(57)【要約】【課題】フライス削りされた排水溝穴と連通するパイロット穴を有する鋳造車両車輪を提供すること。【解決手段】ハブの内部面内にフライス削りされ、車両車輪のパイロット穴からハブの端に延びる浅い排水溝穴を有する車両車輪。【選択図】図３
2005335700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両車輪であって、
外部端を有する環状車輪リムと、
前記車輪リムの前記外部端を横断して形成された車輪ディスクであって、複数の径方向に延びるスポークによって前記リムに支持された中央車輪ハブを含み、前記ハブが内部面を有する車輪ディスクと、
前記車輪ディスクの中央を通って延びるパイロット穴と、
前記内部車輪ハブ面に形成されて、前記パイロット穴から前記車輪ハブの端まで延びる少なくとも１つの浅い排水溝穴とを備える車両車輪。
【請求項２】
前記排水溝穴が、径方向に前記内部車輪ハブ面を横断して延びる、請求項１に記載の車両車輪。
【請求項３】
前記排水溝穴が、軸方向に前記パイロット穴内に、前記パイロット穴の壁に沿って延びる請求項２に記載の車両車輪。
【請求項４】
前記排水溝穴の深さが５ｍｍ未満である、請求項３に記載の車両車輪。
【請求項５】
前記排水溝穴の深さが３ｍｍ未満である、請求項４に記載の車両車輪。
【請求項６】
前記排水溝穴の深さが１ｍｍ未満である、請求項５に記載の車両車輪。
【請求項７】
前記排水溝穴が前記パイロット穴の外形に追随する、請求項５に記載の車両車輪。
【請求項８】
前記排水溝穴が一定の深さを有する、請求項７に記載の車両車輪。
【請求項９】
前記排水溝穴が前記車輪ハブ面内にフライス削りされる、請求項７に記載の車両車輪。
【請求項１０】
複数の浅い排水溝穴が、前記内部車輪ハブ面に形成されて、半径方向に前記パイロット穴から前記車輪ハブの端まで延びる、請求項７に記載の車両車輪。
【請求項１１】
前記車輪ハブが、その中に形成された、前記内部面から軸方向に前記ハブ内に延びる重量軽減ポケットを少なくとも１つ有し、さらに前記排水溝穴が、前記内部車輪ハブを横断して前記パイロット穴から前記重量軽減ポケットまで延びる第１部分と、前記内部車輪ハブ面を横断して前記重量軽減ポケットから前記車輪ハブの端まで延びる第２部分とを含む、請求項７に記載の車両車輪。
【請求項１２】
前記排水溝穴の幅が１１から１３ｍｍの間である、請求項７に記載の車両車輪。
【請求項１３】
車両車輪を形成する方法であって、
（ａ）一体型の車両車輪を鋳造するステップであって、車両車輪が複数の車輪スポークによって環状車輪リム内に支持される中央車輪ハブを含み、車輪ハブがそれを通って延びるパイロット穴を有するステップと、
（ｂ）車両車輪鋳造物を最終形状に機械加工するステップと、
（ｃ）車輪ハブの内部面内に浅い排水溝穴をフライス削りするステップとを含む方法。
【請求項１４】
ステップ（ｃ）でフライス削りされた排水溝穴が、パイロット穴内に延びる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｃ）でフライス削りされた排水溝穴の深さが５ｍｍ未満である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
排水溝穴が一般にパイロット穴面の外形に追従する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
排水溝穴が一定の深さを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数の排水溝穴がステップ（ｃ）でフライス削りされる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
排水溝穴の幅が１１から１３ｍｍである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
