(57)【要約】【課題】  ２ピースタイプの車両用ホイールのディスクの飾り穴補強構造を改良する。【解決手段】  ２ピースタイプの車両用ホイール１は、鋼板を成形してなるディスク１０とリム２０とを備えている。ディスク１０は、ハブ取付部１１と、リム２０に固定される周縁固定部１５とを有するとともに、これらハブ取付部１１と周縁固定部１５との間に、周方向に間隔をおいて形成された複数の飾り穴１４ａを有している。飾り穴１４ａの周縁部には補強部３０が成形されている。補強部３０は、ディスク１０の意匠面１０ａから突出するように立ち上げられた第１壁３１と、この第１壁３１に連なる折り曲げ部３３と、この折り曲げ部３３から第１壁３１の突出方向とは逆の方向に延びる第２壁３２とを有している。第２壁３２は、第１壁３１に対して飾り穴１４ａの中心寄りに位置するとともに第１壁３１と対向して配置されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を成形してなるディスクとリムを備え、上記ディスクが、ハブ取付部と、上記リムに固定される周縁固定部とを有するとともに、これらハブ取付部と周縁固定部との間に、周方向に間隔をおいて形成された複数の飾り穴を有する、２ピースタイプの車両用ホイールにおいて、
上記飾り穴の周縁部の少なくとも一部には補強部が成形され、
上記補強部は、上記ディスクの一方の面から突出するように立ち上げられた第１壁と、この第１壁に連なる折り曲げ部と、この折り曲げ部から上記第１壁の突出方向とは逆の方向に延びる第２壁とを有し、
上記第２壁が、上記第１壁に対して上記飾り穴の中心寄りに位置するとともに上記第１壁と対向して配置されていることを特徴とする車両用ホイール。
【請求項２】
上記補強部の第１壁は、上記ディスクの意匠面側から軸方向外側に突出し、上記第２壁の端縁がホイールの内部空間に臨んでいることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
【請求項３】
上記第２壁の端縁は、上記ホイールの内部空間に臨む上記ディスクの内面と面一かこれより後退した位置にあることを特徴とする請求項２に記載の車両用ホイール。
【請求項４】
上記補強部が飾り穴の全周に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用ホイール。
【請求項５】
鋼板から車両用ホイールのディスクの製造方法において、
ハブ取付部を囲む部位に、複数の飾り穴に対応する下穴を形成する工程と、
上記下穴の周縁を同時にしごき成形または絞り成形することにより、ディスク軸方向に突出する第２壁を成形するとともに上記飾り穴を得る工程と、
上記第２壁の端縁を押圧することにより、上記第２壁の隣接部位を、上記第２壁の突出方向と逆方向に突出させるように成形し、これにより、上記第２壁より上記飾り穴の径方向外側に位置する第１壁と、これら第１壁と第２壁を連ねる折り曲げ部を成形して、補強部を完成させる工程と、
上記ハブ取付部を囲む部位を成形して、上記飾り穴が形成された環状部位およびそれよりディスク径方向外側に位置してリムに固定されるべき周縁固定部を成形する工程と、
を備えたことを特徴とする車両用ホイールのディスクの製造方法。
【請求項６】
上記下穴を形成する前に、平板形状の鋼板を絞り成形して上記ハブ取付部を得るとともにこのハブ取付部を囲む部位を平板部として残す工程を備え、この平板部を残した状態で、上記全ての下穴を形成し、さらに上記全ての下穴において上記第１壁を成形し、さらに上記全ての下穴において第２壁を成形し、その後で、上記平板部を成形して上記環状部位と上記周縁固定部を得ることを特徴とする請求項５に記載の車両用ホイールの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、鋼板を成形してなるディスクとリムを備えた２ピースタイプの車両用ホイールにおける、ディスクの飾り穴の補強構造およびディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２ピースタイプの車両用ホイールは、鋼板を成形してなるリムとディスクを備えている。ディスクは、中央のハブ取付部と、リムに溶接される周縁固定部とを有している。これらハブ取付部と周縁固定部との間には、ブレーキで発生した熱を逃がすとともに意匠性を高めるために、複数の飾り穴が周方向に間隔をおいて形成されている。これら飾り穴は、ディスク成形の途中の工程または最終工程で打ち抜かれる。
