(57)【要約】【課題】異なる複数の金属材料から成形されてなり、ホイールディスクとホイールリムとが充分な接合強度を有する自動車用ホイールを提案するものである。【解決手段】溶接部１３ａが形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材によって、ホイールリム２とホイールディスク３の少なくとも一方が形成されてなり、ホイールリム２とホイールディスク３との各溶接部１３ａ，１８が、同一金属材料により成形されてなる構成としたから、ホイールリム２とホイールディスク３とを比較的容易かつ安定され、所望の接合強度と耐久性とを発揮できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを装着するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとが溶接されてなる自動車用ホイールにおいて、
ホイールリムとホイールディスクの少なくとも一方は、他方と溶接する溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって面方向へ連接されてなる複合板材から成形されてなり、
ホイールリムとホイールディスクとが、同一金属材料により成形された、相互に溶接される溶接部を夫々に備えていることを特徴とする自動車用ホイール。
【請求項２】
ホイールリムとホイールディスクの一方は、溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料とからなる他の金属部分片とが、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材により成形されてなり、
ホイールリムとホイールディスクの他方が、前記溶接金属部分片と同一金属材料のみにより成形されてな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。
【請求項３】
ホイールリムとホイールディスクの両方は、溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる夫々の複合板材により成形されてな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。
【請求項４】
ホイールディスクは、アルミニウム合金からなる溶接金属部分片とスチールからなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、
ホイールリムは、前記ホイールディスクを成形する複合板材の溶接金属部分片と同一のアルミニウム合金のみにより成形されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ホイール。
【請求項５】
ホイールリムは、スチールからなる溶接金属部分片とアルミニウム合金からなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、
ホイールディスクは、前記ホイールディスクを成形する複合板材の溶接金属部分片と同一のスチールのみにより成形されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ホイール。
【請求項６】
ホイールディスクは、
溶接部が形成される円環状の溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の円環状又は／及び円板状の金属部分片とを、同心状に径方向へ連続配列して、各周端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接してなる複合板材から成形されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用ホイール。
【請求項７】
ホイールリムとホイールディスクとを溶接する溶接部を、ホイール周方向で間欠的に複数備えてなるものであって、
ホイールリムは、
溶接部が形成される矩形状の溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の矩形状の金属部分片とが、前記溶接金属部分片が長手方向で所定間隔をおいて配設されるように一列状に連続配列して、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接されてなる長方形状の複合板材から成形されてなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５のいずれか１項に記載の自動車用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを装着するホイールリムと車軸に連結されるホイールディスクとを溶接することにより一体化してなる自動車用ホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ホイールとして、ホイールディスクとホイールリムとを溶接してなる、所謂２ピースタイプのものが良く知られている。この２ピースタイプの自動車用ホイールとしては、例えば、ドロップ嵌合タイプ、ビード嵌合タイプ、フルフェイスタイプなどの構成が存在する。ここで、ドロップ嵌合タイプの自動車用ホイールは、ホイールリムのドロップ部に、ホイールディスクのディスクフランジ部を内嵌して溶接してなるものである。また、ビード嵌合タイプの自動車用ホイールは、ホイールリムの表側ビードシート部に、ホイールディスクのディスクフランジ部を内嵌して溶接してなるものである。さらにまた、フルフェイスタイプの自動車用ホイールにあっては、ホイールディスクがその外周縁にタイヤの表側ビードを支持する表側フランジ部を設けると共に、ホイールリムが一方の開口周縁に表側ビードシート部を備え且つ他方の開口周縁に裏側リムフランジ部を備えてなり、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端をホイールディスクの裏面に突き当てて周方向に亘って全周溶接してなるものである。
【０００３】
上述した２ピースタイプの自動車用ホイールは、ホイールディスクとホイールリムとの両者をスチール製とした構成のものや、アルミニウム合金製とした構成のものが一般的である。ここで、スチール製の自動車用ホイールでは、ホイールディスクとホイールリムとをＭＡＧ溶接やスポット溶接により接合している。また、アルミニウム合金製の自動車用ホイールでは、ホイールディスクとホイールリムとをＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接などにより接合している。
【０００４】
ところで、上記のような２ピースタイプの自動車用ホイールの材料として用いられるスチールは、強度が高く安価である反面、重量があり、また、アルミニウム合金は、意匠性に優れ、軽量である反面、高価である。そこで、それぞれの材料の特性を活用して、ホイールディスクとホイールリムの何れか一方をアルミニウム合金製とし、他方をスチール製とすることにより、意匠性が良く比較的軽量で所定の強度を備え、かつ安価な自動車用ホイールを製作することが試みられている。しかし、スチールとアルミニウム合金とは、溶融温度が夫々異なることから、上記した一般的な溶接方法で溶接することができない。そのため、前記一般的な溶接方向と異なる手段によって、夫々に異なる金属材料からなるホイールディスクとホイールリムとを接合してなる構成のものが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、スチール製のホイールリムの内周面にアルミニウム合金製のホイールディスクのディスクフランジ部を内嵌し、両者をセルフピアシングリベットにより接合するようにした構成が提案されている。また、特許文献２には、スチール製のホイールリムとアルミニウム合金製のホイールディスクとを摩擦圧接（摩擦溶接）によって接合するようにした構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３４５４９０号公報
【特許文献２】実開昭６３−１３１８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来構成にあって、特許文献１のセルフピアシングリベットにより接合した構成では、ホイールディスクをホイールリムに嵌入した状態でセルフピアシングリベットを板厚方向へ打ち込まなければならない。自動車用ホイールは、保安部品であることから、ホイールディスクとホイールリムとを所望の接合強度により接合されていることが必須要件となる。ところが、セルフピアシングリベットの打ち込みが浅かったり、打ち込み方向が傾斜してしまうと、充分な接合強度を得ることができない。そのため、セルフピアシングリベットを安定して正確に打ち込むことが必要であり、そのための工程や専用機器を要する。これによる製造コストの増加が懸念される。また、セルフピアシングリベットは、板厚方向へ打ち込むことから、打ち込まれた部位の背面側が突出する。例えば、ホイールリムの外側から打ち込んだ場合には、ホイールディスクの打ち込み部位が内方へ突出する。ホイール内側にはブレーキが配設されていることから、このブレーキとの干渉を生じないように、該ブレーキのサイズが制限されることとなってしまう。
【０００７】
また、上記した従来構成にあって、特許文献２の摩擦圧接により接合した構成では、摩擦圧接が固相接合する手段であるために異種金属間を接合可能とするが、摩擦圧接による接合自体が比較的難しく、割れや未溶接部が発生し、充分な接合強度を得られないという問題が生じ易い。特に、ホイールディスクとホイールリムとは、互いに接合する部位が面方向で湾曲していることがあるため、摩擦圧接することが一層難しく、充分な接合強度を得られないという問題が顕著に生じ得る。また、摩擦圧接では、溶接部にバリが発生するため、接合後にバリ除去作業を必要とするが、前記のように溶接部位が湾曲形状であることから、このバリ除去作業が難しく、作業時間の長時間化と製造コストの増加という問題点も生ずる。
【０００８】
本発明は、異なる複数の金属材料からなり、ホイールディスクとホイールリムとが充分な接合強度を有する自動車用ホイールを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、タイヤを装着するホイールリムと、車軸に連結されるホイールディスクとが溶接されてなる自動車用ホイールにおいて、ホイールリムとホイールディスクの少なくとも一方は、他方と溶接する溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって面方向へ連接されてなる複合板材から成形されてなり、ホイールリムとホイールディスクとが、同一金属材料により成形された、相互に溶接される溶接部を夫々に備えていることを特徴とする自動車用ホイールである。
【００１０】
ここで、上述した従来の２ピースタイプの自動車用ホイールの場合、所定の耐久性試験に供すると、ホイールディスクとホイールリムとを溶接した接合部位に応力集中が生じ易く、該接合部位で破壊し易い。特に、ホイールディスクとホイールリムとをそれぞれ異なる金属材料で成形して両者を接合した構成の場合には、両方の各金属材料の有する力学的特性が異なることによって、前記接合部位で応力集中が一層生じ易くなってしまう。
【００１１】