排水溝穴が、１ｍｍ未満の深さを有する、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に車両車輪（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｗｈｅｅｌ）、特にフライス削りされた排水溝穴（ｍｉｌｌｅｄ  ｄｒａｉｎ  ｓｌｏｔ）と連通するパイロット穴（ｐｉｌｏｔ  ｈｏｌｅ）を有する鋳造車両車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両車輪は通常、全てが鉄鋼から形成されてきた。しかし、アルミニウム、マグネシウム、およびチタニウム、またはそれらの合金などの軽量金属から形成される車両車輪が、次第に一般的になってきている。従来型の全鋼鉄車両車輪よりも重量が少ないことに加えて、そのような軽量車両車輪は、魅力的な美的形状を有して製造することができる。軽量化は、軽量合金から形成された車輪ディスクを、鋼鉄車輪リムに取り付けることによっても達成することができる。
【０００３】
ここで図面を参照すると、図１は、一般的な一体型車両車輪（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｗｈｅｅｌ）１０を示す。車両車輪１０は、アルミニウム合金から鋳造または鍛造することができて、それによって所望の最終車輪寸法に近い物理的寸法を有する車輪鋳造物（ｗｈｅｅｌ  ｃａｓｔｉｎｇ）または鍛造物（ｆｏｒｇｉｎｇ）を作り出す。この鋳造物は、次いで所望の最終寸法に機械加工される。車両車輪１０は、環状車輪リム１２および円形車輪ディスク１４を含む。車輪ディスク１４は、図１に示すように、車輪リム１２の外部端を横断して形成し、または車輪リム内に奥まって置くことができる。
【０００４】
車輪リム１２は、空気圧で膨張されたタイヤを担持するように適合され、その両端に形成された外部および内部タイヤ保持フランジそれぞれ１６および１８を有するが、それらは、外向き径方向に延びて、タイヤを車輪上に保持する。外部および内部タイヤ・ビード座部それぞれ２０および２２が、車輪リム１２の外側表面に、対応するタイヤ保持フランジに隣接して形成されて、（図示しない）タイヤ壁ビードを支持し、それとの気密封鎖閉鎖を形成する。車輪リム１２は、タイヤ・ビード座部２０と２２の間に、タイヤを車輪に取り付けるのをし易くする縮小直径の深井戸２４も含む。
【０００５】
車輪ディスク１４は、車両車輪１０を車体に取り付ける中央車輪ハブ３０を含む。車輪ディスク・ハブの内部面３２は通常、機械加工されて平坦な表面を形成して、車輪ディスクと車軸ハブの間の良好な接触を保証する。パイロット穴３４および複数の車輪スタッド穴３６が、車輪ハブ３０を通って延びる。パイロット穴３４は、ハブ３０に心合わせされ、車輪スタッド穴３６は、パイロット穴３４と共心のボルト穴の周囲に均一に間隔を置いて配置される。パイロット穴３４は、軸の端部を受け取り、車輪スタッド穴３６は、車両車輪１０を車体に取り付ける（図示しない）ことができる。図１に示すように、複数の重量軽減ポケット３８が、車輪ハブ３０の内部面３２の中に軸方向に延びる。重量軽減ポケット３８は、車輪の重量をさらに軽減し、車輪スタッド穴３６同士の間で間隔を置いて配置される。車輪ディスク１４は、複数の車輪スポーク４０も含むが、それらは車輪ハブ３０から径方向に車輪リム１４に延び、リム内のハブを支持する。
【０００６】
