(57)【要約】【課題】高剛性の車両用ホイールディスクを備えた車両用ディスクホイールを提供する。【解決手段】車軸のハブに取り付けられる車両用ホイールディスクには、複数のボルトを通すための複数のボルト孔が形成されている。当該車両用ホイールディスクは、前記複数のボルトと前記複数のナットとによって締め付けられることによって前記ハブに取り付けられる取り付け部を備える。前記取り付け部は、平板部と、複数のナット支持部と、前記平板部に対して車幅方向内側に凹む複数の押し付け部とを有する。軸方向から見て、それぞれの中心に前記ナット支持部が位置するように、前記取り付け部を周方向に前記複数のナット支持部と同数の基準領域に等分割した場合に、前記同数の基準領域それぞれに前記押し付け部が設けられる。軸方向から見て、前記押し付け部は、前記ナット支持部の外縁に沿って設けられた円形状または円弧形状の内縁を有する。【選択図】図２
2019218039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のリムと、
前記リムに接合され、かつ車軸のハブに設けられた複数のボルトおよび前記複数のボルトにねじ込まれる複数のナットによって、前記ハブに取り付けられる車両用ホイールディスクとを備えた車両用ディスクホイールであって、
前記車両用ホイールディスクは、
前記複数のボルトを通すための複数のボルト孔が形成されており、前記複数のボルト孔に通される前記複数のボルトと前記複数のナットとによって締め付けられることによって前記ハブに取り付けられる取り付け部を備え、
前記取り付け部は、平板部と、車両において前記平板部に対して車幅方向外側に突出しかつ前記車両用ホイールディスクの軸方向から見て円環形状を有する複数のナット支持部と、車両において前記平板部に対して車幅方向内側に凹む複数の押し付け部とを有し、
前記複数のボルト孔はそれぞれ、前記ナット支持部を前記軸方向に貫通するように形成されており、
前記軸方向から見て、それぞれの中心に前記ナット支持部が位置するように、前記取り付け部を前記車両用ホイールディスクの周方向に前記複数のナット支持部と同数の基準領域に等分割した場合に、
前記同数の基準領域それぞれに前記押し付け部が設けられ、
前記軸方向から見て、前記押し付け部は、前記ナット支持部の外縁に沿って設けられた円形状または円弧形状の内縁を有する、車両用ディスクホイール。
【請求項２】
前記軸方向から見て、前記車両用ホイールディスクの中心および前記ボルト孔の中心を通る直線を第１分割線とし、前記ボルト孔の中心を通りかつ前記第１分割線に垂直な方向に延びる直線を第２分割線として、前記基準領域を前記第１分割線および前記第２分割線によって４つの領域に分割した場合に、前記４つの領域それぞれに、前記押し付け部の前記内縁の一部が設けられている、請求項１に記載の車両用ディスクホイール。
【請求項３】
前記押し付け部は、前記平板部に対して車幅方向内側に凹みかつ互いに離れて設けられる複数の凹部を含み、
前記軸方向から見て、前記複数の凹部はそれぞれ、前記取り付け部の外縁に沿って設けられた円弧形状の内縁を有する、請求項１または２に記載の車両用ディスクホイール。
【請求項４】
前記複数のナット支持部はそれぞれ、前記ナット支持部の径方向外側に向かって膨らむように湾曲する張出部と、前記ナット支持部の周方向において前記張出部に隣り合いかつ前記張出部に対して前記ナット支持部の径方向内側または径方向外側に向かって突出する１以上の突出部とを有する、請求項１から３のいずれかに記載の車両用ディスクホイール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の車両用ホイールディスクの製造方法であって、
第１面および第２面を有する金属板を打ち抜いてブランクを得る、打ち抜き工程と、
前記ブランクに対して絞り加工を行うことによって、前記平板部、前記複数のナット支持部、および前記複数の押し付け部を成形する、絞り工程とを備え、
前記第１面は、車両において車幅方向外側を向く面であり、前記第２面は、車両において車幅方向内側を向く面であり、
前記絞り工程では、ダイおよびブランクホルダによって前記ブランクを支持した状態で、前記第１面の所定の領域にパンチを押し付けることによって前記複数の押し付け部が成形される、車両用ホイールディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ディスクホイールおよび車両用ホイールディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、旋回時の車両姿勢を安定させるための横滑り防止装置（ESC：Electronic Stability Control）を搭載した車両が普及してきている。ＥＳＣを搭載した車両においては、例えば、運転者が障害物を緊急回避するために車両を急旋回させた際に、横滑りを防止するためにＥＳＣが作動する。このとき、ホイールディスクにおいて大きな横力が発生する。このため、ＥＳＣが搭載された車両において使用されるホイールディスクには、ＥＳＣが搭載されていない従来の車両において使用されるホイールディスクに比べて、高い剛性が要求される。
【０００３】
車両用のホイールディスクの剛性を高めるための技術は、これまでにも提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、窓部形成部を有する車両用ホイールディスクが開示されている。特許文献１の車両用ホイールディスクでは、窓部形成部のディスク半径方向外側面が、ディスク半径方向と直交する平面とされている。特許文献１には、上記のような構成によれば、車両においてタイヤからリムに力が加わった際に、窓部形成部が変形しにくくなることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−５２３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、既存の技術だけでは、ホイールディスクの剛性向上の要求に十分に対応できない。このため、従来、ＥＳＣを搭載した車両においてホイールディスクに要求される剛性を確保するためには、ホイールディスクの素材として高強度の材料を用いたり、ホイールディスクの板厚を厚くしたりする必要があった。しかしながら、高強度の材料を用いる場合には、ホイールディスクの製造コストが上昇し、ホイールディスクの板厚を厚くする場合には、ホイールディスクの重量が増加するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、高剛性の車両用ホイールディスクを備えた車両用ディスクホイールおよび車両用ホイールディスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に、車両においてホイールディスクは、車軸のハブに固定される。具体的には、ハブに設けられたボルトをホイールディスクに形成されたボルト穴に通した後、ボルトにナットをねじ込むことによって、ハブにホイールディスクが固定される。
