面よりも中心部の方が大きく、こ
れが部品に欠陥をもたらす。
【0011】各保持フランジについて、その軸方向断面
のU形は、その外側アームU1および内側アームU3に
より形成され、両アームはセグメントU2により連結さ
れている。各U形のアームU1およびU3は、ホイール
1の軸線に対しほぼ平行でありかつホイール1の外側を
向いて開いている。かくして、軸方向断面としての外側
アームU1およびセグメントU2を備えた保持フランジ
8のそれぞれ環状壁81、82は、慣用的な保持フラン
ジの形状にほぼ等しく、一方、軸方向断面としての内側
脚U3を備えた環状部分83は、環状のラジアル補強リ
ブを構成する。保持フランジ9に関しても同じことがい
え、保持フランジ9の対応する壁にも、フランジ8の壁
と同様に参照番号91、92、93が付されている。保
持フランジ8、9のこのU形の軸方向断面により、タイ
ヤの膨張圧力の効果によってリム2には極く僅かな変形
が生じるに過ぎず、リムの輪郭は依然として保存され
る。
【0012】もちろん、保持フランジ8、9は、幾つか
のU形キャビティをもつ軸方向断面にすることができ
る。図2および図3に示すように(図2および図3には
2つのU形キャビティをもつ軸方向断面が示されてい
る)、幾つかのU形キャビティを形成する熊手形の軸方
向断面をもつ保持フランジ8、9を考えることもでき
る。シート11に対するこれらのキャビティ(より正確
には、リム2の外側を向くU形のアーム)の位置は、タ
イヤのビードの最適保持を可能にするのに必要なフラン
ジの高さの関数である。2つのU形キャビティを形成す
る他のアーム構造は、図2および図3に例示するよう
に、幾つかの変形態様に従って開発される。すなわち、 −−1つの例(図2)は、図1に示したU形キャビティ
を2つの部分に分割したものである。
【0013】−−他の例(図3)は、図1に示したU形
キャビティを、リム2の内側に向かって二重にしたもの
である。また、これらの新しい保持フランジ構造は、変
形とは全く異なる点でも有効であり、例えば、保持フラ
ンジのキャビティ内に装飾ハブキャップをクリップ止め
することができる。リム2とディスク3との組立ては種
々の技術で行なうことができるが、本発明では、ディス
ク3を複合材料のリム2内に埋入して組み付けるのが特
に適している。このような組付けは、ディスク3の組付
け縁部6が環状セクション12内に埋入されるようにし
て組付け縁部6上にリム2をモールディングすることに
より行なわれる。環状セクション12に脆弱箇所が創出
されないようにするため、組付け縁部6は、環状セクシ
ョン12の全長に亘って環状セクション内に半径方向に
延入させる。
【0014】かくして、本発明によるホイール1は、大
きな脆性領域をもたず、必要な機械的特性および熱的特
性の両方を有している。このホイールは、リムとディス
クとの間に堅固で信頼性のある連結部を形成する。本発
明によるホイールの製造方法を以下に簡単に説明する。
本発明のホイールの製造方法の第1工程は、金属ディス
ク3を製造することである。ディスク3の製造は、スタ
ンピングまたは他の既知の技術により慣用的に行なわれ
る。ディスク3は、鋼、アルミニウム、マグネシウムま
たはアルミニウムとマグネシウムとの合金等の金属で形
成できる。ディスク3の厚さ並びに材料の他の特性は、
ホイールが装着される車両の特徴的機能に従って選択さ
れる。このようにして得られたディスク3は、次に、該
ディスクの組付け縁部6を包囲する金型内に置かれ、モ
ールディングが上になされる(すなわち、オーバーモー
ルディングされる)ディスク部分とディスク3の残部と
の間の緊密固定性を確保する。
【0015】第2工程では、リム2を構成する複合材料
が金型内に射出される。この射出は、リム2の材料を均
一分散させるため、数箇所で行なうのが好ましい。これ
により、複合材料は、リム2の全体に亘って拡散する。
例えば、長繊維含浸樹脂または短繊維含浸熱可塑性樹脂
等の種々の複合材料が適している。しかしながら、繊維
含浸されているか否かに係わらず、熱可塑性材料が特に
適している。なぜならば、オーバーモールディング作業
に要するサイクルタイムが、熱硬化性材料の場合に比べ
非常に短いからである。この樹脂の製造には多くの熱可
塑性材料を使用でき、例えばガラス繊維強化ポリアミド
6.6で製造できる。
【0016】
【発明の効果】この簡単で安価な製造方法は、非常に短
いサイクルタイムでホイールを製造することを可能に
し、従って、これは工業的見地から非常に重要である。
また、本発明の方法は、同じ寸法のリムについて、ディ
スクの設計を変更(しかしながら、組付け縁部について
は同じ幾何学的形状を維持)することにより、達成され
る多種類の組合せのホイールの製造を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のホイールの軸方向断面図である。
【図2】図1の円Aで囲む部分の拡大図であり、図1の
ホイールの第1変更形態を示すものである。
【図3】図1の円Aで囲む部分の拡大図であり、図1の
ホイールの第2変更形態を示すものである。
【符号の説明】
1 ホイール 2 リム 3 ディスク 6 組付け縁部 8、9 フランジ 11 シート 12 リムセクション 81、82、83、91、92、93 環状壁 U1 外側アーム U2 セグメント U3 内側アーム(内側脚)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複合材料からなるリムと金属ディスクと
    からなり、リムおよびディスクが互いに組み立てられる
    自動車用ホイールにおいて、リムがビード保持フランジ
    を有し、少なくとも1つのビード保持フランジが、リム
    の全周に亘って延びている少なくとも1つのU形キャビ
    ティを備えた軸方向断面を有することを特徴とする自動
    車用ホイール。
  2. 【請求項2】 前記U形キャビティがホイールの軸線に
    対してほぼ平行な2つの分枝を有し、キャビティがホイ
    ールの外側を向いて開いていることを特徴とする請求項
    1に記載のホイール。
  3. 【請求項3】 前記各保持フランジの軸方向断面が少な
    くとも1つのU形キャビティを有することを特徴とする
    請求項1に記載のホイール。
  4. 【請求項4】 少なくとも1つの保持フランジの軸方向
    断面が幾つかのU形キャビティを有することを特徴とす
    る請求項1に記載のホイール。
  5. 【請求項5】 前記リムが熱可塑性材料で形成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載のホイール。
  6. 【請求項6】 前記リムがモールディングにより製造さ
    れることを特徴とする請求項1に記載のホイール。
  7. 【請求項7】 前記リムがディスクの組付け縁部上にモ
    ールディングされていることを特徴とする請求項6に記
    載のホイール。
JP8366997A 1996-04-02 1997-04-02 自動車用ホイール Pending JPH106705A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9604299A FR2746708A1 (fr) 1996-04-02 1996-04-02 Roue pour vehicules automobiles
FR9604299 1996-04-02

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EP (1) EP0799721B1 (ja)
JP (1) JPH106705A (ja)
CA (1) CA2201523A1 (ja)
DE (1) DE69707041T2 (ja)
ES (1) ES2161392T3 (ja)
FR (1) FR2746708A1 (ja)

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