JPS5967102A - デイスクホイ−ル - Google Patents

デイスクホイ−ル

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JPS5967102A
JPS5967102A JP17879282A JP17879282A JPS5967102A JP S5967102 A JPS5967102 A JP S5967102A JP 17879282 A JP17879282 A JP 17879282A JP 17879282 A JP17879282 A JP 17879282A JP S5967102 A JPS5967102 A JP S5967102A
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JP
Japan
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hub
holes
disk
light alloy
alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP17879282A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Tounomoto
党ノ本 忠
Atsuo Tanaka
淳夫 田中
Yoshiaki Tatematsu
立松 義明
Seiji Funatani
鮒谷 清司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP17879282A priority Critical patent/JPS5967102A/ja
Publication of JPS5967102A publication Critical patent/JPS5967102A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60B3/002Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body characterised by the shape of the disc
    • B60B3/007Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body characterised by the shape of the disc in the intermediate section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B3/02Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body integral with rim
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B3/06Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body formed by casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B3/14Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/16Attaching disc body to hub ; Wheel adapters by bolts or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60B5/00Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は少なくともディスク部をマグネシウム合金あ
るいはアルミニウム合金等の軽合金材料−C形成したデ
ィスクホイールに関するものである。
一般にディスクホイールは第1図に示゛づようにタイ°
X71が嵌め込まれるリム部3と、ハフ4に取付【プら
れるディスク部5どを溶接等により接合゛りるかまたは
両者を一体に成形した構成とされている。イしく゛ディ
スク部5には、ハノボル用・6を挿通さぜるための複数
のハフボルト孔7が形成されている。
ところで最近では車体重量の軽減等を目的と1ノで、デ
ィスクホイールにマグネシウム合金やアルミニウム合金
、すなわち所謂軽合金材料を使用することが多くなって
いる。一方前記ハブボルト6やこれに取付けられるナツ
ト8どしては鉄製のものを使用するのが通常であるから
、ディスク部をマグネシウム合金等の軽合金+A利で形
成したディスクホイールを車体に取付けて使用する際に
は、ハブポル]・孔附近において鉄製のハブポル1−や
ナツトと、ディスク部を構成するマグネシウム等の軽合
金材料とが直接接触することになる。しかるに鉄と軽合
金材料、特に鉄とマグネシウム合金どの接触部分におい
ては、両金属の電位差による腐食、すなわち局部電池生
成作用に基づく所謂電食が進行し易く、そのためマグネ
シウム合金等の軽合金材料を使用したディスクホイール
にあっては、ハブボルトやナツトとハブポル1−礼やそ
の周囲との接触部分からの腐食が急速に進行し、外観を
損うばかりでなく強度的にも問題を生じる。
−上述のような問題を解決覆るためには、ハブボルト孔
の内面やその開口@附近に絶縁材料による11)」−テ
ィングをiM−!Jことが考えられるが、ハブポル1−
やナツトには大きな力が加わり、また絶縁材とマグネシ
ウム合金等の軽合金材料の熱膨張率は通帛は極端に異な
るから、実際には塗装や]−ティングを施しても繰返し
応カヤ)熱サイクルにより極めC簡単に剥離し−Cしま
い、そのため前述のよ・うな電食を防止することは困難
であった。
この発明は以上の事情に鑑みCなされたもので、マグネ
ジ・クム合金等の軽合金材料からなるディスク部を備え
たディスクホイールにおいC1そのハブボルト孔と鉄製
のハブボルトやナラ1〜との接触部分の電食を有効に防
1トすることを目的とするものである。
すなわちこの発明のディスクホイールは、マグネシウム