【０００９】
上記のようにハブに固定されるホイールディスクにおいて、本発明者らは、車軸からホイールディスクに作用する力、およびホイールディスクに力が加わった際にホイールディスクにおいて生じる現象について詳細に検討した。その結果、車軸からホイールディスクに大きな力が作用した場合、ホイールディスクにおいてハブに固定されている部分（より具体的には、ナットによって締め付けられている部分）が塑性変形し、ホイールディスクにおいて座屈が生じる可能性が高くなることが分かった。
【００１０】
本発明は上記の知見に基づいてなされたものであり、下記の車両用ディスクホイールおよび車両用ホイールディスクの製造方法を要旨とする。
【００１１】
（１）円筒状のリムと、
前記リムに接合され、かつ車軸のハブに設けられた複数のボルトおよび前記複数のボルトにねじ込まれる複数のナットによって、前記ハブに取り付けられる車両用ホイールディスクとを備えた車両用ディスクホイールであって、
前記車両用ホイールディスクは、
前記複数のボルトを通すための複数のボルト孔が形成されており、前記複数のボルト孔に通される前記複数のボルトと前記複数のナットとによって締め付けられることによって前記ハブに取り付けられる取り付け部を備え、
前記取り付け部は、平板部と、車両において前記平板部に対して車幅方向外側に突出しかつ前記車両用ホイールディスクの軸方向から見て円環形状を有する複数のナット支持部と、車両において前記平板部に対して車幅方向内側に凹む複数の押し付け部とを有し、
前記複数のボルト孔はそれぞれ、前記ナット支持部を前記軸方向に貫通するように形成されており、
前記軸方向から見て、それぞれの中心に前記ナット支持部が位置するように、前記取り付け部を前記車両用ホイールディスクの周方向に前記複数のナット支持部と同数の基準領域に等分割した場合に、
前記同数の基準領域それぞれに前記押し付け部が設けられ、
前記軸方向から見て、前記押し付け部は、前記ナット支持部の外縁に沿って設けられた円形状または円弧形状の内縁を有する、車両用ディスクホイール。
【００１２】
（２）前記軸方向から見て、前記車両用ホイールディスクの中心および前記ボルト孔の中心を通る直線を第１分割線とし、前記ボルト孔の中心を通りかつ前記第１分割線に垂直な方向に延びる直線を第２分割線として、前記基準領域を前記第１分割線および前記第２分割線によって４つの領域に分割した場合に、前記４つの領域それぞれに、前記押し付け部の前記内縁の一部が設けられている、上記（１）に記載の車両用ディスクホイール。
【００１３】
（３）前記押し付け部は、前記平板部に対して車幅方向内側に凹みかつ互いに離れて設けられる複数の凹部を含み、
前記軸方向から見て、前記複数の凹部はそれぞれ、前記取り付け部の外縁に沿って設けられた円弧形状の内縁を有する、上記（１）または（２）に記載の車両用ディスクホイール。
【００１４】
（４）前記複数のナット支持部はそれぞれ、前記ナット支持部の径方向外側に向かって膨らむように湾曲する張出部と、前記ナット支持部の周方向において前記張出部に隣り合いかつ前記張出部に対して前記ナット支持部の径方向内側または径方向外側に向かって突出する１以上の突出部とを有する、上記（１）から（３）のいずれかに記載の車両用ディスクホイール。
【００１５】
（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載の車両用ホイールディスクの製造方法であって、
第１面および第２面を有する金属板を打ち抜いてブランクを得る、打ち抜き工程と、
前記ブランクに対して絞り加工を行うことによって、前記平板部、前記複数のナット支持部、および前記複数の押し付け部を成形する、絞り工程とを備え、
前記第１面は、車両において車幅方向外側を向く面であり、前記第２面は、車両において車幅方向内側を向く面であり、
前記絞り工程では、ダイおよびブランクホルダによって前記ブランクを支持した状態で、前記第１面の所定の領域にパンチを押し付けることによって前記複数の押し付け部が成形される、車両用ホイールディスクの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高剛性の車両用ホイールディスクおよびそれを備えた車両用ディスクホイールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ディスクホイールを示す平面図である。
【図２】図２は、図１の車両用ディスクホイールを示す底面図である。
【図３】図３は、図１の車両用ディスクホイールの一部を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、図２に示すナット支持部およびその周辺を示す底面図である。
【図６】図６は、押し付け部の他の例を示す図である。
【図７】図７は、押し付け部の他の例を示す図である。
【図８】図８は、押し付け部の他の例を示す図である。
【図９】図９は、押し付け部の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、押し付け部の他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、比較対象となる押し付け部を示す図である。
【図１２】図１２は、ナット支持部の他の例を示す概略斜視図である。
【図１３】図１３は、ナット支持部の概略断面図である。
