(57)【要約】【課題】軽量の部材を用いた場合でも、部材間の剥離や急激な破壊などが生じることがなく、優れた機械的強度特性が得られ、さらに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能な車両用ホイールを提供する。【解決手段】ホイール固定部２１とリム部２３とがディスク部を構成するスポーク体２２で接続されてなる金属製のホイール基部２（ホイール基部（Ａ））と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材３（ディスク補強部材（Ｂ））とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる。【選択図】図１
2016037061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール固定部とリム部とがディスク部で接続されてなる金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる車両用ホイール。
【請求項２】
前記接着剤（Ｃ）の引張弾性率が２００〜２０００ＭＰａである請求項１に記載の車両用ホイール。
【請求項３】
前記ホイール基部（Ａ）の、少なくとも前記ディスク補強部材（Ｂ）との被接着面に、陽極酸化被膜（Ｄ）が形成されている請求項１または請求項２に記載の車両用ホイール。
【請求項４】
前記ホイール基部（Ａ）の、前記ディスク補強部材（Ｂ）との被接着面に、プライマー（Ｅ）による処理が施されてなる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
【請求項５】
前記接着剤（Ｃ）がアクリル系接着剤である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
【請求項６】
前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部が、前記ホイール固定部から前記リム部に向けて複数のスポーク体が放射状に延設された形状とされており、
前記ディスク補強部材（Ｂ）は、前記ホイール基部（Ａ）に備えられる前記ホイール固定部、前記リム部および前記ディスク部に対応するように、センター部と外周部とがディスク部で接続されるように形成されているとともに、前記ディスク補強部材（Ｂ）に備えられる前記ディスク部が、前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす前記スポーク体に対応するように、複数で放射状に延設されたスポーク状に形成されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
【請求項７】
前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす前記スポーク体が、前記ホイール固定部に対する縁部と、前記スポーク体の両側の窓部に対する縁部と、前記リム部に対する縁部を肉厚部として残して肉抜きされた形状である請求項６に記載の車両用ホイール。
【請求項８】
前記ディスク補強部材（Ｂ）に備えられる前記ディスク部の複数で放射状に延設され且つスポーク状に形成されている各々の部分が、前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす互いに隣接する２本の前記スポーク体と、該互いに隣接する２本のスポーク体の間の前記ディスク部の空間部とを合わせた形状に対応するように配置されている請求項６に記載の車両用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイヤ装着用に用いられる車両用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用のタイヤを装着するための車両用ホイールは、スチールか、あるいは、アルミニウムやマグネシウム等の軽金属合金を用いて製造されている。また、近年、環境問題への関心の高まりから、自動車を軽量化することで燃費の向上を図ることが注目されるようになり、より軽量なアルミニウム合金を用いて製造された車両用ホイールが主流となってきている。このような車両用ホイールとしては、例えば、図６に示す車両用ホイール２００のように、軽金属合金からなり、ホイール固定部２０１とリム部２０３とがスポーク体２０２からなるディスク部で接続されてなるものが挙げられる。この車両用ホイール２００は、ディスク部のスポーク体２０２が径方向で放射状に延設するように複数形成されており、各々のスポーク体２０２の間に窓部２０２Ｄが形成されている。
【０００３】
また、最近では、車両用ホイールの軽量化をさらに促進することを目的として、より軽量な素材を使用した車両用ホイールの開発も検討されており、例えば、低密度芯材の両側にＦＲＰ製表皮を一体化させたディスクを、ボルトでリムに接合した構成の車両用ホイールが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、特許文献１に記載の車両用ホイールの構成では、金属製のリムと、ＦＲＰ製表皮が一体化されたディスクとをボルトのみで接合した場合、ブレーキから発生する熱によってホイール温度が変化した際に、上記各部材の熱膨張係数の違いによってボルトに緩みが生じる等の問題がある。
【０００４】
また、例えば、ディスク部とリム部とからなるホイールにおいて、これらのうちの少なくとも一方が、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）と金属との積層一体構造として形成された車両用ホイールが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。しかしながら、特許文献２に記載の車両用ホイールのように、ＦＲＰと金属とを一体成形した場合、これらの接合強度が充分に得られないため、剥離が生じ易いという問題がある。
【０００５】
一方、最近では、ホイールのほぼ全体がＦＲＰから構成される車両用ホイールも提案され、既に一部で製品化がなされている。しかしながら、車両用ホイールのほぼ全体をＦＲＰから構成した場合、成形に膨大な工数を要するとともに金型も大型化し、製造コストが著しく増大することから、一般に広く普及するには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１９５４０３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１３４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量の部材を用いた場合でも、部材間の剥離や急激な破壊などが生じることがなく、優れた機械的強度特性が得られ、さらに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能な車両用ホイール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】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、金属製のホイール基部と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤を介して接着された構成を採用することで、ホイール基部とディスク補強部材とが強固に接着され、ホイール全体の機械的強度が向上することから、金属製のホイール基部を軽量化した場合であっても、急激な破壊などが発生することがなく、ホイール全体の優れた機械的強度特性を維持することが可能であることを見出した。さらに、ホイール基部の軽量化が可能になることに伴い、意匠面における設計自由度も向上することから、ホイール全体に優れた意匠性を持たせることも可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、以下の態様を包含する。
【０００９】