【０００３】
上記のように飾り穴を形成すると、車両走行中に飾り穴の周縁の破断面に繰り返し応力が集中し、亀裂が生じる可能性があり、その対策が必要となる。
その対策の１つとして特許文献１、２では、飾り穴の周縁部にしごき成形、絞り成形等を施すことによって、環状の立ち上げ部（バーリング部；補強部）を形成することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２５４３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記立ち上げ部による補強効果を高めるために、その突出量（立ち上げ量）を増大させることが望まれるが、制約があった。その理由は下記の通りである。
上記立ち上げ部をディスクの軸方向外側（意匠面側、すなわち車体の反対側）に突出させるように形成した場合、突出量が大きいと外観が著しく悪化してしまう。
上記立ち上げ部をディスクの軸方向内側（車体側）に突出させように形成した場合、突出量が大きいとホイール内に配置されたブレーキと干渉したり、ブレーキとの間に十分な隙間を確保できなくなってしまう。
【０００６】
そのため、飾り穴の補強構造において、ディスクからの突出量を抑制しながら補強効果を増大させる工夫が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、鋼板を成形してなるディスクとリムを備え、上記ディスクが、ハブ取付部と、上記リムに固定される周縁固定部とを有するとともに、これらハブ取付部と周縁固定部との間に、周方向に間隔をおいて形成された複数の飾り穴を有する、２ピースタイプの車両用ホイールにおいて、
上記飾り穴の周縁部の少なくとも一部には補強部が成形され、
上記補強部は、上記ディスクの一方の面から突出するように立ち上げられた第１壁と、この第１壁に連なる折り曲げ部と、この折り曲げ部から上記第１壁の突出方向とは逆の方向に延びる第２壁とを有し、
上記第２壁が、上記第１壁に対して上記飾り穴の中心寄りに位置するとともに上記第１壁と対向して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、飾り穴の補強部は第１壁と第２壁の２重壁構造であるので、ディスクからの突出量を抑制しながら、飾り穴の補強効果を高めることができる。
【０００９】
好ましくは、上記補強部の第１壁は、上記ディスクの意匠面側から軸方向外側に突出し、上記第２壁の端縁がホイールの内部空間に臨んでいる。
この構成によれば、補強部の端縁、すなわち第２壁の端縁が外部に露出しないため、外観を良好に維持できる。
【００１０】
好ましくは、上記第２壁の端縁は、上記ホイールの内部空間に臨む上記ディスクの内面と面一かこれより後退した位置にある。
この構成によれば、補強部、具体的には第２壁の端縁が、ホイールの内部空間に収容されるブレーキと干渉せず、ブレーキとの隙間を十分に確保することができる。
【００１１】
好ましくは、上記補強部が飾り穴の全周に形成されている。
これによれば、飾り穴の補強をより確実に行うことができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、鋼板から車両用ホイールのディスクの製造方法において、
ハブ取付部を囲む部位に、複数の飾り穴に対応する下穴を形成する工程と、
上記下穴の周縁を同時にしごき成形または絞り成形することにより、ディスク軸方向に突出する第２壁を成形するとともに上記飾り穴を得る工程と、
上記第２壁の端縁を押圧することにより、上記第２壁の隣接部位を、上記第２壁の突出方向と逆方向に突出させるように成形し、これにより、上記第２壁より上記飾り穴の径方向外側に位置する第１壁と、これら第１壁と第２壁を連ねる折り曲げ部を成形して、補強部を完成させる工程と、
上記ハブ取付部を囲む部位を成形して、上記飾り穴が形成された環状部位およびそれよりディスク径方向外側に位置してリムに固定されるべき周縁固定部を成形する工程と、
を備えたことを特徴とする。
この方法によれば、補強部の突出量を抑制しながら、飾り穴を良好に補強できるディスクを製造することができる。
【００１３】