【図１４】図１４は、突出部の形成位置を説明するための図である。
【図１５】図１５は、突出部の形成位置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る車両用ホイールディスクおよび車両用ディスクホイールについて図面を用いて説明する。
【００１９】
（車両用ディスクホイールの構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ディスクホイール１０（以下、ホイール１０と略記する。）を示す平面図であり、図２は、ホイール１０を示す底面図である。また、図３は、ホイール１０の一部を示す斜視図であり、図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図１〜図４を参照して、ホイール１０は、円筒状のリム１２と、本発明の一実施形態に係る車両用ホイールディスク１４（以下、ディスク１４と略記する。）とを備えている。リム１２およびディスク１４の材料としては種々の金属材料および樹脂を用いることができる。金属材料としては、例えば、鋼（例えば、熱間圧延鋼板）、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を挙げることができる。
【００２１】
リム１２とディスク１４とは、リム１２にディスク１４を嵌め込んだ状態で溶接することによって接合されている。なお、リム１２の構成としては、公知の種々のリムの構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。
【００２２】
詳細な説明は省略するが、ディスク１４を製造する際には、例えば、まず、素材コイルから得られた金属板が所定寸法に切断される。その後、所定寸法に切断された金属板を打ち抜くことによって、所定形状のブランクが得られる。更に、得られたブランクに対して、絞り加工および穴抜き加工等の所定の加工が行なわれて、ディスク１４が得られる。
【００２３】
ディスク１４は、全体として略円盤形状を有している。ディスク１４の中心部には、ハブ穴１６が形成されている。ハブ穴１６は、ディスク１４の軸方向から見て略円形状を有している。ディスク１４は、ハブ穴１６からハブ穴１６の径方向外側に向かって順に設けられた取り付け部１８、ハット部２０およびフランジ部２２を有している。
【００２４】
取り付け部１８は、図示しない車両の車軸のハブに設けられた複数のボルトと、その複数のボルトにねじ込まれる複数のナットとによって締め付けられることによって、車軸のハブに取り付けられる。取り付け部１８の詳細については後述する。なお、取り付け部１８を車軸のハブに取り付ける態様は、公知のホイールディスクと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
ハット部２０は、取り付け部１８からディスク１４の軸方向に膨らむように形成されている。フランジ部２２は、円筒形状を有し、リム１２に溶接される。なお、ハット部２０およびフランジ部２２の構成としては、公知の種々のハット部およびフランジ部の構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。
【００２６】
以下、取り付け部１８について詳しく説明する。
【００２７】
図１〜図３を参照して、取り付け部１８は、平板部２４と、複数（本実施形態では、４つ）の押し付け部２５と、複数（本実施形態では、４つ）のナット支持部２６と、複数（本実施形態では、４つ）のリブ２７とを有している。図５は、図２に示すナット支持部２６およびその周辺を示す図である。なお、図５においては、各部の位置関係を分かりやすくするために、押し付け部２５にハッチングを付している。
【００２８】
図１〜図３を参照して、平板部２４は、車両において車幅方向外側を向く第１面２４ａ（図１および３参照）と、車両において車幅方向内側を向く第２面２４ｂ（図２および３参照）とを有している。第１面２４ａおよび第２面２４ｂは平坦な面であり、互いに平行に設けられている。
【００２９】
押し付け部２５は、平板部２４に対して、車幅方向内側に凹む凹部である。本実施形態では、押し付け部２５は、平板部２４に対して車幅方向内側に突出している。言い換えると、押し付け部２５は、平板部２４に対して、図示しない車軸のハブ側に突出している。
【００３０】
本実施形態では、押し付け部２５は、車両において車幅方向外側を向く凹面２５ａ（図１および３参照）と、車両において車幅方向内側を向く凸面２５ｂ（図２および５参照）とを有している。凹面２５ａは、平板部２４の第１面２４ａに対して車幅方向内側に凹み、凸面２５ｂは、平板部２４の第２面２４ｂに対して車幅方向内側に突出している。言い換えると、凹面２５ａは、第１面２４ａに対して図示しない車軸のハブ側に凹む面であり、凸面２５ｂは、第２面２４ｂに対して図示しない車軸のハブ側に突出する面である。なお、凸面２５ｂは、ディスク１４の軸方向に対して垂直でかつ平坦な面である。
【００３１】
押し付け部２５は、取り付け部１８が図示しない車軸のハブに取り付けられる際に、ハブに押し付けられる部分である。本実施形態では、凸面２５ｂが、車軸のハブに押し付けられる。凸面２５ｂは、第２面２４ｂに対して上記ハブ側に、例えば、０．０１ｍｍ以上突出している。
【００３２】
図１および図２を参照して、複数のナット支持部２６は、ディスク１４の周方向に等間隔で並ぶように設けられている。複数のナット支持部２６はそれぞれ、ディスク１４の軸方向から見て円環形状を有している。ナット支持部２６は、ディスク１４の軸方向において、平板部２４に対して車幅方向外側（凸面２５ｂとは反対側）に向かって突出している。
【００３３】
図１を参照して、本実施形態においては、取り付け部１８を、ディスク１４の周方向にナット支持部２６と同数（すなわち、４つ）の基準領域１８ａに等分割した場合に、各基準領域１８ａに押し付け部２５が設けられる。なお、図１においては、基準領域１８ａと基準領域１８ａとの境界を、二点鎖線で示している。本実施形態では、ディスク１４の周方向において、各基準領域１８ａの中心にナット支持部２６が位置している。本実施形態では、ナット支持部２６ごとに、押し付け部２５が設けられている。また、本実施形態では、ナット支持部２６の周囲を覆うように、押し付け部２５が設けられている。