パイロット穴カバー４２が車輪ハブ３０の外部端の上を延びる。図２に示すように、（２つ示す）複数のタブ４４がパイロット穴３４内に延びる。各タブ４６の端部に形成された戻り４６が、パイロット穴壁に形成されたフランジ４７と協働して、カバー４２を車輪ハブ３０に摩擦抵抗によって固定する。このようなカバー４２は通常、プラスチックから形成され、車輪ハブの中央部に魅力的な美観を提供する。図面に示すカバー４２は、パイロット穴３４の外部端内に奥まって置かれるが、カバーを（図示しない）車輪ハブ３０の外部面に立て掛けることもできる。いずれのタイプのカバーも、車輪ハブおよびパイロット穴３４とぴったりと嵌め合わさるように見えるが、実際にはカバーはハブ表面と密閉を形成しない。したがって、車体が洗車場または水溜りを通り抜けると、水が、カバー４２と車輪ハブ表面の間にしみ出し、パイロット穴３４に進入することが知られている。軸ハブからパイロット穴内に延びる鉄鋼製のグリース・キャップと水が接触すると、ガルバニック作用が起こる。ガルバニック作用がある期間にわたって起こると、その結果として起こる腐食が、車輪の車体からの取り外しを困難にする場合がある。さらに、車体のコーナリング操作中、錆混じりの水がパイロット穴から押し出され、車輪の外部面を汚す場合がある。
【０００７】
図２で最も良く分かるように、車輪ハブ３０の車輪ハブ内部面３２に、径方向に延びる排水溝穴４８を形成することが知られている。図２で示すように、排水溝穴（ｄｒａｉｎ  ｓｌｏｔ）４８は、通常深さ約１６ｍｍの内側排水溝穴（ｉｎｎｅｒ  ｄｒａｉｎ  ｓｌｏｔ）５０を含むが、これはパイロット穴３４から重量軽減ポケット３８に延び、外側排水溝穴５２は、重量軽減ポケット３８から車輪ハブ３０の端部まで延びる。車体が駆動されるにつれ、遠心力が、パイロット穴３４内に存在する水を、排水溝穴４８から、車輪ハブ３０の中央の外に押し出す。
【０００８】
パイロット穴の排水溝穴４８は、鋳造または機械加工によって形成することが知られている。鋳造方法によって、車両車輪の鋳型は、内側および外側排水溝穴５０および５２をそれぞれ形成するように一対の排水溝穴用中子を含むように修正される。しかし、内側排水溝穴５０形成のための排水溝穴中子の設置は、鋳型ボール蹴込み（ｍｏｌｄ  ｂａｌｌ  ｒｉｓｅｒ）の直径を縮小することを必要とし、それによって、車両車輪鋳造物が冷却するにつれて起こる収縮を補償するための利用可能な溶融金属の量が縮小される。本発明者らは、内側排水溝穴５０が車輪ディスク・ハブ内に鋳造されると、車輪不良の比率が受容不可能な程度にまで増加することを発見した。別法として内側排水溝穴５０を車輪ハブの内部面内にフライス削りすることもできる。しかしフライス削りは、相当量の加工時間を必要とし、多数の排水溝穴を設ける場合は特にそうである。追加の機械加工時間およびそれに関連するフライスの摩耗が、製造コストを増大させる。したがって、不良品比率および／または製造コストを低下させる上記とは異なる排水溝穴があれば望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、フライス削りした排水溝穴と連通するパイロット穴を有する鋳造車両車輪に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、リムの外部端を横断して形成される車輪ディスクを備える環状リムを有する車両車輪を企図する。車輪ディスクは、複数の径方向に延びるスポークによってリム内に支持される中心車輪を含む。車輪ハブは内部面を含み、その中心を通って延びるパイロット穴を有する。車両車輪は、少なくとも１つの、５ｍｍ未満深さの浅い排水溝穴も有し、これは、内部車輪ハブ面内に形成されて、径方向にパイロット穴から車輪ハブの端部に延びる。好ましい実施形態では、排水溝穴の深さは約１ｍｍ、幅は１１ｍｍから１３ｍｍで、軸方向にパイロット穴内に延びる。
【００１１】
本発明は、車輪ハブの表面に排水溝穴を形成する方法も企図する。この方法は、車両車輪の鋳造も含む。車輪鋳造物は、最終形状に機械加工される。機械加工中、車輪ハブの内部面内に浅い排水溝穴がフライス削り（ｍｉｌｌｉｎｇ）され、これがハブパイロット穴からハブ端部に延びる。