これに対して、本発明の構成にあっては、ホイールディスクとホイールリムとの少なくとも一方が、複数の異なる金属材料により成形されてなるものであるが、両者の溶接部は同一金属材料により成形されていることから、該溶接部の金属材料に適した一般的な溶接方法（アーク溶接（プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接）、抵抗溶接（スポット溶接、シーム溶接）、高エネルギー溶接（電子ビーム溶接、レーザー溶接）など）によって、比較的容易に溶接することができると共に、充分な接合強度を安定して発揮し得る。そして、ホイールディスクとホイールリムとの接合部位（各溶接部）は、同一金属材料であることから、上記した耐久性試験において、異なる金属材料間を接合する上記従来の構成に比して、前記接合部位に生ずる応力集中を低減できる。さらに、ホイールディスクとホイールリムとの少なくとも一方は、夫々に異なる複数の金属材料から成形されていることから、上記耐久性試験において、異なる金属材料同士の接合部に応力集中が生じ易くなるため、これに伴ってホイールリムとホイールディスクとの接合部位への応力集中が緩和され得るという優れた利点も有する。
【００１２】
また、同一金属材料からなる夫々の溶接部を溶接することから、従来より広く使用されている溶接設備（アーク溶接（プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接）、抵抗溶接（スポット溶接、シーム溶接）、高エネルギー溶接（電子ビーム溶接、レーザー溶接）などの設備）をそのまま用いることができ、尚かつ当該溶接の工程に要する時間とコストとが増大することもなく、上記のように所望の溶接品質を維持でき得る。
【００１３】
さらに、ホイールディスクとホイールリムとの少なくとも一方が、異なる複数の金属材料からなるものであるため、各金属材料の有する夫々の利点が適切に発揮されるように設定することも可能である。例えば、アルミニウム合金とスチールとからなる構成のものとすることによって、アルミニウム合金の有する軽量化などの性能と、スチールの有する高強度や高剛性などの性能とを合わせ持つ自動車用ホイールとすることができる。さらには、自動車用ホイールとして強度や剛性を必要とする部位がスチールにより成形され、且つその他の部位がアルミニウム合金により成形されるように設定することによって、強度と軽量化とを適正化した自動車用ホイールを得ることもできる。
【００１４】
一方、ホイールディスクとホイールリムとの少なくとも一方を成形する複合板材は、溶接金属部分片とその他の金属部分片とが、その端縁相互を面方向に沿って突き当てて摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって連接されてなるものである。すなわち、夫々に異なる金属材料からなる溶接金属部分片とその他の金属部分片とを、その面方向に沿って突き当てた状態で、摩擦攪拌溶接を実施するため、該摩擦攪拌溶接を比較的容易かつ安定して行うことができ、各金属部分片の端縁相互を強固に接合し且つ安定した接合品質を保つことができ得る。詳述すれば、摩擦攪拌溶接は、互いに異なる金属材料からなる夫々の部材同士を強固に接合し得る方法であるが、湾曲形状などのように複雑な形状の部材同士を接合する場合やＴ継ぎ手溶接する場合などでは、安定した接合品質を保つことが難しい。これに対して、本発明は、各金属部分片同士をその面方向に沿って接合して平板状の複合板材を形成するために、摩擦攪拌溶接を適用していることから、前記のように強固で且つ安定した接合品質の複合板材を得ることができる。そして、このように複合板材を形成した後に、当該複合板材を成形加工することによって、所望の形状のホイールディスクまたはホイールリムを得る。そのため、上記のように耐久性試験に供した場合にあっても、互いに異なる金属部分片同士の接合部が充分に高い接合強度を有することから、破壊の起点になってしまうことが抑制され、総じて、当該自動車用ホイールは、所望の耐久性を満足することができ得る。
【００１５】
尚、本発明にあって、複合板材を構成する溶接金属部分片および金属部分片を夫々に構成する複数種類の金属材料としては、スチール、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金のように、全く異なる金属材料を用いても良い。また、異なる成分のものや熱処理条件の異なるものなどを用いることもできる。例えば、アルミニウム合金であれば、２０００系合金、４０００系合金、５０００系合金、６０００系合金、７０００系合金などを用いることができ得る。
【００１６】
さらに、本発明にあって、溶接金属部材片の他の金属部材片としては、該溶接金属部材片の金属材料と異なる単一種類の金属材料からなる構成のみを適用する場合、該溶接金属部材片の金属材料と夫々異なる複数種類の金属材料からなる各構成を適用する場合のいずれとすることもでき得る。
【００１７】
上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールリムとホイールディスクの一方は、溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料とからなる他の金属部分片とが、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材により成形されてなり、ホイールリムとホイールディスクの他方が、前記溶接金属部分片と同一金属材料のみにより成形されてなるものであるとした構成が提案される。
【００１８】
かかる構成にあっては、ホイールディスクとホイールリムのいずれかが、溶接金属部分片と同一金属材料のみで成形されていることから、ホイールディスクとホイールリムとを接合する際に、両者の周方向位置を位置決めすることなく、溶接作業を行うことができる。そのため、ホイールディスクとホイールリムの両者を同一金属材料のみから夫々成形した従来構成の場合と同様の溶接工程を適用でき、該溶接工程に要する時間とコストの増加を生じないという利点を有する。
【００１９】
又は、上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールリムとホイールディスクの両方は、溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる夫々の複合板材により成形されてなるものであるとした構成が提案される。
【００２０】
かかる構成にあっては、ホイールリムとホイールディスクとの両者が複合板材から成形されていることから、複合板材を成す溶接金属部分片と他の金属部分片との各々の金属材料の有する特性を発揮するという上述した本発明の作用効果を一層効果的に発揮され得る。また、ホイールリムとホイールディスクとがそれぞれ、溶接金属部材片と他の金属部材片との接合部を有することから、上述した耐久性試験における応力集中を前記接合部へ分散する効果が向上する。そのため、ホイールリムとホイールディスクとの接合部位に生ずる応力集中を緩和するという本発明の作用効果を一層向上できる。
【００２１】
一方、上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクは、アルミニウム合金からなる溶接金属部分片とスチールからなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、ホイールリムは、前記ホイールディスクを成形する複合板材の溶接金属部分片と同一のアルミニウム合金のみにより成形されている構成が提案される。
【００２２】
ここで、ホイールリムに求められる強度（以下、必要強度という）は、通常、ホイールディスクに比して低く設定されることから、本構成のようにアルミニウム合金のみによりホイールリムを成形しても、その必要強度を十分に満足することができる。かかる構成にあっては、ホイールリムがその必要強度を有し且つアルミニウム合金のみにより成形されて軽量化されていると共に、高い強度を必要とするホイールディスクがスチールとアルミニウム合金とから成形されていることから、高い強度（耐久性）と軽量化とを高レベルでバランス良く発揮するものとなる。ここで、ホイールディスクは、ハブ取付部の外周縁部位（以下、ハブ面アール部という）に応力集中を生じ易いことから、このハブ面アール部を少なくともスチールにより成形されるようにした構成が好適である。
【００２３】
尚、本構成では、ホイールリムとホイールディスクとが、アルミニウム合金の溶接に適したＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接などによって溶接されてなることにより、この溶接による接合部位が充分な強度（耐久性）を発揮でき得る。
【００２４】
又は、上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールリムは、スチールからなる溶接金属部分片とアルミニウム合金からなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、ホイールディスクは、前記ホイールディスクを成形する複合板材の溶接金属部分片と同一のスチールのみにより成形されている構成が提案される。
【００２５】
かかる構成にあっては、自動車用ホイールとして高い強度（耐久性）を必要とするホイールディスクがスチールのみによって成形されていると共に、ホイールリムがスチールとアルミニウム合金とから成形されていることから、該ホイールリムの必要強度を有し且つ軽量化されている。したがって、本構成の自動車用ホイールは、高い強度（耐久性）と軽量化とを高レベルでバランス良く発揮するものとなる。
【００２６】
尚、本構成では、ホイールリムとホイールディスクとが、スチールの溶接に適したＭＡＧ溶接やスポット溶接などによって溶接されることにより、この溶接による接合部位が充分な強度（耐久性）を発揮でき得る。
【００２７】
また、上述した本発明の自動車用ホイールにあって、ホイールディスクは、溶接部が形成される円環状の溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の円環状又は／及び円板状の金属部分片とを、同心状に径方向へ連続配列して、各周端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接してなる複合板材から成形されてなるものであるとした構成が提案される。
【００２８】
ここで、上述したドロップ嵌合タイプ、ビード嵌合タイプ、フルフェイスタイプの各自動車用ホイールにあって、夫々のホイールディスクは、その外周縁部にホイールリムと溶接する溶接部が存在する。本構成は、ホイールディスクを、円環状の溶接金属部分片と円環状又は／及び円板状の他の金属部分片とを接合した複合板材により成形することによって、前記溶接金属部分片により溶接部が形成されるようにしたものである。
【００２９】
かかる構成にあっては、上述した本発明の作用効果を適正に発揮することができ得る。
【００３０】
又は、上述した自動車用ホイールにあって、ホイールリムとホイールディスクとを溶接する溶接部を、ホイール周方向で間欠的に複数備えてなるものであって、ホイールリムは、溶接部が形成される矩形状の溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の矩形状の金属部分片とが、前記溶接金属部分片が長手方向で所定間隔をおいて配設されるように一列状に連続配列して、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接されてなる長方形状の複合板材から成形されてなるものであるとした構成が提案される。
【００３１】
ここで、上述したドロップ嵌合タイプやビード嵌合タイプの自動車用ホイールは、各々のホイールディスクとホイールリムとの接合部位が、タイヤを装着したときに、該タイヤ内に存在しない。そのため、ホイールディスクとホイールリムとは、周方向に亘って全周溶接する必要がなく、周方向に沿って間欠的に溶接するようにした構成が存在する。
【００３２】
本構成は、上記のように周方向に沿って間欠的に溶接部が形成されるものであって、ホイールリムを、矩形状の溶接金属部分片と矩形状の他の金属部分片とを連続配列した長方形状の複合板材により形成する。すなわち、ホイールリムは、この複合板材を、その短辺同士を突き合わせ溶接して、その周方向に間欠的に前記溶接金属部分片が配設された円筒体とした後に、この円筒形体を、上述したようにロール加工することにより成形される。このホイールリムは、その周方向に、溶接金属部分片により形成された溶接部が間欠的に複数形成された構成となる。