【００３４】
図１〜図３および図５を参照して、本実施形態では、ディスク１４の軸方向から見て、各押し付け部２５は、ナット支持部２６の外縁に沿って設けられた円弧形状の内縁２５ｃを有する。
【００３５】
複数のリブ２７は、ディスク１４の周方向に等間隔で並ぶように設けられている。本実施形態では、複数のナット支持部２６と複数のリブ２７とが、ディスク１４の周方向において交互に並ぶように設けられている。図３を参照して、リブ２７は、ディスク１４の軸方向において、平板部２４に対して車幅方向外側に向かって突出している。本実施形態では、ディスク１４の軸方向から見て、押し付け部２５は、ナット支持部２６とリブ２７との間をディスク１４の径方向に通るように設けられている。
【００３６】
各ナット支持部２６の中心部には、上記ボルトを通すためのボルト孔２８が形成されている。ボルト孔２８は、ナット支持部２６をディスク１４の軸方向に貫通するように形成されている。図３および図４を参照して、ナット支持部２６の中心部には、ボルト孔２８に繋がるように、ナット座面３０が形成されている。本実施形態では、ナット座面３０は、テーパー形状を有している。本実施形態では、ナット座面３０は、車幅方向外側ほど直径が大きくなるように形成されている。なお、ナット座面３０の形状は上述の例に限定されない。例えば、ナット座面３０が球面形状（断面円弧形状）を有していてもよい。
【００３７】
本実施形態では、車軸のハブに設けられた複数のボルトが取り付け部１８の複数のボルト孔２８に通され、各ボルトにナットをねじ込むことによって、ディスク１４がハブに取り付けられる。上記のナット座面３０は、ボルトにねじ込まれたナットを支持する面である。なお、ナット支持部の形状は上述の例に限定されず、公知の種々のナット支持部の形状を採用できる。
【００３８】
なお、本実施形態では、押し付け部２５の少なくとも一部が、ディスク１４の軸方向から見て、ボルト孔２８の中心を中心とする半径２０ｍｍの円の内側に設けられることが好ましく、ボルト孔２８の中心を中心とする半径１８ｍｍの円の内側に設けられることがより好ましい。
【００３９】
なお、平板部２４、複数の押し付け部２５、複数のナット支持部２６および複数のリブ２７は、上述の絞り加工によって成形される。本実施形態では、第１面（ディスク１４の第１面２４ａとなる面）および第２面（ディスク１４の第２面２４ｂとなる面）を有するブランクを、図示しないダイおよびブランクホルダによって支持した状態で、上記第１面の所定の領域に図示しないパンチを押し付けることによって、凹面２５ａを有する押し付け部２５が成形される。このようにして成形された押し付け部２５では、加工硬化によって剛性が向上する。
【００４０】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係るディスク１４では、複数のナット支持部２６それぞれに対応するように、押し付け部２５が設けられている。各押し付け部２５は、平板部２４に対して車幅方向内側に凹むように絞り加工によって成形されている。また、各押し付け部２５の内縁２５ｃは、ナット支持部２６の外縁に沿うように、円弧形状を有している。このような構成により、ディスク１４を車軸のハブに取り付けるために、上記ハブに設けられたボルトにナットをねじ込んだ際に、押し付け部２５が上記ハブに押し付けられる。上述したように、各押し付け部２５の内縁２５ｃは、ナット支持部２６の外縁に沿うように円弧形状を有しているので、ボルトにナットを締め付ける際に、押し付け部２５によってナット支持部２６を適切に保持することができる。したがって、ナット支持部２６およびその近傍における局部的な面圧上昇が回避され、ナット支持部２６およびその近傍の応力上昇を抑制できる。これにより、車軸からディスク１４に大きな力が作用した場合でも、ナット支持部２６の近傍の部分が塑性変形することを抑制することができる。その結果、ディスク１４において座屈が生じることを抑制することができる。言い換えると、本実施形態に係るディスク１４では、従来のディスクから材料を変えたり、板厚を変えたりすることなく、ディスク１４の剛性を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、ディスク１４の製造コストおよび重量の上昇を抑制しつつ、ディスク１４の剛性を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、押し付け部２５は、ナット支持部２６の周囲を覆うように設けられている。さらに、本実施形態では、押し付け部２５の凸面２５ｂは、平板部２４の第２面２４ｂに対して、車軸のハブ側に突出している。このような構成により、ナット支持部２６の周囲を、ほぼ全周に近い接触面で保持することができる。これにより、車軸からディスク１４に大きな力が作用した場合でも、ナット支持部２６の近傍の部分が塑性変形することを十分に抑制することができる。
【００４２】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、ディスク１４の軸方向から見て、押し付け部２５が略Ｕ字形状を有する場合について説明したが、押し付け部２５の形状は上述の例に限定されない。
【００４３】
図６〜図１０は、押し付け部の他の例を示す図である。なお、図６〜図１０には、車幅方向内側から見た基準領域１８ａの概略図を示している。図６〜図１０においては、各部の位置関係を分かりやすくするために、押し付け部にハッチングを付している。また、図６〜図１０においては、第１分割線Ａ１および第２分割線Ａ２を一点鎖線で示している。第１分割線Ａ１は、ディスク１４（図１参照）の軸方向から見て、ディスク１４の中心およびボルト孔２８の中心を通る直線である。第２分割線Ａ２は、ディスク１４の軸方向から見て、ボルト孔２８の中心を通りかつ第１分割線Ａ１に垂直な方向に延びる直線である。
【００４４】