好ましくは、上記下穴を形成する前に、平板形状の鋼板を絞り成形して上記ハブ取付部を得るとともにこのハブ取付部を囲む部位を平板部として残す工程を備え、この平板部を残した状態で、上記全ての下穴を形成し、さらに上記全ての下穴において上記第１壁を成形し、さらに上記全ての下穴において第２壁を成形し、その後で、上記平板部を成形して上記環状部位と上記周縁固定部を得る。
上記方法によれば、平板部に穴あけおよび成形を施すことにより、複雑な構造の金型を用いずに、飾り穴および補強部を低コストで得ることができる。また、補強効果の高い補強部を飾り穴に形成した後で、飾り穴が形成された環状部位および周縁固定部を成形するので、その成形時に飾り穴の変形や飾り穴の周縁からの亀裂を回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディスクからの補強部の突出量を抑制しつつ、飾り穴の補強効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態をなす車両用ホイールを意匠面側から見た正面図である。
【図２】同第１実施形態のホイールの縦断面図である。
【図３】図２のホイールの要部をなす飾り穴補強部の拡大断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は飾り穴補強部の異なる形態を示す図３相当図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は、第１実施形態のホイールのディスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態をなす車両用ホイールを意匠面側から見た正面図である。
【図７】同第２実施形態のホイールの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の第１実施形態に係わる２ピースタイプの車両用ホイール１について、図１〜図３を参照しながら説明する。
ホイール１は、ほぼ円盤形状のディスク１０と、ほぼ円筒形状のリム２０とを備えている。ディスク１０とリム２０はそれぞれ鋼板を成形することにより構成され、互いに溶接されている。リム２０の外周にはタイヤが装着されるようになっている。
【００１７】
上記ディスク１０は、中央のハブ取付部１１と、このハブ取付部１１から径方向外方向に向かって順に配置された環状の内側傾斜部１２と、環状のハット部１３と、環状の外側傾斜部１４と、円筒形状をなす周縁固定部１５とを有している。
【００１８】
上記ハブ取付部１１には、ハブ穴１１ａと複数のボルト穴１１ｂが形成されている。上記ハット部１３は、軸方向外側（意匠面１０ａ側）に突出している。上記外側傾斜部１４には、周方向に間隔をおいて複数の飾り穴１４ａが形成されている。飾り穴１４ａの形状は図１に示す円形に限らず楕円やその他の形状であってもよい。また、外側傾斜部１４は、図２に示すようにディスク軸方向外側に若干凸の形状となっているが、軸方向内側に若干凸としてもよいし、断面が直線をなしていてもよい。
【００１９】
上記リム２０は、ドロップ部２１と、その両端に連なる一対のビードシート部２２と、一対のフランジ部２３とを有している。
【００２０】
上記ディスク１０の周縁固定部１５が上記リム２０のドロップ部２１内周に嵌め込まれるとともに、溶接されている。ディスク１０はリム２０の一端側に配置されており、これらディスク１０とリム２０によりホイール１の内部空間２が形成されている。
【００２１】
周知のように、上記内部空間２には車両のハブ（図示しない）が入り込み、このハブに上記ディスク１０のハブ取付部１１が固定されている。この内部空間２にはブレーキも収容されている。
【００２２】
次に、本発明の特徴部について説明する。図３に示すように、上記飾り穴１４ａの周縁の全周にわたって環状の補強部３０が形成されている。この補強部３０の断面形状はほぼＵ字形をなしてディスク１０の意匠面１０ａから突出している。
【００２３】
詳述すると、上記補強部３０は、上記ディスク１０の意匠面１０ａから突出するように立ち上げられた環状の第１壁３１と、この第１壁３１に連なる環状の折り曲げ部３３と、この折り曲げ部３３から上記第１壁３１の突出方向とは逆の方向に延びる環状の第２壁３２とを有している。
【００２４】
上記第１壁３１と第２壁３２は、筒状をなし、上記第２壁３２は上記第１壁３１より飾り穴１４ａの径方向内側（飾り穴１４ａの中心寄り）に位置して第１壁３１と対向している。
上記第２壁３２の端縁３２ａはホイール１の内部空間２に臨み、ディスク１０の内面１０ｂとほぼ面一をなしている。