【００３３】
かかる構成にあっては、上述した本発明の作用効果を適正に発揮することができ得る。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の自動車用ホイールは、上述したように、溶接部が形成される溶接金属部分片と、該溶接金属部分片の材料とは異なる金属材料からなる他の金属部分片とが、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって面方向へ連接されてなる複合板材によって、ホイールリムとホイールディスクの少なくとも一方が成形されてなり、ホイールリムとホイールディスクとの各溶接部が、同一金属材料により成形されてなるものである。ここで、ホイールリムとホイールディスクの一方を前記複合板材から成形し、他方を溶接金属部分片と同一金属材料のみから成形した構成、又は、ホイールリムとホイールディスクの両方を、夫々の複合板材から成形した構成とするものとできる。このような本発明の構成にあっては、ホイールリムとホイールディスクの各溶接部同士を、該溶接部の金属材料に適した溶接方法によって比較的容易かつ安定して溶接することができる。また、複合板材から成形される少なくとも一方は、異なる金属材料からなる各金属部分片同士の接合部に応力集中が生じ易く、ホイールリムとホイールディスクとの接合部位への応力集中を緩和できるという優れた利点も生じ得る。
【００３５】
上述した自動車用ホイールにあって、ホイールディスクは、アルミニウム合金からなる溶接金属部分片とスチールからなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、ホイールリムは、前記溶接金属部分片と同一のアルミニウム合金のみにより成形されてなる構成とした場合には、アルミニウム合金からなり軽量化されたホイールリムと、スチールおよびアルミニウム合金からなるホイールディスクとにより、高い強度（耐久性）と軽量化とを高レベルでバランスされた自動車用ホイールとなる。
【００３６】
又は、上述した自動車用ホイールにあって、ホイールリムは、スチールからなる溶接金属部分片とアルミニウム合金からなる金属部分片とが摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合されてなる複合板材から成形されてなり、ホイールディスクは、前記溶接金属部分片と同一のスチールのみにより成形されている構成とした場合には、ホイールディスクがスチールにより成形されて高い強度を有し、且つホイールリムがアルミニウム合金とスチールとにより成形されて軽量化されることによって、高い強度（耐久性）と軽量化とを高レベルでバランスされた自動車用ホイールとなる。
【００３７】
一方、ホイールディスクは、円環状の溶接金属部分片と円環状又は／及び円板状の他の金属部分片とを、同心状に径方向へ連続配列して、各周端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接してなる複合板材から成形されてなるものであるとした構成の場合には、円環状の溶接金属部分片によりホイールディスクの溶接部が形成され、上述した本発明の作用効果を発揮し得る。
【００３８】
又は、ホイールディスクとホイールリムとが周方向で間欠的に複数の溶接部を夫々に備えてなるものであって、ホイールリムは、矩形状の溶接金属部分片と矩形状の他の金属部分片とを、前記溶接金属部分片が長手方向で所定間隔をおいて配設されるように一列状に連続配列して、その端縁相互を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向へ連接してなる長方形状の複合板材から成形されてなるものであるとした構成の場合には、各溶接金属部分片によりホイールリムの溶接部が形成され、上述した本発明の作用効果を発揮し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明にかかる実施例１〜１２を各添付図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は、実施例１の自動車用ホイール１の平面図であり、図２は、当該自動車用ホイール１の縦断面図である。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１８に、ホイールディスク３のディスクフランジ部１３を内嵌して、ドロップ部１８とディスクフランジ部１３とを隅肉溶接して一体化してなる、いわゆるドロップ嵌合タイプの自動車用ホイール１である。尚、本実施例にあって、ホイールディスク３の背面側から意匠面側へ向かう方向を表方向とし、逆向き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の中心へ向かう方向を径方向内方向とし、逆向きを径方向外方向としている。
【００４１】
本実施例１にあっては、ホイールリム２がアルミニウム合金製の平板から成形されてなり、ホイールディスク３は、スチール製の金属部分片２３とアルミニウム合金製の溶接金属部分片２２とを接合した複合板材２１から成形されてなる（図３参照）。ここで、複合板材２１を構成する溶接金属部分片２２は、ホイールリム２と同一金属材料であるアルミニウム合金からなるものである。
【００４２】
ホイールリム２は、異形断面の円筒状を呈し、その表裏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表裏のリムフランジ部１６ａ，１６ｂが夫々形成されており、各リムフランジ部１６ａ，１６ｂに夫々に連続させて、タイヤのビードを保持する表裏のビードシート部１７ａ，１７ｂがホイールリム２の軸方向と略平行に夫々形成されている。さらに、各ビードシート部１７ａ，１７ｂ間には、内方へ突出するドロップ部１８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１８に落とし込むことによって、その装着が容易となるようにしている。
【００４３】
このホイールリム２は、所定寸法とした長方形平板状のアルミニウム合金板から成形する。詳述すると、長方形平板のアルミニウム合金板を、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。
【００４４】
ホイールディスク３は、中央にハブ孔７が開口されたハブ取付部８が形成されており、該ハブ取付部８の外周部分から当該ホイールディスク３の外周縁に至る中間部分に、表方へ隆起するハット部１１が形成されている。このハブ取付部８には、ハブ孔７の周囲にナット座９を備えた複数のボルト孔１０が同一円周上に等間隔で穿設されている。また、ハット部１１には、周方向に均等間隔で複数の飾り孔１２が形成されている。そして、ハット部１１の外周部分から裏方へ延出したディスクフランジ部１３が形成されている。尚、ディスクフランジ部１３は、周方向に沿った湾曲部１３ａとアーチ状の凹部１３ｂとが交互に連成する形状となっている。また、ハブ取付部８の外周縁からハット部１１に至る周部位がハブ面アール部１５である（図２参照）。
【００４５】
次に本発明の要部にかかるホイールディスク３について、その製造工程から順に説明する。
本実施例１にあって、ホイールディスク３を成形する複合板材２１は、図３（Ａ）のように、アルミニウム合金からなる略円環状平板の溶接金属部分片２２と、スチールからなる円板状の金属部分片２３とを接合してなるものである。詳述すれば、金属部分片２３は、所定の外径寸法の円板状であり、溶接金属部分片２２は、正四角形平板の四つ角を円弧状に切り落とし且つその内部に円形孔（図示省略）が開口された略円環状となっている。この円形孔は、その中心が溶接金属部分片２２の中心として形成され、前記金属部分片の外径と同じ内径寸法として形成されている。そして、溶接金属部分片２２の円形孔内に金属部分片２３を嵌め合わせて同心状に配列し、溶接金属部分片２２の内周端縁２２ａと金属部分片２３の外周端縁２３ａとを突き当てて、この両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、溶接金属部分片２２と金属部分片２３とを、その面方向に沿って連接させた平板状の複合板材２１を得る。尚ここで、溶接金属部分片２２と金属部分片２３とは、同じ板厚寸法のものである。また、溶接金属部分片２２のアルミニウム合金は、上述したように、ホイールリム２を成形する長方形平板と同一金属材料のアルミニウム合金である。
【００４６】
上記の摩擦攪拌溶接は、超鋼丸棒からなるプローブを、上記の溶接金属部分片２２と金属部分片２３とを嵌合した両者の周端縁２２ａ，２３ａに、その面方向と直行するように押し当て、所定回転速度により自転させながら前記周端縁２２ａ，２３ａに沿って移動させることによって行う（図示省略）。プローブの回転により生ずる摩擦熱によって、溶接金属部分片２２のアルミニウム合金と金属部分片２３のスチールとが、両者の周端縁２２ａ，２３ａで塑性流動を生じ且つ攪拌されることから、両者が接合される。このような摩擦攪拌溶接は、従来のＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接などと異なり、材料を溶融しないことから、溶融温度が異なる異種金属材料同士でも接合することができる。さらに、金属材料を溶融しないことから材料の特性が維持され易いと共に、摩擦熱の熱量が比較的小さいことから熱歪みが少ないという利点も有する。
【００４７】
この複合板材２１は、上記のように、プローブを平面方向に沿って移動することによって摩擦攪拌溶接を行なって形成されることから、溶接金属部分片２２と金属部分片２３との各周端縁を塑性流動させて攪拌し易いため、当該摩擦攪拌溶接により両者を安定して強固に接合でき得る。さらに、摩擦攪拌溶接を比較的容易に行うことができるため、安定した接合品質を維持することができ得る。
【００４８】
このように成形された複合板材２１は、内部にスチールからなる金属部分片２３を備え、外周縁にアルミニウム合金からなる溶接金属部分片２２を備えた構成となっている。この複合板材２１をプレス加工することによって、所望のホイールディスク３を成形する（図３（Ｂ）参照）。詳述すると、前記複合板材２１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８、ハット部１１の形状を形成し、飾り孔１２やボルト孔１０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１３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。
【００４９】
そして、このホイールディスク３を成形するプレス加工の工程にあって、複合板材２１は、上記のように摩擦攪拌溶接により溶接金属部分片２２と金属部分片２３とを強固に接合してなるものであるから、前記プレス加工の負荷によって接合部に割れや欠けなどを生ずることがない。そのため、上記のように従来と同様のプレス加工によって、所望のホイールディスク３を得ることができる。
【００５０】
このように成形されたホイールディスク３は、図３（Ｂ）のように、溶接金属部分片２２によりディスクフランジ部１３が成形され、金属部分片２３により該ディスクフランジ部１３を除く部位が成形されている。すなわち、ディスクフランジ部１３がアルミニウム合金により形成され、その他部位が全てスチールにより形成されてなる。また、本実施例１にあって、ディスクフランジ部１３は、複合板材２１の溶接金属部分片２２の直線状の四辺により四つの凹部１３ｂが形成され、各四辺間の円弧状辺により四つの湾曲部１３ａが形成されてなる。
【００５１】