図６（ａ）に示す押し付け部２５Ａは、外側円弧部６０，６１と、内側円弧部６２と、中央円弧部６３，６４とを含む。外側円弧部６０，６１は、第２分割線Ａ２よりもディスク１４の径方向外側に設けられ、かつディスク１４の周方向において互いに離れた位置に設けられている。外側円弧部６０，６１はそれぞれ、基準領域１８ａの外縁に沿うように円弧状に形成されている。内側円弧部６２は、第２分割線Ａ２よりもディスク１４の径方向内側に設けられている。内側円弧部６２は、基準領域１８ａの内縁に沿うように円弧状に形成されている。中央円弧部６３は、ディスク１４の周方向において第１分割線Ａ１の一方側に設けられ、中央円弧部６４は、ディスク１４の周方向において第１分割線Ａ１の他方側に設けられている。中央円弧部６３は、外側円弧部６０と内側円弧部６２とを接続し、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。中央円弧部６４は、外側円弧部６１と内側円弧部６２とを接続し、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。
【００４５】
本実施形態においても、押し付け部２５Ａは、平板部２４に対して車幅方向内側に凹むように絞り加工によって成形される。また、中央円弧部６３，６４の内縁は、ナット支持部２６の外縁に沿うように円弧形状を有している。これにより、本実施形態においても、上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４６】
なお、本実施形態では、ディスク１４の軸方向から見て、基準領域１８ａを第１分割線Ａ１および第２分割線Ａ２によって４つの領域に分割した場合に、４つの領域それぞれに押し付け部２５Ａの上記円弧形状の内縁の一部が設けられている。具体的には、中央円弧部６３の内縁が、上記４つの領域のうちの２つの領域に亘って設けられ、中央円弧部６４の内縁が、他の２つの領域に亘って設けられている。このように押し付け部２５Ａを形成することによって、ナット支持部２６およびその近傍における局部的な面圧上昇を十分に回避でき、ナット支持部２６およびその近傍の応力上昇を十分に抑制できる。これにより、車軸からディスク１４に大きな力が作用した場合でも、ナット支持部２６の近傍の部分が塑性変形することを十分に抑制することができる。
【００４７】
上述の実施形態では、押し付け部が一つの凹部によって形成される場合について説明したが、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、押し付け部が互いに離れて形成された複数の凹部を有していてもよい。具体的には、図６（ｂ）に示す押し付け部２５Ｂは、ディスク１４の周方向に互いに離れて形成された凹部５Ａ，５Ｂを有している。凹部５Ａは、外側円弧部６０、内側円弧部６２ａおよび中央円弧部６３によって構成され、凹部５Ｂは、外側円弧部６１、内側円弧部６２ｂおよび中央円弧部６４によって構成されている。
【００４８】
なお、押し付け部２５Ｂが、図６（ａ）の押し付け部２５Ａと異なるのは、内側円弧部６２の代わりに、ディスク１４の周方向において互いに離れて設けられる内側円弧部６２ａおよび内側円弧部６２ｂを有している点である。内側円弧部６２ａは、ディスク１４の周方向において第１分割線Ａ１の一方側に設けられ、かつ基準領域１８ａの内縁に沿うように円弧状に形成されている。内側円弧部６２ｂは、ディスク１４の周方向において第１分割線Ａ１の他方側に設けられ、かつ基準領域１８ａの内縁に沿うように円弧状に形成されている。中央円弧部６３は、外側円弧部６０と内側円弧部６２ａとを接続するように設けられ、中央円弧部６４は、外側円弧部６１と内側円弧部６２ｂとを接続するように設けられている。
【００４９】
本実施形態においても、押し付け部２５Ｂは、平板部２４に対して車幅方向内側に凹むように絞り加工によって成形される。また、中央円弧部６３，６４の内縁は、ナット支持部２６の外縁に沿うように円弧形状を有している。また、本実施形態においても、基準領域１８ａを第１分割線Ａ１および第２分割線Ａ２によって４つの領域に分割した場合に、４つの領域それぞれに押し付け部２５Ｂの円弧形状の内縁の一部が設けられている。以上により、本実施形態においても、上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５０】
図６（ｃ）に示す押し付け部２５Ｃは、ディスク１４の周方向および径方向に互いに離れて形成された凹部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを有している。凹部６Ａは、外側円弧部６０および中央円弧部６３ａによって構成され、凹部６Ｂは、内側円弧部６２ａおよび中央円弧部６３ｂによって構成され、凹部６Ｃは、外側円弧部６１および中央円弧部６４ａによって構成され、凹部６Ｄは、内側円弧部６２ｂおよび中央円弧部６４ｂによって構成されている。
【００５１】
なお、押し付け部２５Ｃが、図６（ｂ）の押し付け部２５Ｂと異なるのは、中央円弧部６３の代わりに、ディスク１４の径方向において互いに離れて設けられる中央円弧部６３ａおよび中央円弧部６３ｂを有し、中央円弧部６４の代わりに、ディスク１４の径方向において互いに離れて設けられる中央円弧部６４ａおよび中央円弧部６４ｂを有している点である。
【００５２】
中央円弧部６３ａは、ディスク１４の径方向において第２分割線Ａ２の外側に設けられ、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。中央円弧部６３ｂは、ディスク１４の径方向において第２分割線Ａ２の内側に設けられ、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。同様に、中央円弧部６４ａは、ディスク１４の径方向において第２分割線Ａ２の外側に設けられ、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。中央円弧部６４ｂは、ディスク１４の径方向において第２分割線Ａ２の内側に設けられ、かつナット支持部２６の外縁に沿うように円弧状に形成されている。
【００５３】