【００１２】
添付図面を踏まえて読むと、本発明の様々な目的および利点が、以下の好ましい実施形態の詳しい記述から当業者に明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
再度図面を参照すると、図３に、本発明による改良された排水溝穴６０が示してある。図２に示す構成要素と同様の、図３に示す構成要素は、同じ数字識別子を有する。本発明は、浅い内側排水溝穴６２を、車輪ハブ３０の内部面３２内にフライス削りする（ｍｉｌｌｉｎｇ）ことを企図する。浅い内側排水溝穴６２は、パイロット穴３２内に軸方向に延びる、様々な深さの第１部分６４を含む。第１部分６４の底面は、パイロット穴壁の内部端を横断して斜めに延びる。第１部分６４の径方向外側端は、第２部分６６の内側端で終端し、第２部分６６は、径方向に内部ハブ面３２を横断して、重量軽減ポケット３８に延びる。好ましい実施形態では、この排水溝穴６２の幅は、１１ｍｍから１３ｍｍの間である。しかし本発明は、それとは異なる幅も企図する。本発明は、排水溝穴６２の第１部分６４および第２部分６６の深さが両方とも５ｍｍ未満であることを企図する。より望ましくは、これらの部分の深さは３ｍｍ未満であり、好ましい実施形態では、第１部分および第２部分の深さは１ｍｍ未満である。いずれの場合も、排水溝穴の第２部分６６は、一定の深さを有する。しかし、溝穴が浅い場合は、本発明は、上に提示したものとは異なる深さも企図する。したがって、従来技術の排水溝穴５０と比較して、改良された排水溝穴６０は、著しく浅い内側部分を有する。その結果、機械加工の時間およびフライス摩耗（ｍｉｌｌ  ｃｕｔｔｅｒ  ｗｅａｒ）が著しく縮小される。内側溝穴６２が機械加工されるので、車輪の鋳型を修正する必要がない。したがって、ボール蹴込みの直径は変更されず、その結果、車輪不良の比率が縮小される。さらに、内側溝穴６２が浅いので、過度のフライス摩耗が回避される。したがって、本発明者らは、改良されたフライス削りされた溝穴が、製造コストの著しい節約をもたらすことを発見した。
【００１４】
本発明は、改良された排水溝穴６０が、重量軽量化ポケット３８から車輪ハブ３０の端部に延びる外側排水溝穴６８を含むことも企図する。外側排水溝穴６８は、ボール蹴込みを超えて形成されるので、本発明は、図３に示すように、車両車輪を鋳造する時、鋳型に中子を設けて、外側排水溝穴６８を形成することを企図する。別法として、図４に示すように、内側排水溝穴６２が形成される時、外側排水溝穴６９を、フライス削りすることもできる。外側排水溝穴６９がフライス削りされる場合、内側排水溝穴６２の第２部分６６と同じ一定した深さを有し、それによって加工時間が最小限に抑えられることになる。
【００１５】
図３では排水溝穴６０を１つ示しているが、本発明は、内部車輪ハブ面３２の周囲に、均等に間隔を置いて配置される複数の排水溝穴を形成することも企図する。したがって、排水溝穴を２つ形成する場合、それらは１８０°間隔を空けて配置される。同様に、排水溝穴３つでは１２０°間隔を空け、排水溝穴４つでは９０°間隔を空ける。
【００１６】
改良された排水溝穴の代替実施形態７０を図５に示すが、そこで、先行図で示す構成要素と同様の構成要素は、同じ数字識別子を有する。図５で示す通り、排水溝穴７０は、パイロット穴壁の外形に追随する内側排水溝穴７２を含む。内側排水溝穴は、第１部分７４を含み、これがパイロット穴壁に沿って軸方向に延び、その底面は、車輪軸に対してある角度で、パイロット穴壁から、深さ５ｍｍ未満の排水溝穴の深さまで延びる。より望ましくは、この深さは、３ｍｍ未満であり、好ましい実施形態では、この深さは１ｍｍ未満である。別法として、第１部分７４は一定の深さを有し、その底面は、（図示しない）パイロット穴壁の外形に追随する。言うまでもなく、溝穴が浅い深さに維持される限り、他の深さを使用することもできる。内側溝穴７２は、上記の通り一定の深さを有する中間部分７６も有し、これが第１部分７４の端部と第３部分７８の間で延び、その深さは上記の通りである。第３部分７８も、上記の通り一定の深さを有し、径方向に内部ハブ面３２を横断して重量軽減ポケット３８に延びる。好ましい実施形態では、排水溝穴７２の幅は、１１から１３ｍｍの間である。しかし本発明はそれとは異なる幅も企図する。