このホイールディスク３と上記したホイールリム２とを、該ホイールディスク３のディスクフランジ部１３がホイールリム２のドロップ部１８に内嵌するように嵌合し、ＭＩＧ溶接によりディスクフランジ部１３の湾曲部１３ａとドロップ部１８の内周面とを隅肉溶接する。ここで、ディスクフランジ部１３とドロップ部１８とは同一金属材料のアルミニウム合金から形成されていることから、アルミニウム合金の溶接に適したＭＩＧ溶接によって、ホイールリム２とホイールディスク３とを容易かつ強固に接合することができる。これにより、ホイールディスク３とホイールリム２とを一体化して、本実施例１の自動車用ホイール１を得る。尚、この自動車用ホイール１には、前記溶接により、周方向で四箇所に、ホイールディスク３とホイールリム２とを接合している溶接ビード１９が形成されている。
【００５２】
ここで、本実施例１にあって、ホイールディスク３では、ディスクフランジ部１３を構成する四つの湾曲部１３ａが本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム２では、ドロップ部１８が溶接部である。そして、ドロップ部１８は、周方向に亘って形成されていることから、ホイールディスク３とホイールリム２との周方向位置を位置決めすることなく、ホイールディスク３をホイールリム２に内嵌して溶接することができる。すなわち、同一金属材料からなるホイールディスクとホイールリムとを溶接する従来と同様の溶接工程を適用することができる。そのため、従来より広く使用されている溶接設備（本実施例１にあってはＭＩＧ溶接の設備）をそのまま用いることができ、尚かつ溶接工程に要する時間とコストが増加しないという利点も有する。
【００５３】
本実施例１の自動車用ホイール１は、ホイールリム２をアルミニウム合金製として軽量化すると共に、ホイールディスク３を、そのハブ取付部８からハット部１１までをスチール製として自動車用ホイール１としての強度を確保し、さらに、ホイールリム２と溶接するディスクフランジ部１３をアルミニウム合金製としたものである。このホイールディスク３は、自動車用ホイールとして充分な強度確保が必要とされるハブ取付部８からハット部１１への連成部位が、強度と耐久性に優れるスチールにより成形され、また、ディスクフランジ部１３が、軽量化のためにアルミニウム合金製としたホイールリムと同じアルミニウム合金により成形されている。そのため、アルミニウム合金による軽量化効果とスチールによる高強度化（高耐久性）効果とを両立している。さらに、ホイールディスク３は、アルミニウム合金の溶接金属部分片２２からなる部位とスチールの金属部分片２３との各端縁が接合されていることから、この接合部（図示省略）にも応力集中を生じ易くなるため、ホイールディスク３とホイールリム２との接合部位への応力集中を緩和することができる。そのため、自動車用ホイール１としての耐久性を向上することができる。したがって、本実施例１の自動車用ホイール１は、所望の耐久性を発揮できると共に、軽量化をも達成することができ、両者を高レベルでバランスさせたものとなっている。
【００５４】
尚、本実施例１の構成にあっては、ホイールディスク３のアルミニウム合金とスチールとの接合した部位が、意匠面側（表方）から視認し難く、これに伴う意匠性低下を生じないという利点も有する。
【実施例２】
【００５５】
実施例２の自動車用ホイール３１にあっては、図４のように、上述した実施例１と同様のドロップ嵌合タイプのものであって、スチール製のホイールディスク３３と、複合板材４１から成形されたホイールリム３２とから構成されてなるものである。尚、実施例２にあっては、ホイールディスク３３をスチール板により成形し、ホイールリム３２を複合板材４１により成形したものであり、夫々の材料構成以外は、実施例１のホイールディスク３とホイールリム２と夫々に同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００５６】
ホイールディスク３３は、四つ角を円弧状に切り落とした略正方形状のスチール製平板を、プレス加工により成形することにより得る。このプレス加工は、上述した実施例１と同様、従来と同じ工程で行うことができる。
【００５７】
また、ホイールリム３２は、その周方向に、スチール製のスチール円弧部３２ａとアルミニウム合金製のアルミ円弧部３２ｂとが交互に連成されている（図５（Ｂ）参照）。これにより、ホイールリム３２を構成する表裏のリムフランジ部１６ａ，１６ｂ、ビードシート部１７ａ，１７ｂ、ドロップ部１８はそれぞれ、その周方向に連成されたスチール円弧部３２ａとアルミ円弧部３２ｂとから構成されている。
【００５８】
このホイールリム３２は、上記のように複合板材４１により成形される。すなわち、図５（Ａ）のように、複合板材４１を、上記ホイールディスク３３と同じスチールからなる矩形状平板の溶接金属部分片４２，４３と、アルミニウム合金からなる矩形状平板の金属部分片４４とを接合して形成する。ここで、三枚の溶接金属部分片４２と四枚の金属部分片４４とは、同じ寸法形状の矩形状平板であり、交互に列ぶようにして面方向に一列状に配列し、各側端縁４２ａ，４４ａとを突き当てる。そして、両側に位置する各金属部分片４４，４４の外側に、溶接金属部分片４２に比して列方向幅を半分に設定した二枚の溶接金属部分片４３，４３を夫々に配列し突き当てる。そして、各溶接金属部分片４２，４３と金属部分片４４とを、各側端縁４２ａ，４３ａ，４４ａを夫々に摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向に連接する。これにより、前記した長方形状平板の複合板材４１を得る。尚、溶接金属部分片４３は、列方向幅を半分に設定した以外は、溶接金属部分片４２と同じ寸法形状となっている。
【００５９】
この複合板材４１にあっても、上述した実施例１と同様に、各溶接金属部分片４２，４３と金属部分片４４とを夫々の面方向に沿って配列して摩擦攪拌溶接によって形成していることから、該摩擦攪拌溶接を比較的容易かつ安定して行うことができるため、強固に接合でき且つ安定した接合品質を保つことができ得る。
【００６０】
上記の複合板材４１を、その短辺同士と突き当てるようにして湾曲して、両側の溶接金属部分片４３，４３の各外側端縁を突き当て、アプセットバット溶接により接合することによって、円筒体（図示省略）を形成する。ここで、接合した溶接金属部分片４３，４３は、他の溶接金属部分片４２と同じ円弧長となることから、各溶接金属部分片４２および２枚を接合した溶接金属分片（４３＋４３）が周方向に間欠的に配設されてなる。この円筒体を、上述した実施例１と同様に、ロール加工することによって、所望のホイールリム３２を得る（図５（Ｂ）参照）。
【００６１】
上記したホイールディスク３３およびホイールリム３２を溶接して一体化することにより、本実施例２の自動車用ホイール３１を得る。すなわち、ホイールリム３２のドロップ部１８にホイールディスク３３のディスクフランジ部１３を内嵌し、該ディスクフランジ部１３の湾曲部１３ａとドロップ部１８とをＭＡＧ溶接により隅肉溶接することによって、ホイールディスク３３とホイールリム３２とを一体化する。
【００６２】
ここで、ホイールディスク３３のディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａが、ホイールリム３２のドロップ部１８を構成する各スチール円弧部３２ａに夫々内嵌するように、ホイールディスク３３とホイールリム３２との周方向位置を位置決めする。これにより、同一金属材料のスチール同士をＭＡＧ溶接により溶接することができ、従来から用いられているＭＡＧ溶接を適用して、ホイールディスク３３とホイールリム３２とを安定した溶接品質により接合することができる。
【００６３】
尚、このホイールディスク３３にあって、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａが、本発明にかかる溶接部であり、また、ホイールリム３２にあって、ドロップ部１８の、各スチール円弧部３２ａにより形成された各部位が、本発明にかかる溶接部３５である。
【００６４】
このように本実施例２の自動車用ホイール３１は、ホイールディスク３３をスチール製とすると共に、ホイールリム３２をホイールディスク３３と同一スチール製の溶接金属部分片４２，４３とアルミニウム合金製の金属部分片４４とからなる複合板材４１により成形したものである。そして、ホイールディスク３３のディスクフランジ部１３を構成する周方向に間欠的に形成された湾曲部１３ａと、ホイールリム３２のドロップ部１８に周方向に間欠的に形成された溶接部３５とを、周方向に位置決めして同一金属材料のスチール同士を溶接してなるものである。
【００６５】
本実施例２の自動車用ホイール３１にあっては、そのホイールリム３２の略半分をアルミニウム合金により構成して軽量化していると共に、ホイールディスク３３との溶接部３５はスチールにより成形して充分な接合強度を得ることができるようにしている。また、ホイールディスク３３は、スチールにより成形されていることから、自動車用ホイールとして要求される強度と耐久性とを充分に発揮できる。この自動車用ホイール３１にあっても、軽量化と高強度化とを高いレベルでバランス良く有した構成である。
【００６６】
さらに、ホイールリム３２は、スチール製の溶接金属部分片４２，４３とアルミニウム合金製の金属部分片４４とを摩擦攪拌溶接により接合してなる複合板材４１を、円筒体に形成してロール加工することによって成形されるものであるから、上述した実施例１と同様に、溶接金属部分片４２，４３と金属部分片４４とが強固に接合し且つ高い接合品質に保たれる。
【００６７】
このように、本実施例２の自動車用ホイール３１にあっても、上述した実施例１と同様の作用効果を奏するものである。
【実施例３】
【００６８】
実施例３の自動車用ホイール６１にあっては、図６のように、上述した実施例１と同様にドロップ嵌合タイプの構成であり、スチール製のホイールリム６２と、複合板材７１から成形されたホイールディスク６３とを溶接してなるものである。尚、実施例３にあって、ホイールリム６２とホイールディスク６３との夫々の材料構成以外は、実施例１のホイールディスク３およびホイールリム２と夫々同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００６９】
上記のホイールリム６２は、長方形状のスチール板を、その短辺同士を接合して円筒体とし、該円筒体をロール加工することによって成形される。このように、上述した実施例１と同様に成形できる。
【００７０】
ホイールディスク６３にあっては、図７（Ａ）のように、アルミニウム合金からなる金属部分片７４，７５と、ホイールリムと同一金属材料のスチールからなる溶接金属部分片７２，７３とを接合してなるものである。詳述すれば、図７（Ａ）のように、アルミニウム合金からなる円板状の金属部分片７５と、スチールからなる円環状平板の溶接金属部分片７３と、アルミニウム合金からなる円環状平板の金属部分片７４とを、各面方向に沿って同心状に径方向に順に配列し、各周端縁７５ａ，７３ｂ，７３ａ，７４ｂを突き当てて摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合する。さらに、四枚の略三日月状平板の溶接金属部分片７２を、周方向に互いに均等間隔をおいて配設されるように、各溶接金属部分片７２の円弧端縁７２ａを、前記円環状平板の金属部分片７４の外周端縁７４ａに夫々突き当てて摩擦攪拌溶接により接合する。これにより、金属部分片７４，７５と溶接金属部分片７２，７３とが面方向に沿って連接された複合板材７１を得る。この複合板材７１は、上述した実施例１と同様に、正方形の四つ角を円弧状に切り落とした略正方形状となっている。
【００７１】
尚、各溶接金属部分片７２，７３および金属部分片７４，７５は、夫々の配列順に従って、各周端縁が突き当たるように各寸法形状が設定されている。
【００７２】