本実施形態においても、押し付け部２５Ｃは、平板部２４に対して車幅方向内側に凹むように絞り加工によって成形される。また、中央円弧部６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂの内縁は、ナット支持部２６の外縁に沿うように円弧形状を有している。また、本実施形態においても、基準領域１８ａを第１分割線Ａ１および第２分割線Ａ２によって４つの領域に分割した場合に、４つの領域それぞれに押し付け部２５Ｃの円弧形状の内縁の一部が設けられている。以上により、本実施形態においても、上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５４】
なお、図６（ａ）に示した押し付け部２５Ａでは、ディスク１４の周方向において、中央円弧部６３，６４とボルト孔２８との距離が、中央円弧部６３，６４とリブ２７との距離よりも小さく設定されているが、中央円弧部６３，６４の位置は上述の例に限定されない。例えば、図７（ａ）に示す押し付け部２５Ｄのように、中央円弧部６３，６４が、ディスク１４の周方向において、ボルト孔２８とリブ２７との略中間位置に設けられてもよい。また、図７（ｂ）に示す押し付け部２５Ｅのように、ディスク１４の周方向において、中央円弧部６３，６４とボルト孔２８との距離が、中央円弧部６３，６４とリブ２７との距離よりも大きくてもよい。
【００５５】
なお、詳細な説明は省略するが、図８〜図１０に示すように、ディスク１４の軸方向から見てナット支持部２６の外縁に沿った円形状または円弧形状の内縁を有する種々の形状および寸法の押し付け部２５Ｆ〜２５Ｎを、基準領域１８ａに設けてもよい。
【００５６】
（シミュレーションに基づく検討）
以下、コンピュータを用いたＦＥＭ解析によるシミュレーション結果とともに、本発明の効果を説明する。本シミュレーションでは、図１〜図４に示したホイール１０の解析モデルを作成し、各ナット支持部２６に対して、ディスク１４の軸方向に６０００ｋｇｆの荷重を与え、ナット支持部２６の先端（車幅方向外側の端部）の上記軸方向への沈み量（変位）を調査した。ただし、押し付け部の形状は、図１の押し付け部２５ではなく、図６〜図１０に示した押し付け部２５Ａ〜２５Ｎの形状とした。なお、解析モデルでは凸面２５ｂは形成していないが、押し付け部２５Ａ〜２５Ｎの凸面２５ｂに相当する領域について、ディスク１４の軸方向への移動を拘束した。また、比較対象として、図１１に示す押し付け部７０についても同様の解析を行った。具体的には、４つの領域７１〜７４の上記軸方向への移動を拘束して、同様の解析を行い、ナット支持部２６の沈み量を調査した。なお、リム１２およびディスク１４の素材は鉄とし、板厚は、２．６ｍｍ、２．４ｍｍおよび２．２ｍｍとした。解析結果を下記の表１に示す。
【００５７】
【表１】
2019218039.tif 000003
【００５８】
表１に示すように、板厚を２．６ｍｍに設定した場合の解析結果から、図６〜図１０の押し付け部２５Ａ〜２５Ｎの凸面２５ｂに相当する領域を拘束した場合には、図１１の押し付け部７０の４つの領域７１〜７４を拘束した場合に比べて、ナット支持部２６の沈み量が十分に低下することが分かった。また、板厚を２．４ｍｍおよび２．２ｍｍに設定した場合の解析結果から、板厚が小さい場合でも、押し付け部２５Ａ〜２５Ｎの凸面２５ｂに相当する領域を拘束することによって、ナット支持部２６の沈み量を十分に低減できることが分かる。
【００５９】
以上の結果から、ホイールディスクの軸方向から見て、ナット支持部の外縁に沿った円形状または円弧形状の内縁を有する押し付け部をナット支持部ごとに設けることによって、ナット支持部およびその近傍の領域の変形を十分に抑制できることが分かる。すなわち、本発明によれば、車軸からホイールディスクに大きな力が作用した場合でも、ナット支持部およびその近傍の部分が塑性変形することを抑制することができる。その結果、ホイールディスクにおいて座屈が生じることを抑制することができる。
【００６０】
（ナット支持部の形状）
ナット支持部の形状は、上述の例に限定されない。図１２は、ナット支持部２６の他の例を示す概略斜視図であり、図１３は、図１２のＢ−Ｂ部分を示す断面図である。なお、図面が煩雑になることを避けるために、図１２および図１３においては、押し付け部２５の図示を省略している。
【００６１】
図１２および図１３を参照して、各ナット支持部２６は、立ち上がり部２６ａ、複数の張出部２６ｂおよび複数の突出部２６ｃを有している。立ち上がり部２６ａは、平板部２４からディスク１４の軸方向において車幅方向外側（凸面２５ｂ（図２参照）とは反対側）に向かって立ち上がる部分であり、ディスク１４の軸方向から見て円環形状を有している。立ち上がり部２６ａは、ナット支持部２６の径方向内側に向かって膨らむように湾曲している。本実施形態では、立ち上がり部２６ａは、ナット支持部２６の径方向内側に向かいかつディスク１４の軸方向において凸面２５ｂ（図２参照）に近付く方向に向かって凸となるように形成されている。
【００６２】
複数（本実施形態では４つ）の張出部２６ｂおよび複数（本実施形態では４つ）の突出部２６ｃはそれぞれ、立ち上がり部２６ａとナット座面３０との間に設けられている。本実施形態では、複数の張出部２６ｂおよび複数の突出部２６ｃがナット支持部２６の周方向において交互に並ぶように設けられている。
【００６３】
図１２を参照して、ディスク１４の軸方向から見て、各張出部２６ｂは、円弧形状を有している。図１２および図１３を参照して、張出部２６ｂは、ナット支持部２６の径方向外側に向かって膨らむように湾曲している。本実施形態では、張出部２６ｂは、ナット支持部２６の径方向外側に向かいかつディスク１４の軸方向において凸面２５ｂ（図２参照）から離れる方向に向かって凸となるように形成されている。
【００６４】
突出部２６ｃは、ナット支持部２６の周方向において張出部２６ｂに隣り合うように設けられている。突出部２６ｃは、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向内側に向かって突出している。本実施形態では、突出部２６ｃは、ナット支持部２６の径方向内側に向かいかつディスク１４の軸方向において凸面２５ｂ（図２参照）に近付く方向に突出している。
【００６５】