【００２５】
上記構成の車両用ホイールにおいて、飾り穴１４ａは、ホイール１の内部空間２に収容されたブレーキで発生する熱を外部に逃がすことができる。また、飾り穴１４ａはホイール１の意匠性を高める。
【００２６】
上記飾り穴１４ａの周縁には応力が集中しやすいが、飾り穴１４ａの周縁には全周にわたって補強部３０が形成されているため、飾り穴１４ａの周縁からの亀裂発生を防止し、ホイール１の耐久性を向上させることができる。上記補強部３０の第１壁３１，第２壁３２は、飾り穴１４ａの周縁部の厚み（ディスク１０の面１０ａ，１０ｂと直交する方向の寸法）を増大させるからである。また、第２壁３２が筒状をなし、その内周面が飾り穴１４ａの周縁となり、破断面を有する第２壁３２の端縁３２ａが飾り穴１４ａの周縁とならないので、この点からも亀裂発生を有効に防止することができる。
しかも上記補強部３０は、第１壁３１、第２壁３２の２重壁構造を有しているため、意匠面１０ａからの突出量が小さくても、補強効果を高めることができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、第２壁３２の端縁３２ａがホイール１の内部空間２に向いており外部に露出されていないので、外観をより一層良好にすることができる。しかも本実施形態では、第２壁３２の端縁３２ａがディスク１０の内面１０ｂとほぼ面一をなしていて、この内面１０ｂから突出しないため、ブレーキとの干渉を回避でき、ブレーキとの隙間を十分確保することができる。
【００２８】
補強部３０には、種々の形態を採用可能である。図４（Ａ）の補強部３０では、第２壁３２が短く、その端縁３２ａがディスク１０の内面１０ｂからディスク軸方向外側に後退している。これによれば、ブレーキとの隙間をより一層確保することができる。
図４（Ｂ）の補強部３０では、第２壁３２が長く、その端縁３２ａがディスク１０の内面１０ｂから突出している。このように第２壁３２を長くしても、第１壁３１が第２壁３２の突出方向とは反対側に突出しているため、第２壁３２の端縁３２ａの内面１０ｂからの突出量を抑えることができる。
【００２９】
次に、ディスク１０の製造方法の概略について説明する。
図５（Ａ）に示すように正方形の平板形状の４つの角部を同心円に打ち抜いた鋼板１００を、プレス装置を用いて図５（Ｂ）に示すように絞り成形する。なお、この鋼板は、円形の平板形状であってもよい。
上記絞り成形により、下方に突出したハブ取付部１１と、内側傾斜部１２と、上方に突出したハット部１３が得られる。ハット部１３を囲むハット部１３より径方向外側の領域は、中心軸線と直交する平板部１０１として残される。
【００３０】
次に、図５（Ｃ）に示すように、上記平板部１０１において上記ハット部１０３に隣接した環状の部位に、飾り穴１４ａと同数の下穴１０２を周方向に間隔をおいて同時に形成する。この下穴１０２は、最終形状の飾り穴１４ａより小さい。この穴あけは、複数のパンチをディスクの中心軸線（ホイールの中心軸線）に沿って同時に移動させることにより実行でき、簡単な構造の金型を用いて低コストで加工することができる。
ただし、この穴あけは少なくとも１つのパンチで複数回に分けて実行してもよい。この場合、飾り穴と同数のパンチを備える必要がなく、加工力も小さくなるので設備をコンパクトにできる。
【００３１】
次に、図５（Ｄ）に示すように、上記全ての下穴１０２の周縁部を同時に絞り成形（またはしごき成形）して上記第２壁３２を得るとともに、この第２壁３２が輪郭となる飾り穴１４ａを得る。
本実施形態では、上型に複数のパンチが設けられており、下型に複数の成形穴が設けられており、パンチを下降させることにより、第２壁３２を下方（ディスク１０の内側）に突出するように成形する。この成形は、複数のパンチをディスクの中心軸線に沿って同時に下降させることにより実行でき、簡単な構造の金型を用いて低コストで成形できる。
ただし、この絞り成形（しごき成形）は少なくとも１つのパンチで複数回に分けて実行してもよい。この場合、飾り穴と同数のパンチを備える必要がなく、加工力も小さくなるので設備をコンパクトにできる。
【００３２】