合金等の軽合金材料からなるディスク部のハブボルト孔
周囲にflagを埋め込/v ’T:そのハシポルl一
孔周囲部分を軽合金/I維複合材で構成することとし、
かつハブボルト孔内面およびナツト座面に絶縁層として
のセラミック溶DJ層を形成したことを特徴とするもの
であり、このようにセラミック溶射層を形成することに
J一つてハブポル1−やナツトとハブポル1ル孔内面ど
の間を電気的に絶縁して電食の発生を防止し、しかもそ
のセラミック溶射層の下地を軽合金/繊維複合材どり゛
ることによっCセラミック溶射層の剥卸をイ1効に防止
したちのCある。
以下この発明のディスクホイールをさらに詳細に説明す
る。
第2図はこの発明のディスクホイールの一例の要部を示
すものCあり、マグネシウム合金等の軽合金材料からな
るディスク部5のハブボルト?L7の周囲にはm維9が
埋込まれてその部分が軽合金/繊H複合材10で構成さ
れており、かつハブボルト孔7内面およびハブボルト孔
7 tin O端周縁部すなわちナツト座面11には、
ヒラミック溶射層12が形成されている。
前記繊柑9どしては、41合金/織雄褐合材の熱膨張係
数を軽合金材料単独の場合よりも小さくして、セラミッ
ク溶射層の熱膨張係数に近付けるため、軽合金材F1よ
りも熱膨張係数が小さいものを使用することが望ましい
が、セラミック系の繊組は通常はいずれもその熱膨張係
数が軽合金材料よりも小さく、したがって熱膨張係数の
観点からはセラミック系11のいり゛れを使用し〔心良
い。またmlの選択にあたっては、ハブボルトに締付け
られるナツトによるナツト座面の摩耗やへたりをもあわ
ぜC防止するべく、耐摩耗性や耐クリープ強度の優れた
ものを選択覆ることが望ましい。
具体的には、短繊維bb<はホイスカ、あるいは長繊維
のいずれもが使用可能Cあり、短繊維もしくはボイス力
としては、アルミブー(八Q203 )短繊釘L1 ア
ルミナ−シリカ(八〇203−8iO2)短繊維、炭化
ケイ素(Si C)ボイス力、塞化ケイ素(Si3N4
)小イス力、チタン酸カリ (K2r; e (−) 
+3 )ボイス力等を使用することが望ましく、また長
繊維としCは炭素長繊維、アルミナ長繊維、SiC長織
雑等を使用することが望ましい。
一方セラミック溶射胴12は、要は表面に電気的絶縁性
を付与するためのちのである力)ら、電気的絶縁性に優
れていれば良いが、このjffi h1溶!V1層の強
度あるいは下地の軽合金、/ 唱@複合材とのなじみ易
さ等もセラミック材の選択に当って考慮する必要がある
。これらの観点から、セラミ・ンク>?4111を構成
するセラミック材としては、7r O2、八Q203 
、)、4110.0r203等を用イルξとが望ましい
。また下地の軽合金/繊維複合材の上(こ予め中間下地
層として、NH−Cu含金、Ni−△Q合金、トji−
Cu−八へ合金、Ni  Cu−へQ−Y合金のinを
溶射により形成しCおけば、セラミ・ンク溶用層の接合
強度がさらに向トする。
セラミック溶tJi層の厚みは、10−〜500j匍程
度とすることが望ましい。10LIm未満で(ま絶縁性
および溶射被膜強度、耐久性が得られな(1おそれがあ
り、また5 00 L’mを越えて厚くしても溶射に要
する時間が長時間化していたずらにコストF昇を招くだ
けである。
なお第2図の例においてはテーパーナツトを使用しない
型式のディスクホイールについて示したが、テーパーナ
ラ1−を使用する型式のディスクホイールにこの発明を
適用し得ることはもちろんである。Jなわち例えば第3
図に示すようにハブボルト孔7にテーパーナツトを受け
るためのナラ1〜座面としてのテーパー面7Bが形成さ
れている場合、前記同様にハブボルト・孔7の周囲に繊
維9を埋め込/υでその部分を軽合金/flGllt複
合材10で構成し、かつハブポル1〜7L 7の内面す
なわちハブポルl−自身が接するストレー1〜面7Δお
よびテーバ−ナラ]〜が接でるナラ1−座面とし−Cの
テーパー面7Bの両者の表面にセラミック溶Q’l l
F412を形成すれば良い。
またl1t1t9は第2図あるいは第3図に示されるよ
うにハブポル1〜孔7の周囲のみに埋め込lυでも良い
が、場合によってはディスク部5の全体に埋め込lυで
も良い。
以上のようなディスクホイールを車体に装備した際には
、ハブボルトやナラl〜はセラミック溶射層に接するこ
とになる。このセラミック溶射層は絶縁体であるから、
ディスクホイールの基材としてマグネシウム合金が使用
されていても、そのマグネシウム合金とW4製のハブポ
ル1−やナラ1〜との間が絶縁され、したがって電食が
生じることが有効に防止される。またセラミック溶射層
はその下地との結合強度が極めて高く、しかもその下地
が軽合金単独の場合と比較して熱膨張係数が小さい軽合
金/繊維複合層となっているため、セラミック層とその
下地層との熱膨張係数の差が小さく、したがって使用時
の繰返し応力や熱→ノイクルによってセラミック溶射層
が下地層から剥fit覆るおそれが少ない。
次にこの発明のディスクホイールを製造する方法につい
て説明する。
この発明のディスクホイールを製3Wするに当っては、
先ず例えば第4図に示づようにハブボルト孔に対応する
中空円筒状のfi elf成形体13A、あるいは第5
図に示すようにディスク部中央部分に対応しかつハブポ
ル1〜孔に対応づる複数の貫通孔14を有する略円板状
のm帷成形体13Bを用意する。そしてこの繊維成形体
13Aもしくは13Bを第6図もしくは第7図に示すよ
うに高圧鋳造用鋳型15内の所定位置、づなわちハブボ
ルト孔形成用のビン16にセットし、その状態で鋳型内
にマグネシウム合金溶湯等の軽合金NWAを注渇し、か
つその溶湯に加圧プランジャ17によって 500〜1
500kG/ cシ程度の高圧を加えていわゆる高圧鋳
造を行い、これにより軽合金溶湯を前記#v!AM成形
体の各Il帷間の空隙に密に充填させ、かつ凝固終了ま
で溶湯の加圧を保持し、凝固後に鋳型から取外し、適宜
熱処理を行う。次いで、#A雑と軽合金とが複合一体化
されているハブポル1へ孔内面およびナツト座面にセラ
ミック材を溶射させて、セラミック溶射層を形成する。
前述のような高圧鋳造法の代りに、型を高速で回転させ