図１３を参照して、本実施形態では、突出部２６ｃの外面５１（ナット支持部２６の径方向において外側の面）は、張出部２６ｂの外面４１（ナット支持部２６の径方向において外側の面）に対してナット支持部２６の内側に向かって凹んでいる。また、突出部２６ｃの内面５２（ナット支持部２６の径方向において内側の面）は、張出部２６ｂの内面４２（ナット支持部２６の径方向において内側の面）に対してナット支持部２６の内側に突出している。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係るディスク１４では、各ナット支持部２６に突出部２６ｃが設けられている。突出部２６ｃは、ナット支持部２６に横力（ディスク１４の軸方向の力）が作用した場合に、補強リブとして機能する。これにより、車軸からディスク１４に大きな力が作用した場合でも、ナット支持部２６が塑性変形することを抑制することができる。その結果、ディスク１４において座屈が生じることを抑制することができる。言い換えると、本実施形態に係るディスク１４では、従来のディスクから材料を変えたり、板厚を変えたりすることなく、ディスク１４の剛性を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、ディスク１４の製造コストおよび重量の上昇を抑制しつつ、ディスク１４の剛性を向上させることができる。
【００６７】
（突出部の位置）
以下、ナット支持部における突出部の形成位置について説明する。図１４および図１５は、突出部の形成位置を説明するための図である。なお、図１４（ａ）は、上述の実施形態における取り付け部１８を示す図であり、図１４（ｂ）、図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、取り付け部１８の変形例を示す図である。図１４および図１５においては、ディスク１４の軸方向から見て、ディスク１４の中心およびボルト孔２８の中心を通る仮想的な直線を第１仮想線Ｌ１として一点鎖線で示し、ボルト孔２８の中心を通りかつ第１仮想線Ｌ１に垂直な方向に延びる仮想的な直線を第２仮想線Ｌ２として二点鎖線で示している。第１仮想線Ｌ１は、ディスク１４の軸方向に対して垂直な方向に延びる直線である。
【００６８】
図１４（ａ）を参照して、上述の実施形態では、ディスク１４の軸方向から見て、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とによって、ナット支持部２６を４つの領域に区画した場合に、その４つの領域にそれぞれ突出部２６ｃが設けられている。しかしながら、突出部２６ｃの形成位置は上述の例に限定されない。例えば、各ナット支持部２６において、第１仮想線Ｌ１上に２つの突出部２６ｃを形成し、第２仮想線Ｌ２上に２つの突出部２６ｃを形成してもよい。すなわち、図１４（ａ）に示す４つの突出部２６ｃの位置から、ナット支持部２６の周方向に４５°ずらした位置に、４つの突出部を形成してもよい。
【００６９】
また、例えば、図１４（ｂ）に示すように、ディスク１４の軸方向から見て、第１仮想線Ｌ１によってナット支持部２６を２つの領域に区画した場合に、その２つの領域にそれぞれ突出部２６ｃを設けてもよい。なお、上記２つの領域において突出部２６ｃを形成する位置について特に制限はないが、例えば、一方の領域の突出部２６ｃと他方の領域の突出部２６ｃとが第１仮想線Ｌ１を中心として互いに線対称となる位置に配置される。また、上記２つの領域それぞれに設けられる突出部２６ｃの数について特に制限はないが、例えば、一方の領域と他方の領域にそれぞれ同数の突出部２６ｃが設けられる。
【００７０】
また、例えば、図１５（ａ）に示すように、ディスク１４の軸方向から見て、第２仮想線Ｌ２によってナット支持部２６を２つの領域に区画した場合に、その２つの領域にそれぞれ突出部が設けられてもよい。なお、上記２つの領域それぞれに設けられる突出部２６ｃの数について特に制限はないが、例えば、図１５（ｂ）に示すように、上記２つの領域のうちディスク１４の径方向外側の領域の突出部２６ｃの数が、ディスク１４の径方向内側の領域の突出部２６ｃの数よりも多くてもよい。また、図示は省略するが、上記２つの領域のうちディスク１４の径方向内側の領域の突出部２６ｃの数が、ディスク１４の径方向外側の領域の突出部２６ｃの数よりも多くてもよい。
【００７１】
また、各ナット支持部２６に設けられる突出部２６ｃの数は上述の例に限定されない。例えば、各ナット支持部２６に設けられる突出部２６ｃの数が１つのみであってもよく、５つ以上であってもよい。例えば、図１５（ａ）に示した取り付け部１８において、各ナット支持部２６に設けられた２つの突出部２６ｃのうちの一方が設けられなくてもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、突出部２６ｃは、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向内側に向かって突出している場合について説明したが、突出部の形状は上述の例に限定されない。例えば、突出部が、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向外側に向かって突出していてもよい。より具体的には、例えば、突出部が、ナット支持部２６の径方向外側に向かいかつディスク１４の軸方向において押し付け面２４ａから離れる方向に突出していてもよい。この場合、突出部の外面が張出部２６ｂの外面４１（図１３参照）に対してナット支持部２６の外側に向かって突出し、突出部の内面が張出部２６ｂの内面４２（図１３参照）に対してナット支持部２６の外側に凹むように、ナット支持部２６が形成される。このように突出部を形成した場合も、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
なお、各ナット支持部２６において、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向内側に向かって突出する突出部と、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向外側に向かって突出する突出部とが設けられてもよい。
【００７４】
なお、詳細な説明は省略するが、突出部は、取り付け部１８が車軸のハブに取り付けられる際に、ハブに強く押し付けられる部分の近傍に設けられることが好ましい。
【００７５】