上記した複合板材７１をプレス加工することにより、ホイールディスク６３を成形する。図７（Ｂ）のように、このホイールディスク６３にあって、そのディスクフランジ部１３は、各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃがスチール製の各溶接金属部分片７２から夫々に形成され、その他の部位がアルミニウム合金製の金属部分片７４から形成されており、ホイールリム６２と溶接される部位（各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃ）のみを、ホイールリム６２と同一金属材料のスチール製としている。また、ホイールディスク６３は、ハブ取付部８の外周縁からハット部１１に至るハブ面アール部１５をスチール（溶接金属部分片７３）により成形している。これは、ハブ面アール部１５が、自動車用ホイールとして強度を必要する部位であることによる。
【００７３】
このようなホイールディスク６３をホイールリム６２に内嵌し、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃとドロップ部１８とをＭＡＧ溶接により溶接して一体化する。これにより、本実施例３の自動車用ホイール６１を得る。尚、本実施例３のホイールディスク６３にあって、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃが、本発明にかかる溶接部であり、また、ホイールリム６２にあって、ドロップ部１８が、本発明にかかる溶接部である。
【００７４】
この自動車用ホイール６１にあっても、スチールの適用による高強度化とアルミニウム合金の適用による軽量化とによって、軽量化と高強度化とが高いレベルでバランスされたものとなる。特に、本実施例３では、上記のように、ハブ面アール部１５をスチールにより成形していることから、一層高い強度を発揮できると共に、ホイールディスク６３が、前記ハブ面アール部１５以外をアルミニウム合金により成形していることから、アルミニウム合金による優れた意匠性を発揮できる。さらに、本実施例３にあっても、上述した実施例１と同様の作用効果を発揮でき得る。
【実施例４】
【００７５】
実施例４の自動車用ホイール８１にあっては、図８のように、実施例１と同様のアルミニウム合金製のホイールリム２と、各ボルト孔１０の孔周縁を成すナット座９をスチールから成形し且つその他部位をアルミニウム合金から成形したホイールディスク８３とを溶接してなる、ドロップ嵌合タイプの構成である。尚、実施例４にあって、ホイールディスク８３の夫々の材料構成以外は、実施例１のホイールディスク３と同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００７６】
ホイールディスク８３を成形する複合板材８５は、図９（Ａ）のように、アルミニウム合金からなる正方形状平板をその四つ角を円弧状に切り落とし且つナット座９を形成する部位に円孔（図示省略）を夫々形成してなる略正方形状平板の溶接金属部分片８６と、前記円孔に内嵌する各円板状のスチールからなる金属部分片８７とからなる。すなわち、溶接金属部分片８６の各円孔に金属部分片８７を夫々に内嵌し、各円孔の外周端縁８６ａに金属部分片８７の各周端縁８７ａを突き当てて、この両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって、面方向に沿って連接された複合板材８５を得る。そして、この複合板材８５を、上述した実施例１と同様にプレス加工することによって、図９（Ｂ）のように、ホイールディスク８３を成形する。尚ここで、本実施例４にあっては、五つのナット座９を形成する構成としている。
【００７７】
このホイールディスク８３とホイールリム２とを嵌合してＭＩＧ溶接により、ディスクフランジ部１３の湾曲部１３ａとドロップ部１８とを接合し、本実施例４の自動車用ホイール８１を得る。尚、ホイールディスク８３にあって、ディスクフランジ部１３の湾曲部１３ａが、本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム２にあって、ドロップ部１８が、本発明にかかる溶接部である。
【００７８】
この自動車用ホイール８１は、車軸に配設されたボルトとナットとにより締緊されるナット座９のみをスチールにより成形し、他の全部位をアルミニウム合金により成形してなる構成であるから、２ピースタイプのアルミニウム合金製の構成にあって、各ナット座９の強度を向上することができ得る。この構成にあっても、ホイールディスク８３を複合板材８５により成形することから、溶接金属部分片８６と各金属部分片８７との接合品質を安定して維持でき、これに伴う上述した実施例１と同様の作用効果を奏する。
【実施例５】
【００７９】
実施例５の自動車用ホイール９１にあっては、図１０のように、実施例１と同様のアルミニウム合金製のホイールリム２と、アルミニウム合金からなる溶接金属部分片９６とスチールからなる金属部分片９７とを周方向に交互に接合してなる複合板材９５により成形されたホイールディスク９３とを、ＭＩＧ溶接により溶接して一体化してなるドロップ嵌合タイプの構成である。尚、実施例５にあって、ホイールディスク９３の夫々の材料構成以外は、実施例１のホイールディスク３と同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００８０】
ホイールディスク９３を成形するための複合板材９５は、図１１（Ａ）のように、ホイールリム２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる扇形状の溶接金属部分片９６とスチールからなる二等辺三角形状の金属部分片９７とを接合してなるものである。すなわち、各溶接金属部分片９６と各金属部分片９７とを、面方向に沿って周方向に交互に配列する。そして、各溶接金属部分片９６の両側端縁９６ａ，９６ａと各金属部分片９７の二等辺を構成する両側端縁９７ａ，９７ａとを、互いに隣り合うもの同士夫々に突き当てて、摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合する。これにより本実施例５の複合板材９５を得る。この複合板材９５は、上述した実施例１と同様に、正方形の四つ角が円弧状に切り落とされた略正方形状平板である。
【００８１】
この複合板材９５をプレス加工することによって、所望のホイールディスク９３を成形する。ここで、ホイールディスク９３は、図１１（Ｂ）のように、その周方向にアルミニウム合金製のアルミ部位９３ａとスチール製のスチール部位９３ｂとが交互に形成されており、ディスクフランジ部１３を構成する各湾曲部１３ａは、アルミニウム合金により成形されている。
【００８２】
このホイールディスク９３をホイールリム２に内嵌し、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａとドロップ部１８とをＭＩＧ溶接により溶接して、本実施例５の自動車用ホイール９１を得る。ここで、ホイールディスク９３にあって、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａが、本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム２にあって、ドロップ部１８が本発明にかかる溶接部である。すなわち、本実施例５にあっても、ホイールディスク９３とホイールリム２とは、同一金属材料のアルミニウム合金からなるディスクフランジ部１３の各湾曲部（溶接部）１３ａとドロップ部（溶接部）１８とを溶接することにより接合されている。
【００８３】
本実施例５の自動車用ホイール９１は、ホイールディスク９３が、周方向にアルミ部位９３ａとスチール部位９３ｂとを交互に連接した構成である。これにより、スチールのみからなるホイールディスクに比して、本構成のホイールディスク９３は、アルミ部位９３ａを有することにより軽量化される。また、自動車用ホイール９１は、車両走行中は高速回転することから、走行中の負荷が実質上周方向に分担される。そのため、スチール部位９３ｂとアルミ部位９３ａとを周方向に交互に配設することによって、夫々に作用する負荷の強弱が均等化され、総じてホイールディスク９３は、走行中に作用する負荷に対する耐性が向上する。
【００８４】
このように本実施例５の自動車用ホイール９１にあっても、上述した実施例１と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例６】
【００８５】
実施例６の自動車用ホイール１０１にあっては、図１２のように、実施例２と同様のスチール製のホイールディスク３３と、スチールからなる溶接金属部分片１０６とアルミニウム合金からなる金属部分片１０７とを並列状に接合してなる複合板材１０５により成形されたホイールリム１０２とを、ＭＡＧ溶接により溶接して一体化してなるドロップ嵌合タイプの構成である。尚、実施例６にあって、ホイールリム１０２の夫々の材料構成以外は、実施例２のホイールリム３２と同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００８６】
ホイールリム１０２を成形するための複合板材１０５は、図１３（Ａ）のように、長尺な矩形平板状のスチール製溶接金属部分片１０６と同じく長尺な矩形平板状のアルミニウム合金製金属部分片１０７とを、夫々の長辺を構成する各一側端縁１０６ａ，１０７ａを面方向に沿って突き当て、各側端縁１０６ａ，１０７ａを摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって形成される。ここで、溶接金属部分片１０６は、ホイールディスク３３と同一金属材料のスチールからなる。また、溶接金属部分片１０６と金属部分片１０７とは、長手方向の寸法が同一な長方形状であり、溶接金属部分片１０６の幅寸法がホイールリム１０２の表側リムフランジ部１６ａからドロップ部１８までを形成するように設定されている。
【００８７】
この長方形状の複合板材１０５を、その短辺同士を突き当てるようにして湾曲させて、短辺同士をアプセットバット溶接により接合する。ここで、複合板材１０５では、その溶接金属部分片１０６の両端同士を接合し、金属部分片１０７の両端同士を接合することから、同じ金属材料同士を溶接する。そのため、接合する両端縁を夫々に電極で挟んで加圧することによって溶接するアプセットバット溶接により、複合板材１０５を円筒体とすることができる。尚、アプセットバット溶接にあって、溶接金属部分片１０６と金属部分片１０７の各両端を夫々に電極で挟み、溶接金属部分片１０６と金属部分片１０７とのそれぞれに流す電流量を、スチールとアルミニウム合金とに夫々に適した値に設定することによって、円滑な溶接ができ得る。
【００８８】
そして、このように複合板材１０５から形成した円筒体を、上述した実施例１と同様にロール加工等を行うことによって、ホイールリム１０２を得る。図１３（Ｂ）のように、このホイールリム１０２は、上述したように、表側リムフランジ部１６ａからドロップ部１８に至る範囲がスチール部位１０２ａであり、該ドロップ部１８より裏側の範囲がアルミ部位１０２ｂである。すなわち、スチール部位１０２ａが幅方向で表側の周方向全周を成し、アルミ部位１０２ｂが幅方向で裏側の周方向全周を成すように、幅方向で表裏に二区画化された構成となっている。
【００８９】
このホイールリム１０２にホイールディスク３３を内嵌し、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａとドロップ部１８とをＭＡＧ溶接により溶接して、本実施例６の自動車用ホイール１０１を得る。ここで、ホイールリム１０２にあって、ドロップ部１８が本発明にかかる溶接部であり、ホイールディスク３３にあって、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａが本発明にかかる溶接部である。すなわち、本実施例６にあっても、ホイールディスク３３とホイールリム１０２とは、同一金属材料のスチールからなるドロップ部（溶接部）１８とディスクフランジ部１３の各湾曲部（溶接部）１３ａとを溶接することにより接合されている。