【００１７】
やはり図５で示すように、排水溝穴７０は、外側排水溝穴７９をさらに含み、これが車輪ハブ３０の内部面３２を横断して重量軽減ポケット３８から車輪ハブ３０の端部に延びる。図５で示すように、外側排水溝穴７９は、内側排水溝穴７２と同時に、同じ寸法に摩砕形成される。別法として、外側排水溝穴を、上述の通り（図示しない）車輪ハブ３０の内部面３２内に鋳造することもできる。やはり上述の通り、本発明は、車輪ハブに１つまたは複数の排水溝穴７０を形成することも企図する。
【００１８】
重量軽減ポケットを有さない車両車輪用の、改良された排水溝穴の他の代替実施形態８０を、図６に示すが、そこで先行図で示す構成用と同様の構成要素は、同じ数字識別子を有する。図５で示す通り、排水溝穴８０は、図５で示す実施形態で述べた通り、誘導穴壁の外形に従い、車輪ハブ３０の内部面３２を横断して、パイロット穴３４から車輪ハブ３０の端部まで延びる。排水溝穴８０は、パイロット穴壁に沿って軸方向に延びる第１部分８２を含み、その底面は、車輪軸に対してある角度で、パイロット穴壁から、深さ５ｍｍ未満の排水溝穴の深さまで延びる。より望ましくは、この深さは、３ｍｍ未満であり、好ましい実施形態では、この深さは１ｍｍ未満である。別法として、第１部分７４は一定の深さを有し、その底面は、（図示しない）パイロット穴壁の外形に追随する。言うまでもなく、溝穴が浅い深さに維持される限り、他の深さを使用することもできる。排水溝穴８０は、上記の通り一定の深さを有する中間部分８４も含み、これが第１部分８２の端部と第３部分８６の間で延びる。第３部分も、上記の通り一定の深さを有し、径方向に内部ハブ面３２を横断して車輪ハブ３０の端部まで延びる。好ましい実施形態では、排水溝穴７２の幅は、１１から１３ｍｍの間である。しかし本発明はそれとは異なる幅も企図する。
【００１９】
排水溝穴８０の好ましい実施形態を、内部ハブ面を横断してフライス削りされるものとして示すが、言うまでもなく、第３部分８６の径方向外側部分を、上述のように車輪ハブ表面３２内に鋳造することもできる。その場合、フライス削りされた第３部分８６は、中間部分８４から（図示しない）鋳造部分にだけ延びることになる。溝穴の一部分を鋳造すると、必要な加工時間とフライス・ヘッド両方の摩耗を縮小することになる。やはり上述のように、本発明は、車輪ハブに１つまたは複数の排水溝穴８０を形成することを企図する。
【００２０】
本発明は、車輪ハブに排水溝穴を形成する方法も企図する。この方法を図７に示す流れ図によって示す。機能ブロック９０では、一体型車両車輪が、重力鋳造や低圧力鋳造などの従来の方法によって車両車輪の鋳型で鋳造される。車両車輪の鋳物が凝固し、充分に冷却すると、鋳物は車両車輪の鋳型から取り出され、機能ブロック９２で最終形状に機械加工される。加工後、機能ブロック９４で車両車輪は、車輪ハブの内部面をフライスに向けて摩砕機械に搭載される。次いで機能ブロック９６で、排水溝穴が、径方向に車輪ハブ内部面を横断して、パイロット穴から車輪ハブの端部まで延びる。上述のように、好ましい実施形態では、排水溝穴の深さは約１ｍｍ、幅は１１から１３ｍｍとなる。しかしこの溝穴は、他の寸法も有することができる。摩砕形成は、コンピュータ制御となり、溝穴は、軸方向にパイロット穴壁内に延びることになる。排水溝穴の摩砕形成が完了すると、機能ブロック９８で車両車輪はフライス盤から取り出されることになる。
【００２１】