この出願は、２０１８年６月１８日に出願された日本出願特願２０１８−１１５５２８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明によれば、高剛性の車両用ホイールディスクおよびそれを備えた車両用ディスクホイールが得られる。したがって、本発明は、車両のディスクホイールにおいて好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  車両用ディスクホイール
１２  リム
１４  車両用ホイールディスク
１６  ハブ穴
１８  取り付け部
１８ａ  基準領域
２０  ハット部
２２  フランジ部
２４  平板部
２５  押し付け部
２６  ナット支持部
【図１】
2019218039.tif 000004
【図２】
2019218039.tif 000005
【図３】
2019218039.tif 000006
【図４】
2019218039.tif 000007
【図５】
2019218039.tif 000008
【図６】
2019218039.tif 000009
【図７】
2019218039.tif 000010
【図８】
2019218039.tif 000011
【図９】
2019218039.tif 000012
【図１０】
2019218039.tif 000013
【図１１】
2019218039.tif 000014
【図１２】
2019218039.tif 000015
【図１３】
2019218039.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2019218039.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月4日(2019.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のリムと、
前記リムに接合され、かつ車軸のハブに設けられた複数のボルトおよび前記複数のボルトにねじ込まれる複数のナットによって、前記ハブに取り付けられる車両用ホイールディスクとを備えた車両用ディスクホイールであって、
前記車両用ホイールディスクは、
前記複数のボルトを通すための複数のボルト孔が形成されており、前記複数のボルト孔に通される前記複数のボルトと前記複数のナットとによって締め付けられることによって前記ハブに取り付けられる取り付け部を備え、
前記取り付け部は、平板部と、車両において前記平板部に対して車幅方向外側に突出しかつ前記車両用ホイールディスクの軸方向から見て円環形状を有する複数のナット支持部と、車両において前記平板部に対して車幅方向内側に凹む複数の押し付け部とを有し、
前記複数のボルト孔はそれぞれ、前記ナット支持部を前記軸方向に貫通するように形成されており、
前記軸方向から見て、それぞれの中心に前記ナット支持部が位置するように、前記取り付け部を前記車両用ホイールディスクの周方向に前記複数のナット支持部と同数の基準領域に等分割した場合に、
前記同数の基準領域それぞれに前記押し付け部が設けられ、
前記軸方向から見て、前記押し付け部は、前記ナット支持部の外縁に沿って湾曲する円形状または円弧形状の縁を有する、車両用ディスクホイール。
【請求項２】
前記軸方向から見て、前記車両用ホイールディスクの中心および前記ボルト孔の中心を通る直線を第１分割線とし、前記ボルト孔の中心を通りかつ前記第１分割線に垂直な方向に延びる直線を第２分割線として、前記基準領域を前記第１分割線および前記第２分割線によって４つの領域に分割した場合に、前記押し付け部は、前記４つの領域それぞれにおいて、前記ナット支持部の前記外縁に沿って湾曲する前記円弧形状の縁を有する、請求項１に記載の車両用ディスクホイール。
【請求項３】
前記押し付け部は、前記平板部に対して車幅方向内側に凹みかつ互いに離れて設けられる複数の凹部を含み、
前記軸方向から見て、前記複数の凹部はそれぞれ、前記ナット支持部の前記外縁に沿って湾曲する前記円弧形状の縁を有する、請求項１または２に記載の車両用ディスクホイール。
【請求項４】
前記複数のナット支持部はそれぞれ、前記ナット支持部の径方向外側に向かって膨らむように湾曲する張出部と、前記ナット支持部の周方向において前記張出部に隣り合いかつ前記張出部に対して前記ナット支持部の径方向内側または径方向外側に向かって突出する１以上の突出部とを有する、請求項１から３のいずれかに記載の車両用ディスクホイール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の車両用ホイールディスクの製造方法であって、
第１面および第２面を有する金属板を打ち抜いてブランクを得る、打ち抜き工程と、
前記ブランクに対して絞り加工を行うことによって、前記平板部、前記複数のナット支持部、および前記複数の押し付け部を成形する、絞り工程とを備え、
前記第１面は、車両において車幅方向外側を向く面であり、前記第２面は、車両において車幅方向内側を向く面であり、
前記絞り工程では、ダイおよびブランクホルダによって前記ブランクを支持した状態で、前記第１面の所定の領域にパンチを押し付けることによって前記複数の押し付け部が成形される、車両用ホイールディスクの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
また、上述の実施形態では、突出部２６ｃは、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向内側に向かって突出している場合について説明したが、突出部の形状は上述の例に限定されない。例えば、突出部が、張出部２６ｂに対してナット支持部２６の径方向外側に向かって突出していてもよい。より具体的には、例えば、突出部が、ナット支持部２６の径方向外側に向かいかつディスク１４の軸方向において第１面２４ａから離れる方向に突出していてもよい。この場合、突出部の外面が張出部２６ｂの外面４１（図１３参照）に対してナット支持部２６の外側に向かって突出し、突出部の内面が張出部２６ｂの内面４２（図１３参照）に対してナット支持部２６の外側に凹むように、ナット支持部２６が形成される。このように突出部を形成した場合も、上述の実施形態と同様の効果が得られる。