【００９０】
本実施例６の自動車用ホイール１０１は、ホイールリム１０２が、その幅方向にスチール部位１０２ａとアルミ部位１０２ｂとを連接してなる構成である。これにより、スチールのみからなるホイールリムに比して、本構成のホイールリム１０２は、アルミ部位１０２ｂを有することにより軽量化される。このように、本実施例６の自動車用ホイール１０１にあっても、上述した実施例１，２と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例７】
【００９１】
実施例７の自動車用ホイール１１１にあっては、図１４のように、実施例２と同様のスチール製のホイールディスク３３と、スチールからなる溶接金属部分片１１６とアルミニウム合金からなる金属部分片１１７，１１８とを並列状に接合してなる複合板材１１５により成形されたホイールリム１１２とを、ＭＡＧ溶接により溶接して一体化してなるドロップ嵌合タイプの構成である。尚、実施例７にあって、上述した実施例６と同様、ホイールリム１１２の夫々の材料構成以外は、実施例２のホイールリム３２と同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【００９２】
ホイールリム１１２を成形するための複合板材１１５は、図１５（Ａ）のように、長尺な矩形平板状のスチール製溶接金属部分片１１６を、同じく長尺な矩形平板状のアルミニウム合金製金属部分片１１７，１１８との間に挟むように並列して配置し、溶接金属部分片１１６の両側端縁１１６ａ，１１６ａに各金属部分片１１７，１１８の各側端縁１１７ａ，１１８ａを面方向に沿って突き当て、各端縁１１６ａ，１１７ａ，１１６ａ，１１８ａを摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって形成される。ここで、溶接金属部分片１１６は、ホイールディスク３３と同一金属材料のスチールからなる。また、溶接金属部分片１１６と金属部分片１１７，１１８とは、長手方向の寸法が同一な長方形状であり、溶接金属部分片１１６がホイールリム１１２のドロップ部１８を形成するように、夫々の幅寸法が設定されている。
【００９３】
この長方形状の複合板材１１５を、上述した実施例６と同様に、その短辺同士を突き当てるようにして湾曲させて、短辺同士をアプセットバット溶接により接合する。本実施例７にあっても、複合板材１１５は、その溶接金属部分片１１６の両端同士を接合し、金属部分片１１７，１１８の両端同士を接合してなる。そして、このように複合板材１１５から形成した円筒体にロール加工等を行うことにより、ホイールリム１１２を得る。図１５（Ｂ）のように、このホイールリム１１２は、上述したように、ドロップ部１８がスチール部位１１２ａであり、該ドロップ部１８より表側と裏側の各範囲がアルミ部位１１２ｂ，１１２ｃである。このスチール部位１１２ａおよびアルミ部位１１２ｂ，１１２ｃは幅方向で表側の周方向全周を成し、ホイールリム１１２は幅方向で表裏に三区画化された構成となっている。
【００９４】
このホイールリム１１２にホイールディスク３３を内嵌し、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａとドロップ部１８とをＭＡＧ溶接により溶接して、本実施例７の自動車用ホイール１１１を得る。ここで、ホイールリム１１２にあって、ドロップ部１８が本発明にかかる溶接部であり、ホイールディスク３３にあって、ディスクフランジ部１３の各湾曲部１３ａが本発明にかかる溶接部である。すなわち、本実施例７にあっても、ホイールディスク３３とホイールリム１１２とは、同一金属材料のスチールからなるドロップ部（溶接部）１８とディスクフランジ部１３の各湾曲部（溶接部）１３ａとを溶接することにより接合されている。
【００９５】
本実施例７の自動車用ホイール１１１は、ホイールリム１１２が、その幅方向にスチール部位１１２ａとアルミ部位１１２ｂ，１１２ｃとを連接してなる構成である。これにより、スチールのみからなるホイールリムに比して、本構成のホイールリム１１２は、アルミ部位１１２ｂ，１１２ｃを有することにより軽量化される。このように、本実施例７の自動車用ホイール１１１にあっても、上述した実施例１，２と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例８】
【００９６】
本実施例８の自動車用ホイール１２１にあっては、図１６（Ａ）のように、ホイールディスク１２３をホイールリム２の表側ビードシート部１７ａに内嵌して溶接してなる、所謂ビード嵌合タイプの構成である。ここで、ホイールリム２は、上述した実施例１と同じものであり、アルミニウム合金から成形されてなるものである。
【００９７】
上記のホイールディスク１２３にあっては、円盤状を呈し、中央にハブ孔１２７が開口されたハブ取付部１２８が形成されており、該ハブ取付部１２８の外周縁から当該ホイールディスク１２３の外周縁に至る中間部分に、径方向に沿って複数のスポーク部１３１が形成されている。このハブ取付部１２８には、ハブ孔１２７の周囲に、同一円周上に均等間隔でボルト孔１３０が形成されており、各スポーク部１３１の間には、飾り孔１３２が夫々に形成されている。また、ホイールディスク１２３の外周縁には、ディスクフランジ部１３３が周設されている。
【００９８】
ここで、ホイールディスク１２３は、円板状の複合板材１３５をプレス加工することによって成形される。この複合板材１３５は、図１６（Ｂ）のように、ホイールリム２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる円環状の溶接金属部分片１３６と、スチールからなる円形状の金属部分片１３７とから構成されている。ここで、溶接金属部分片１３６は複合板材１３５の外周縁を成し、当該ホイールディスク１２３のディスクフランジ部１３３を形成するように寸法形状（内外径など）が設定されている。さらに、金属部分片１３７の外径が、溶接金属部分片１３６の内径と同寸法となるように設定されている。複合板材１３５は、溶接金属部分片１３６に金属部分片１３７を内嵌し、溶接金属部分片１３６の内周端縁１３６ａと金属部分片１３７の外周端縁１３７ａとを突き当てて、この両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することにより、溶接金属部分片１３６と金属部分片１３７とが面方向に沿って連接されて形成される。
【００９９】
このホイールディスク１２３とホイールリム２とを、該ホイールディスク１２３のディスクフランジ部１３３がホイールリム２の表側ビードシート部１７ａに内嵌するように嵌合し、ＭＩＧ溶接によりディスクフランジ部１３３と表側ビードシート部１７ａの内周面とを隅肉溶接する。これにより、本実施例８の自動車用ホイール１２１を得る。ここで、ホイールディスク１２３にあって、ディスクフランジ部１３３が本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム２にあって、表側ビードシート部１７ａが本発明にかかる溶接部である。すなわち、本実施例８のビード嵌合タイプの自動車用ホイール１２１にあっても、ホイールディスク１２３とホイールリム２とは、同一金属材料のアルミニウム合金からなるディスクフランジ部（溶接部）１３３と表側ビードシート部（溶接部）１７ａとを周方向の複数箇所で溶接（図１６（Ａ）の溶接ビード１９を参照）することにより接合されている。
【０１００】
本実施例８の自動車用ホイール１２１は、ビード嵌合タイプの構成であって、上述した実施例１と同様に、アルミニウム合金製のホイールリム２による軽量化と、ホイールディスク１２３のディスクフランジ部１３３を除く部位をスチール製とすることによる強度確保とを有するものであり、さらに、ディスクフランジ部１３３をホイールリム２と同一金属材料のアルミニウム合金製として溶接してなるものである。この自動車用ホイール１２１にあっても、上述した実施例１と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例９】
【０１０１】
実施例９の自動車用ホイール１４１にあっては、図１７（Ａ）のように、フルフェイスタイプの構成である。すなわち、ホイールディスク１４３がその外周縁に表側フランジ部１５６を備えると共に、ホイールリム１４２が一方の開口周縁に表側ビードシート部１５７ａを備え且つ他方の開口周縁に裏側フランジ部１５８を備えてなる。そして、ホイールディスク１４３の裏面に、ホイールリム１４２の表側ビードシート部１５７ａの開口端を突き当てて周方向に亘って全周溶接（図１７（Ａ）の溶接ビード１９を参照）してなる。
【０１０２】
ホイールリム１４２は、裏側フランジ部１５８から連成される裏側ビードシート部１５７ｂを備えると共に、該裏側ビードシート部１５７ｂと表側ビードシート部１５７ａとの間にドロップ部１８を備えている。一方、ホイールディスク１４３は、中央にハブ孔１４９が形成されたハブ取付部１５０を備えると共に、該ハブ取付部１５０に、ハブ孔１４９の周囲に均等間隔で複数のボルト孔１５１が周成されている。さらに、ハブ取付部１５０の外周縁から径方向に沿って複数のスポーク部１５２が設けられており、各スポーク部１５２の間に夫々に飾り孔１５３が形成されている。
【０１０３】
本実施例９では、上記のホイールリム１４２がアルミニウム合金板から成形されており、ホイールディスク１４３が、ホイールリム１４２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる溶接金属部分片１４６とスチールからなる金属部分片１４７とを接合した複合板材１４５から成形されてなる。
【０１０４】
ここで、ホイールディスク１４３は、円板状の複合板材１４５をプレス加工することによって成形される。この複合板材１４５は、図１７（Ｂ）のように、ホイールリム１４２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる円環状の溶接金属部分片１４６と、スチールからなる円形状の金属部分片１４７とから構成されている。ここで、円環状の溶接金属部分片１４６は、複合板材１４５の外周縁を成し、ホイールディスク１４３の外周縁（表側フランジ部１５６）を形成するように寸法形状が設定されている。そして、溶接金属部分片１４６の内径と金属部分片１４７の外径と同寸法としている。複合板材１４５は、溶接金属部分片１４６に金属部分片１４７を内嵌し、溶接金属部分片１４６の内周端縁１４６ａと金属部分片の外周端縁１４７ａとを突き当てて、両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することにより、溶接金属部分片１４６と金属部分片１４７とが面方向に沿って連接された複合板材１４５を形成する。
【０１０５】
尚、ホイールディスク１４３を複合板材１４５から成形するためのプレス加工などの工程は、従来から適用されている工程により実施することができるため、詳細については省略する。同様に、ホイールリム１４２にあっても、ロール加工等からなる従来の工程により成形することができるため、詳細については省略する。
【０１０６】
このホイールディスク１４３とホイールリム１４２とを、両者が同心状となるようにして該ホイールディスク１４３の裏面にホイールリム１４２の表側ビードシート部１５７ａの開口端を突き当てて、ＭＩＧ溶接により全周に亘ってＴ継ぎ手溶接する。これにより、本実施例９の自動車用ホイール１４１を得る。ここで、ホイールリム１４２にあって、表側ビードシート部１５７ａが本発明にかかる溶接部であり、ホイールディスク１４３にあって、その外周縁（表側フランジ部１５６）が本発明にかかる溶接部１５９である。すなわち、ホイールディスク１４３とホイールリム１４２とは、同一金属材料のアルミニウム合金からなる表側ビードシート部（溶接部）１５７ａとホイールディスク１４３の外周縁（溶接部１５９）とを溶接することにより接合されている。
【０１０７】