て遠心力により軽合金溶湯をll紺間の空隙に充填させ
る所謂遠心鋳造法や、その他の加圧鋳造法を適用しても
良い。
さらに、繊維として特に%U m雑もしくはホイスカを
使用する場合には、前述の如く繊維を予め成形しておく
代りに、その短繊維もしくはボイス力を、鋳型内におけ
るハブポル1〜孔形成用めビンの表面やその近傍の鋳型
内面に塗布または吹付けておき、その状態で前述のよう
な高圧鋳造や遠心ド造、その他の加圧鋳造を適用しても
、この発明のディスクホイールを1qることができる。
一方、セラミック材の′m射方法としては、プラズマ溶
射、火炎溶射等、任意の溶射法を採用覆ることができる
が、溶射層の対剥離強度の点からは、プラズマ法が有利
である。
以下にこの発明の実施例を2匁。
実施例 直径3.2p…のアルミナ短m紺を、体積率10%で外
径140mm、内径14mm、長さ30mmノ第4図に
示すような中空円筒状の1ift成形体13Aに成型し
た。これを第6図に示される高圧鋳造用鋳型15のハブ
ボルト形成用のビン16にセットした。
続いて690℃のJ Is 、MC5種のマグネシウム
合金溶湯を鋳型内に注湯し、加圧プランジt17によっ
て加圧力1800kG/c♂にて加圧して、凝固まで保
持した。1qられたディスクホイール粗材をT6熱処理
後、機械加工して5.5J X 1 /lインヂのディ
スクホイールとした。つづいにのディスクホイールのハ
ブホルミル孔およびナラ1〜座面に5iaNaをプラズ
マ溶射法にて100声の厚さに溶射した。
上述のようにして(qられたディスクホイールを車体の
ハブに装着し、JIS規定に準じた塩水噴霧試験を行っ
たところ、ハブボルトおよびナラ1〜とディスクの接触
部における電食は全く認められなかった。また溶射セラ
ミック層の剥鮒や割れは皆無であった。
以上の説明で明らかなようにこの発明のディスクホイー
ルは、セラミック溶射層によってハフポル1−およびナ
ラ1−との間が電気的に絶縁されるため、マグネシウI
\合金等、網材料との接触面で電食が生じ易い軽合金祠
11を用いている←こもかかわらず、ハブポル1〜\゛
)ナツトどの接触面におりる電食を有効(に防止でき、
またその絶縁作用をもたら′1jt?ラミック溶射府と
その下地の軒合金/楳超複合層との結合強度が高くかつ
両者の熱膨張係数の差が小さいため、繰返し応力や熱υ
イクルによってセラミック溶射層が剥離したりに1れた
りするおそれが少なく、したがって電食防止機能を長時
間維持できる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のディスクホイールの一例を示J縦断側面
図、第2図および第3図はそれぞれこの発明のディスク
ホイールの一例の要部を示す拡大縦断側面図、第4図お
よび第5図はそれぞれこの発明のディスクホイールの製
造に用いられる繊維成形体の一例を示す斜視図、第6図
および5第7図はそれぞれこの発明のディスクホイール
の製造方法の一例を示すための鋳型の縦断面図である。 5・・・ディスク部、 7・・・ハブポル1〜孔、 9
・・・繊維、 10・・・軽合金/繊維複合材、11・
・・ナラ1〜座面、  12・・・セラミック溶射層。 出願人  l−ヨタ自動車株式会社 代理人  弁理士 印 1)武 久 (ばか1名) 第1図 第2図 第3図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 軽合金材料からなるディスク部を備えたディスクホイー
    ルにJ3いて、前記ディスク部のハブポル1〜孔の周囲
    に繊維を埋込/υでイの部分を軽合金/′14u N 
    N合材で構成し、かつハブポル1へ孔内面およびプツト
    座面にレラミック溶剣層を形成したことを特数とり−る
    テ゛イスクボイール。
JP17879282A 1982-10-12 1982-10-12 デイスクホイ−ル Pending JPS5967102A (ja)

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JP17879282A JPS5967102A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 デイスクホイ−ル

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ID=16054721

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JP17879282A Pending JPS5967102A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 デイスクホイ−ル

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6295901U (ja) * 1985-12-09 1987-06-18
US5401079A (en) * 1991-08-26 1995-03-28 The Goodyear Tire & Rubber Company Heat transfer preventing lug hole sleeve inserts for a plastic wheel
US5409555A (en) * 1992-09-30 1995-04-25 Mazda Motor Corporation Method of manufacturing a forged magnesium alloy
US5902424A (en) * 1992-09-30 1999-05-11 Mazda Motor Corporation Method of making an article of manufacture made of a magnesium alloy

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JPS6295901U (ja) * 1985-12-09 1987-06-18
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