言うまでもなく、図７に示す流れ図は、この方法を例示するものであり、本発明を、図７で示すステップからの変化形態で実施することもできる。例えば、内部車輪ハブに上張りをするのではなく、これをフライス削りする場合、機能ブロック９２で、排水溝穴のフライス削りを、ハブの内部面のフライス削りと組み合わせることもでき、その場合、機能ブロック９６から９８は省略されることになる。
【００２２】
別法として、車両車輪が加工ステーションに搭載される間に、排水溝穴をフライス削りすることもでき、そこでは、ハブにラグ・ホールを、（図示しない）車輪リムの外部端にバルブ・ステム穴を開ける。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態を、一体型の車両車輪で図示し、上述したが、言うまでもなく、この方法を他のタイプの車両車輪で実施することもできる。例えば、本発明を、２体から成る車両車輪であって、部分的車輪リムの外部端に取り付けられた外部タイヤ・ビード座部を含む鋳造全面車輪ディスクを有する車両車輪に実施することもできる。そのような車両車輪では、車輪ディスクが部分的車輪リムに取り付けられる前に、排水溝穴が車輪ディスク・ハブの内部面内にフライス削りされることになる。本発明は、排水溝穴を、車輪スパイダの内部面内に摩砕形成することができ、続いてそれを全面車輪リム内に取り付けることを企図する。
【００２４】
特許法の条項にしたがって、本発明の原理および動作態様を、その好ましい実施形態で説明し、図示した。しかし、言うまでもなく、本発明は、その精神または範囲から逸脱することなく、ここで具体的に説明し、図示した通りのものとは別のやり方で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一般的に知られている一体型車両車輪の断面図である。
【図２】図１に示す車輪ハブの一部分の拡大断片断面図である。
【図３】本発明による排水溝穴を含む車輪ハブの一部分の拡大断片断面図である。
【図４】図３に示す排水溝穴の代替実施形態の断片断面図である。
【図５】図３に示す排水溝穴の他の代替実施形態の断片断面図である。
【図６】図３に示す排水溝穴の他の代替実施形態の断片断面図である。
【図７】本発明による、車輪ハブ表面に排水溝穴を形成する方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  車両車輪
１２  環状車輪リム
１４  円形車輪ディスク
１６  外部タイヤ保持フランジ
１８  内部タイヤ保持フランジ
２０  外部タイヤ・ビード座部
２２  内部タイヤ・ビード座部
３０  車輪ハブ
３２  車輪ハブの内部面
３４  パイロット穴
３６  車輪スタッド穴
３８  重量軽減ポケット
４０  車輪スポーク
４２  パイロット穴カバー
４４  タブ
４６  タブに形成された戻り
４７  フランジ
４８、６０、７０、８０  排水溝穴
５０、６２、７２  内側排水溝穴
６４、７４、８２  第１部分
５２、６８、６９、７９  外側排水溝穴
６６  第２部分
７６、８４  中間部分
７８、８６  第３部分
【図１】
2005335700.tif 000003
【図２】
2005335700.tif 000004
【図３】
2005335700.tif 000005
【図４】
2005335700.tif 000006
【図５】
2005335700.tif 000007
【図６】
2005335700.tif 000008
【図７】
2005335700.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月30日(2005.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005335700.tif 000010