本実施例９の自動車用ホイール１４１は、フルフェイスタイプの構成であって、上述した実施例１と同様に、アルミニウム合金製のホイールリム１４２による軽量化と、ホイールディスク１４３の外周縁を除く部位をスチール製とすることによる強度確保とを有するものであり、さらに、ホイールディスク１４３の外周縁（溶接部１５９）をホイールリム１４２と同一金属材料のアルミニウム合金製として両者を溶接してなるものである。この自動車用ホイール１４１にあっても、上述した実施例１と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例１０】
【０１０８】
実施例１０の自動車用ホイール１６１は、図１８（Ａ）のように、スチール製のホイールディスク１６３と、複合板材１６５から成形されたホイールリム１６２とを溶接してなる、所謂フルフェイスタイプの構成である。尚、本実施例１０にあっては、ホイールディスク１６３とホイールリム１６２との夫々の材料構成以外、上述した実施例９と同じ形状としており、各構成部位の説明は省略する。
【０１０９】
ホイールディスク１６３は、円形状のスチール板をプレス加工することにより成形される。ホイールリム１６２は、長方形状の複合板材１６５を円筒体とした後にロール加工することにより成形される。
【０１１０】
ホイールリム１６２を成形するための複合板材１６５は、上述した実施例６と同様、図１８（Ｂ）のように、長尺な矩形平板状のスチール製溶接金属部分片１６６と同じく長尺な矩形平板状のアルミニウム合金製金属部分片１６７とを、長辺を構成する各一側端縁１６６ａ，１６７ａを面方向に沿って突き当て、各側端縁１６６ａ，１６７ａを摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することによって形成される。ここで、溶接金属部分片１６６は、ホイールディスク１６３と同一金属材料のスチールからなる。また、溶接金属部分片１６６と金属部分片１６７とは、長手方向の寸法が同一な長方形状であり、溶接金属部分片１６６の幅寸法がホイールリム１６２の表側ビードシート部１５７ａを形成するように設定されている。
【０１１１】
この長方形状の複合板材１６５を、上述した実施例６と同様に、その短辺同士を突き当てるようにして湾曲させて、短辺同士をアプセットバット溶接により接合する。本実施例１０にあっても、複合板材１６５は、その溶接金属部分片１６６の両端同士を接合し、金属部分片１６７の両端同士を接合してなる。そして、このように複合板材１６５から形成した円筒体にロール加工等を行うことにより、ホイールリム１６２を得る。このホイールリム１６２は、上述したように、表側ビードシート部１５７ａがスチール部位１６２ａあり、それ以外の部位がアルミ部位１６２ｂである。
【０１１２】
このホイールディスク１６３とホイールリム１６２とを、両者が同心状となるようにして該ホイールディスク１６３の裏面にホイールリム１６２の表側ビードシート部１５７ａの開口端を突き当てて、ＭＡＧ溶接により全周に亘ってＴ継ぎ手溶接（図１８（Ａ）の溶接ビード１９を参照）する。これにより、本実施例１０の自動車用ホイール１６１を得る。ここで、ホイールリム１６２にあって、表側ビードシート部１５７ａが本発明にかかる溶接部であり、ホイールディスク１６３にあって、その外周縁が本発明にかかる溶接部１６９である。すなわち、本実施例１０にあっても、ホイールディスク１６３とホイールリム１６２とは、同一金属材料のスチールからなる表側ビードシート部１５７ａとホイールディスク１６３の外周縁（溶接部１６９）とを溶接することにより接合されている。
【０１１３】
本実施例１０の自動車用ホイール１６１は、フルフェイスタイプの構成であって、上述した実施例１と同様に、ホイールリム１６２が、その幅方向にスチール部位１６２ａとアルミ部位１６２ｂとを連接してなる構成である。これにより、スチールのみからなるホイールリムに比して、本構成のホイールリム１６２は、アルミ部位１６２ｂを有することにより軽量化される。このように、本実施例１０の自動車用ホイール１６１にあっても、上述した実施例１，２と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例１１】
【０１１４】
実施例１１の自動車用ホイール１７１は、図１９（Ａ）のように、トラック等の大型車用のものであり、ドロップ嵌合タイプの構成である。この自動車用ホイール１７１は、上述した実施例１と類似形状のホイールリム１７２と、略椀形状のホイールディスク１７３とを溶接してなるものであり、本実施例１１にあっては、ホイールリム１７２をアルミニウム製とし、ホイールディスク１７３を複合板材１９５から成形されてなる構成としている。
【０１１５】
この大型車用の自動車用ホイール１７１は、そのホイールリム１７２が、両端に表裏のリムフランジ部１８６ａ，１８６ｂを備え、各リムフランジ部１８６ａ，１８６ｂに夫々連成する表裏のビードシート部１８７ａ，１８７ｂを備えている。ここで、表側のビードシート部１８７ａが比較的長尺状に形成されている。そして、表裏のビードシート部１８７ａ，１８７ｂの間にドロップ部１８８を備えている。一方、ホイールディスク１７３は、ハブ孔１７７と複数のボルト孔１７８が形成されたハブ取付部１７９と、該ハブ取付部１７９の外周縁から裏方へ湾曲状に傾斜する湾曲周部１８１と、当該ホイールディスク１７３の外周縁に設けられたディスクフランジ部１８３とを備えてなる。
【０１１６】
上記したホイールディスク１７３は、円形状の複合板材１９５をプレス加工することにより成形される。この複合板材１９５は、上述した実施例８と同様、図１９（Ｂ）のように、ホイールリム１７２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる円環状の溶接金属部分片１９６と、スチールからなる円形状の金属部分片１９７とから構成されている。ここで、溶接金属部分片１９６は複合板材１９５の外周縁を成し、当該ホイールディスク１７３のディスクフランジ部１８３を形成するように寸法形状（内外径など）が設定されている。さらに、金属部分片１９７の外径が、溶接金属部分片１９６の内径と同寸法となるように設定されている。複合板材１９５は、溶接金属部分片１９６に金属部分片１９７を内嵌し、溶接金属部分片１９６の内周端縁１９６ａと金属部分片１９７の外周端縁１９７ａとを突き当てて、両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することにより、溶接金属部分片１９６と金属部分片１９７とが面方向に沿って連接された複合板材１９５を形成する。
【０１１７】
このホイールディスク１７３とホイールリム１７２とを、該ホイールディスク１７３のディスクフランジ部１８３がホイールリム１７２のドロップ部１８８に内嵌するように嵌合し、ＭＩＧ溶接によりディスクフランジ部１８３とドロップ部１８８の内周面とを隅肉溶接する。これにより、本実施例１１の自動車用ホイール１７１を得る。ここで、ホイールディスク１７３にあって、ディスクフランジ部１８３が本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム１７２にあって、ドロップ部１８８が本発明にかかる溶接部である。すなわち、本実施例１１の大型車用の自動車用ホイール１７１にあっても、ホイールディスク１７３とホイールリム１７２とは、同一金属材料のアルミニウム合金からなるディスクフランジ部（溶接部）１８３とドロップ部（溶接部）１８８とを周方向の複数箇所で溶接（図１９（Ａ）の溶接ビード１９を参照）することにより接合されている。
【０１１８】
本実施例１１の自動車用ホイール１７１は、大型車用のドロップ嵌合タイプの構成であって、上述した実施例１と同様に、アルミニウム合金製のホイールリム１７２による軽量化と、ホイールディスク１７３のディスクフランジ部１８３を除く部位をスチール製とすることによる強度確保とを有するものであり、さらに、ディスクフランジ部１８３をホイールリム１７２と同一金属材料のアルミニウム合金製として溶接してなるものである。この自動車用ホイール１７１にあっても、上述した実施例１と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【実施例１２】
【０１１９】
実施例１２の自動車用ホイール２０１にあっては、図２０（Ａ）のように、大型自動車用のものであって、分割式のホイールリム２０２を備えた構成（以下、リム分割タイプという）である。この自動車用ホイール２０１は、分割式のホイールリム２０２と、略皿形状のホイールディスク２０３とを溶接してなるものであり、本実施例１２にあっては、ホイールリム２０２をアルミニウム製とし、ホイールディスク２０３を複合板材２２５から成形されてなる構成としている。
【０１２０】
ここで、分割式のホイールリム２０２について説明する。このホイールリム２０２は、一端に裏側フランジ部２１３を備え且つ他端縁に表側ビードシート部２１６ａを備えた略円筒形状のリム本体２０２ａと、該リム本体２０２ａに装着される、表側フランジ部２１４を備えた略円環状のサイドリング２０２ｂとから構成されている。リム本体２０２ａの表側ビードシート部２１６ａが形成された他端の開口縁には、周方向で所定間隔をおいて複数のフック部２２０が形成されている。また、サイドリング２０２ｂには、その内周端縁に、前記フック部２２０に係止する係止部２２１が、周方向で所定間隔をおいて複数形成されている。そして、リム本体２０２ａの表方からサイドリング２０２ｂを、その係止部２２１がフック部２２０に当たらないように外嵌し、周方向へ回転することによって、各フック部２２０に係止部２２１を係合し、ホイールリム２０２となる。このようなホイールリム２０２は、大型自動車のように、高剛性のタイヤを装着する場合に、リム本体２０２ａに表方からタイヤをスライドさせて外嵌した後、サイドリング２０２ｂを前記のように装着することによって、タイヤを装着することができるようにしている。
【０１２１】
尚、本実施例１２にあって、リム本体２０２ａは、裏側フランジ部２１３に連成する裏側ビードシート部２１６ｂを備え、表裏のビードシート部２１６ａ，２１６ｂ間を略ストレート円筒形状としており、ドロップ部を備えてない。さらに、リム本体２０２ａとサイドリング２０２ｂとは、図示しないシール部材を介在しており、タイヤ内の空気が漏れることを防止している。また、このようなリム本体２０２ａは、アルミニウム合金板から成形することができる。また、サイドリングにあっても、円環状のアルミニウム合金板から成形することができる。いずれの成形工程も、従来から用いられている方法を適用できるため、詳細については省略する。
【０１２２】
一方、ホイールディスク２０３は、ハブ孔２０７と複数のボルト孔２０８が形成されたハブ取付部２０９と、該ハブ取付部２０９の外周縁から裏方へ傾斜する傾斜周部２１１と、当該ホイールディスク２０３の外周縁に設けられたディスクフランジ部２１０とを備えてなる。このホイールディスク２０３は、円形状の複合板材２２５をプレス加工することにより成形される。この複合板材２２５は、上述した実施例１１と同様、図２０（Ｂ）のように、ホイールリム２０２と同一金属材料のアルミニウム合金からなる円環状の溶接金属部分片２２６と、スチールからなる円形状の金属部分片２２７とから構成されている。ここで、溶接金属部分片２２６は複合板材２２５の外周縁を成し、当該ホイールディスク２０３のディスクフランジ部２１０を形成するように寸法形状（内外径など）が設定されている。さらに、金属部分片２２７の外径が、溶接金属部分片２２６の内径と同寸法となるように設定されている。複合板材２２５は、溶接金属部分片２２６に金属部分片２２７を内嵌し、溶接金属部分片２２６の内周端縁２２６ａと金属部分片２２７の外周端縁２２７ａとを突き当てて、両者を摩擦攪拌溶接により突き合わせ接合することにより、溶接金属部分片２２６と金属部分片２２７とが面方向に沿って連接されて形成される。
【０１２３】