次に、図５（Ｅ）に示すように、下型に設けたパンチで全ての飾り穴１４ａの第２壁３２の端縁３２ａを同時に突き上げることにより（すなわち第２壁３２の突出方向と逆方向に押圧することにより）、第２壁３２を囲む環状の隣接部を、上型に設けた成形穴に入り込ませるように成形する。これにより、上記第１壁３１と折り曲げ部３３を得、補強部３０を完成させる。この成形も、複数のパンチをディスクの中心軸線に沿って同時にディスク１０の軸方向外側に上昇させることにより実行でき、簡単な構造の金型を用いて低コストで成形できる。
ただし、この絞り成形（しごき成形）は少なくとも１つのパンチで複数回に分けて実行してもよい。この場合、飾り穴と同数のパンチを備える必要がなく、加工力も小さくなるので設備をコンパクトにできる。
【００３３】
次に、図５（Ｆ）に示すように、平板部１０１を絞り成形して、上記飾り穴１４ａを有する外側傾斜部１４と、周縁固定部１５を成形する。この際、飾り穴１４ａには補強効果の高い補強部３０が形成されているので、飾り穴１４ａの変形や亀裂発生を防止することができる。飾り穴１４ａを金型に係合させながら絞り成形すれば、より一層変形や亀裂発生を防止することができる。
なお、ハブ穴１１ａやボルト穴１１ｂの形成時期は特に制約はないが、例えば、図５（Ａ）の工程の最中または図５（Ｆ）の工程の後に実行される。
【００３４】
図６、図７は、本発明の第２実施形態をなすフルフェイス型の車両用ホイールを示す。これら図において第１実施形態に対応する構成部には同番号を付してその説明を省略する。
【００３５】
上記第２実施形態のホイールは、第１実施形態と異なる形状の上記ディスク１０Ａとリム２０Ａを備えている。
上記ディスク１０Ａは、ハブ取付部１１と、このハブ取付部１１に連なる第１傾斜部１６と、この第１傾斜部１６に連なり緩やかに傾斜する第２傾斜部１７と、この第２傾斜部１７に連なる周縁固定部１８とを有している。周縁固定部１８は、タイヤのビード部を抑えるフランジ部１８ａを有している。
上記リム２０Ａの一方のビードシード部２２の端縁がディスク１０Ａの周縁部に突き当り、溶接されている。
上記第２実施形態では、第２傾斜部１７に周方向に間隔をおいて飾り穴１７ａが形成されており、この飾り穴１７ａの周縁の全周にわたって補強部３０が形成されている。
【００３６】
上記ディスク１０Ａは、第１実施形態と同様の工程により得られる。
簡単に説明すると、第１工程では、平板形状の鋼板を絞り成形して、ハブ取付部１１を得るとともにその周囲を平板部として残す。
第２の工程では、上記ハブ取付部１１の周囲の平板部に、飾り穴に対応する下穴を同時に形成する。
第３の工程では、上記下穴の周縁を同時にしごき成形または絞り成形することにより、上記平板部から突出する第２壁３２を得るとともに飾り穴１７ａを得る。
第４の工程では、第１壁３１と折り曲げ部３２を得て補強部３０を完成させる。
第５の工程では、飾り穴１７ａが形成された環状部位を成形して傾斜部１７を得るとともに、周縁固定部１８を得る。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用することができる。例えば、第１、第２実施形態とは逆に、第１壁をディスクの内面から突出させてもよい。この場合、第２壁の端縁が外部に露出するので、ディスクにホイールカバーを装着して第２壁の端縁を覆うのが好ましい。
第１、第２実施形態では、補強部を飾り穴の全周に形成したが、飾り穴の周縁の一部、すなわち応力集中が見込まれる部位にのみ形成してもよい。小型のホイールの場合には、飾り穴の周縁部のうち、ディスクの周方向に対向する２か所に補強部を形成する。大型のホイールの場合には、飾り穴の中心から見てディスクの径方向とほぼ４５°をなす４か所に補強部を形成する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、車両用ホイールのディスクにおける飾り穴の補強構造に適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  車両用ホイール
２  内部空間
１０，１０Ａ  ディスク
１１  ハブ取付部
１４ａ，１７ａ  飾り穴
１５、１８  周縁固定部
２０，２０Ａ  リム
３０  補強部
３１  第１壁
３２  第２壁
３３  折り曲げ部
１００  鋼板
１０１  平板部（ハブ取付部を囲む部位）
１０２  下穴
【図１】
2015006849.tif 000003
【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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