このホイールディスク２０３と上記したリム本体２０２ａとを、該ホイールディスク２０３のディスクフランジ部２１０がリム本体２０２ａの表側の開口端縁に内嵌するように嵌合し、ＭＩＧ溶接によりディスクフランジ部２１０とリム本体２０２ａの表側開口端縁の内周面とを隅肉溶接する。これにより、本実施例１２の自動車用ホイール２０１を得る。ここで、ホイールディスク２０３にあって、ディスクフランジ部２１０が本発明にかかる溶接部であり、ホイールリム２０２にあって、リム本体２０２ａの表側開口端縁が本発明にかかる溶接部２２９である。すなわち、本実施例１２の自動車用ホイール２０１にあっても、ホイールディスク２０３とホイールリム２０２とは、同一金属材料のアルミニウム合金からなるディスクフランジ部（溶接部）２１０とリム本体２０２ａの表側開口端縁（溶接部２２９）とを周方向の複数箇所で溶接（図２０（Ａ）の溶接ビード１９を参照）することにより接合されている。
【０１２４】
本実施例１２の自動車用ホイール２０１は、リム分割タイプの構成であって、上述した実施例１と同様に、アルミニウム合金製のホイールリム２０２による軽量化と、ホイールディスク２０３のディスクフランジ部２１０を除く部位をスチール製とすることによる強度確保とを有するものであり、さらに、ディスクフランジ部２１０をホイールリム２０２と同一金属材料のアルミニウム合金製として溶接してなるものである。この自動車用ホイール２０１にあっても、上述した実施例１と同様に、軽量化と高強度化とを高レベルでバランスできるという本発明の作用効果を奏する。
【０１２５】
一方、上述した実施例１〜１２にあって、ホイールリムおよびホイールディスクを成形する構成材料としてアルミニウム合金とスチールとを入れ替えた構成とすることもできる。例えば、実施例１にあって、ホイールリムをスチール製とし、且つホイールディスクを、ホイールリムと同一金属材料のスチールからなる溶接金属部分片とアルミニウム合金からなる金属部分片とを摩擦攪拌溶接した複合板材により成形してなる構成とすることができる。かかる構成にあっても、ホイールリムとホイールディスクとを同一金属材料のスチールからなる各部位をＭＡＧ溶接することにより接合できる。他の実施例２〜１２にあっても同様である。
【０１２６】
また、上述した実施例１〜１２にあっては、ホイールリムとホイールディスクの一方のみを複合板材により成形されてなる構成としたものであるが、ホイールリムとホイールディスクとの両者を夫々の複合板材により成形してなる構成とすることもできる。例えば、実施例１のホイールディスク３と実施例２のホイールリム３２とを溶接してなる構成とすることもできる。この構成にあっては、ホイールディスク３のディスクフランジ部１３の湾曲部１３ａを、ホイールリム３２のドロップ部１８のアルミ円弧部３２ｂからなる部位に内嵌するように周方向位置決めし、両者をＭＩＧ溶接により溶接することにより一体化されて成る構成である。同様に、実施例１，３〜５の各ホイールディスクと実施例２，６，７の各ホイールリムとを溶接してなる構成とすることもできる。尚、実施例１〜７は、ドロップ嵌合タイプの構成であり、上述した実施例８〜１２は、ビード嵌合タイプ、フルフェイスタイプ、大型自動車用のドロップ嵌合タイプ、リム分割タイプの構成であるが、実施例１〜７の構成を実施例８〜１２の構成にも同様に適用可能である。
【０１２７】
上述した実施例１〜１２は、複合板材の溶接金属部分片がアルミニウム合金とスチールのいずれか一方からなり、金属部分片が他方からなる構成であるが、その他の構成として、例えば、スチールの代わりにチタン合金またはマグネシウム合金を適用した構成、又はアルミニウム合金の代わりにチタン合金またはマグネシウム合金を適用した構成とすることもできる。具体的には、スチールからなる溶接金属部分片とチタン合金またはマグネシウム合金からなる金属部分片とを摩擦攪拌溶接により接合してなる複合板材により、ホイールリム及び／又はホイールディスクを成形してなる構成としても良い。また、スチール、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金のいずれか一からなる溶接金属部分片と、残りの二種からなる各金属部分片とを摩擦攪拌溶接して接合してなる複合板材を適用することも可能である。つまり、スチールとアルミニウム合金との二種類の金属材料から複合板材を構成するのではなく、スチール、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金のうちの二種類の金属材料から複合板材を構成し、この二種類の金属材料からなる複合板材を用いた本発明にかかる自動車用ホイールを得ることもできる。また、スチール、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金のうちの三種類の金属材料から複合板材を構成し、この三種類の金属材料からなる複合板材を用いた本発明にかかる自動車用ホイールを得ることもできる。さらには、スチール、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金の四種類の金属材料から複合板材を構成し、この四種類の金属材料からなる複合板材を用いた本発明にかかる自動車用ホイールを得ることもできる。
【０１２８】
上述した実施例２にあっては、ホイールリム３２を成形する複合板材４１を、その長手方向両端に同一金属材料のスチールからなる矩形状金属部分片を配設した構成であるが、その他の構成として、同一形状の矩形状の溶接金属部分片と金属部分片とを交互に一列状に連接してなる複合板材（図示省略）を適用することもできる。この場合の複合板材は、その長手方向一側に溶接金属部分片が在り且つ他側に金属部分片が在る構成となる。そのため、この複合板材からホイールリムを成形する際にあって、該複合板材の両端の短辺同士を接合するために、両端縁を平らな板状として突き当てて摩擦攪拌溶接により接合する。これにより、複合板材の両端を構成する溶接金属部分片と金属部分片とを接合することができる。そして、接合後に、接合した領域を湾曲する加工を行い、所望の円筒体とし、ロール加工等を実施して所望のホイールリムを成形する。このホイールリムにあっては、複合板材の構成が異なるために成形工程が異なるものの、成形後には実施例２と同じ構成となるため、上述した実施例２と同様の作用効果も奏する。
【０１２９】
上述した実施例３にあっては、ホイールディスクが、そのディスクフランジ部の各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃとハブ面アール部とをスチールにより成形し、その他の部位をアルミニウム合金により成形した構成であるが、前記ハブ面アール部と異なる部位をスチールにより成形した構成とすることもできる。例えば、ハット部をスチールにより成形した構成としたり、ハブ取付部をスチールにより成形した構成などのように、様々に設定することも可能である。尚、ディスクフランジ部の各湾曲部１３ａの外端縁１３ｃは、ホイールリムと溶接する部位であることから、スチールにより成形することを要する。一方、実施例１にあっても、前記実施例３と同様に、ハブ面アール部、ハット部、ハブ取付部のいずれかをスチールにより成形した構成とすることも可能である。
【０１３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明にかかる実施例１の自動車用ホイール１の平面図である。
【図２】同上の自動車用ホイール１の、図１のＬ−Ｌ断面図である。
【図３】（Ａ）溶接金属部部片２２と金属部分片２３とからなる複合板材２１の平面図と、（Ｂ）複合板材２１により成形されたホイールディスク３の斜視図である。
【図４】実施例２の自動車用ホイール３１の縦断面図である。
【図５】（Ａ）溶接金属部部片４２，４３と金属部分片４４とからなる複合板材４１の平面図と、（Ｂ）複合板材４１により成形されたホイールリム３２の斜視図である。
【図６】実施例３の自動車用ホイール６１の縦断面図である。
【図７】（Ａ）溶接金属部部片７２，７３と金属部分片７４，７５とからなる複合板材７１の平面図と、（Ｂ）複合板材７１により成形されたホイールディスク６３の斜視図である。
【図８】実施例４の自動車用ホイール８１の縦断面図である。
【図９】（Ａ）溶接金属部部片８６と金属部分片８７とからなる複合板材８５の平面図と、（Ｂ）複合板材８５により成形されたホイールディスク８３の斜視図である。
【図１０】実施例５の自動車用ホイール９１の縦断面図である。
【図１１】（Ａ）溶接金属部部片９６と金属部分片９７とからなる複合板材９５の平面図と、（Ｂ）複合板材９５により成形されたホイールディスク９３の斜視図である。
【図１２】実施例６の自動車用ホイール１０１の縦断面図である。
【図１３】（Ａ）溶接金属部部片１０６と金属部分片１０７とからなる複合板材１０５の平面図と、（Ｂ）複合板材１０５により成形されたホイールリム１０２の斜視図である。
【図１４】実施例７の自動車用ホイール１１１の縦断面図である。
【図１５】（Ａ）溶接金属部部片１１６と金属部分片１１７，１１８とからなる複合板材１１５の平面図と、（Ｂ）複合板材１１５により成形されたホイールリム１１２の斜視図である。
【図１６】（Ａ）実施例８の自動車用ホイール１２１の縦断面図と、（Ｂ）溶接金属部部片１３６と金属部分片１３７とからなる複合板材１３５の平面図である。
【図１７】（Ａ）実施例９の自動車用ホイール１４１の縦断面図と、（Ｂ）溶接金属部部片１４６と金属部分片１４７とからなる複合板材１４５の平面図である。
【図１８】（Ａ）実施例１０の自動車用ホイール１６１の縦断面図と、（Ｂ）溶接金属部部片１６６と金属部分片１６７とからなる複合板材１６５の平面図である。
【図１９】（Ａ）実施例１１の自動車用ホイール１７１の縦断面図と、（Ｂ）溶接金属部部片１９６と金属部分片１９７とからなる複合板材１９５の平面図である。
【図２０】（Ａ）実施例１２の自動車用ホイール２０１の縦断面図と、（Ｂ）溶接金属部部片２２６と金属部分片２２７とからなる複合板材２２５の平面図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１，３１，６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１４１，１６１，１７１，２０１  自動車用ホイール
２，３２，６２，１０２，１１２，１４２，１６２，１７２，２０２  ホイールリム
３，３３，６３，８３，９３，１２３，１４３，１６３，１７３，２０３  ホイールディスク
１３ａ  湾曲部（実施例１，２，４，５，６，７の溶接部）
１３ｃ  外端縁（溶接部）
１７ａ  表側ビードシート部（実施例８の溶接部）
１８  ドロップ部（実施例１，３，４，５，６，７の溶接部）
２１，４１，７１，８５，９５，１０５，１１５，１３５，１４５，１６５，１９５，２２５  複合板材
２２，４２，４３，７２，７３，８６，９６，１０６，１１６，１３６，１４６，１６６，１９６，２２６  溶接金属部分片
２２ａ，４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，７３ｂ，８６ａ，９６ａ，１０６ａ、１１６ａ、１４６ａ、１６６ａ、１９６ａ、２２６ａ  端縁
２３，４４，７４，７５，８７，９７，１０７，１１７，１１８，１３７，１４７，１６７，１９７，２２７  金属部分片
２３ａ，４４ａ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，８７ａ，９７ａ，１０７ａ、１１７ａ、１１８ａ、１３７ａ、１４７ａ、１６７ａ、１９７ａ、２２７ａ  端縁
３５，１５９，１６９，２２９  溶接部
１３３，１８３，２１０  ディスクフランジ部（溶接部）
１５７ａ，１６７ａ  表側ビードシート部（溶接部）
１８８  ドロップ部（溶接部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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