［１］  ホイール固定部とリム部とがディスク部で接続されてなる金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる車両用ホイール。
［２］  前記接着剤（Ｃ）の引張弾性率が２００〜２０００ＭＰａである上記［１］に記載の車両用ホイール。
［３］  前記ホイール基部（Ａ）の、少なくとも前記ディスク補強部材（Ｂ）との被接着面に、陽極酸化被膜（Ｄ）が形成されている上記［１］または［２］に記載の車両用ホイール。
［４］  前記ホイール基部（Ａ）の、前記ディスク補強部材（Ｂ）との被接着面に、プライマー（Ｅ）による処理が施されてなる上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
［５］  前記接着剤（Ｃ）がアクリル系接着剤である上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
［６］  前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部が、前記ホイール固定部から前記リム部に向けて複数のスポーク体が放射状に延設された形状とされており、前記ディスク補強部材（Ｂ）は、前記ホイール基部（Ａ）に備えられる前記ホイール固定部、前記リム部および前記ディスク部に対応するように、センター部と外周部とがディスク部で接続されるように形成されているとともに、前記ディスク補強部材（Ｂ）に備えられる前記ディスク部が、前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす前記スポーク体に対応するように、複数で放射状に延設されたスポーク状に形成されている上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
［７］  前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす前記スポーク体が、前記ホイール固定部に対する縁部と、前記スポーク体の両側の窓部に対する縁部と、前記リム部に対する縁部を肉厚部として残して肉抜きされた形状である上記［６］に記載の車両用ホイール。
［８］  前記ディスク補強部材（Ｂ）に備えられる前記ディスク部の複数で放射状に延設され且つスポーク状に形成されている各々の部分が、前記ホイール基部（Ａ）の前記ディスク部をなす互いに隣接する２本の前記スポーク体と、該互いに隣接する２本のスポーク体の間の前記ディスク部の空間部とを合わせた形状に対応するように配置されている上記［６］に記載の車両用ホイール。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両用ホイールによれば、上記のように、金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる構成を採用することで、ホイール基部（Ａ）とディスク補強部材（Ｂ）とが強固に接着され、ホイール全体の強度が向上するので、急激な破壊などが発生することがなく、優れた機械的強度特性が得られる。また、金属製のホイール基部（Ａ）の金属のボリュームを低減させた場合でも、ホイール全体の高い機械的強度特性を維持できるので、効果的に軽量化を図ることが可能になる。さらに、軽量化が可能になることに伴い、意匠面における設計自由度も向上することから、ホイール全体に優れた意匠性を持たせることも可能となる。従って、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能な車両用ホイールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態である車両用ホイールを模式的に説明する図であり、図１（ａ）は車両用ホイール全体を示す斜視図、図１（ｂ）はホイール基部とディスク補強部材とを接着する手順を示す組み付け斜視図、図１（ｃ）はホイール基部を単体で示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態である車両用ホイールを模式的に説明する図であり、図２（ａ）は車両用ホイール全体を示す斜視図、図２（ｂ）はホイール基部とディスク補強部材とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施形態である車両用ホイールを模式的に説明する図であり、図３（ａ）は車両用ホイール全体を示す斜視図、図３（ｂ）はホイール基部とディスク補強部材とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施形態である車両用ホイールを模式的に説明する図であり、図４（ａ）は車両用ホイール全体を示す斜視図、図４（ｂ）はホイール基部とディスク補強部材とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。
【図５】本発明の第５の実施形態である車両用ホイールを模式的に説明する図であり、図５（ａ）は車両用ホイール全体を示す斜視図、図５（ｂ）はホイール基部とディスク補強部材とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。
【図６】従来の車両用ホイールを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の車両用ホイールについて、第１〜第５の実施形態を挙げ、図１〜図５をそれぞれ参照しながら詳述する。なお、以下の説明で用いる各図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態である車両用ホイール１について、図１（ａ）〜（ｃ）を適宜参照して説明する（一部、図６の従来図も適宜参照して説明する）。ここで、図１（ａ）は本実施形態の車両用ホイール１全体を示す斜視図であり、図１（ｂ）はホイール基部２とディスク補強部材３とを接着する手順を示す組み付け斜視図、図１（ｃ）はホイール基部２を単体で示す斜視図である。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の車両用ホイール１は、ホイール固定部２１とリム部２３とがディスク部を構成するスポーク体２２で接続されてなる金属製のホイール基部（ホイール基部（Ａ））２と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（ディスク補強部材（Ｂ））３とが、引張破断伸度が１％以上である図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着された構成とされる。
【００１５】
［車両用ホイールの構造］
まず、本実施形態の車両用ホイール１の構造について説明する。
車両用ホイール１は、図示例のように、図示略の車両に取り付けた際に該車両からみて外側に配置されるホイール基部２の表側面２Ａ側にのみ、ディスク補強部材３が取り付けられており、車両からみて内側に配置される裏側面２Ｂ側には、ディスク補強部材３が取り付けられていない構成とされている。
また、図示例の車両用ホイール１は、ハブボルト用孔部２５が合計５個設けられており、一般的に、エンジン出力が比較的高い車両において用いられるものである。
【００１６】
ホイール基部２は、本実施形態の車両用ホイール１における基部として備えられるものであり、図１（ｃ）に示すように、ホイール基部２を正面側から見た中央に、車軸に取り付けられるホイール固定部２１が設けられ、その中心にハブ孔２６が形成されている。また、図示例のホイール基部２は、ホイール固定部２１と、図示略のタイヤが装着されるリム部２３との間に設けられるディスク部が、スポーク体２２および該スポーク体２２の間に形成される窓部２２Ｄを有する構成とされている。また、各々のスポーク体２２は、その両側の窓部２２Ｄに対する縁部が肉厚部２２Ａおよび肉厚部２２Ｂとされており、肉厚部２２Ａと肉厚部２２Ｂとの間の一部の部位が肉薄とされた肉抜き部２２Ｃとして構成されている。
【００１７】
ホイール固定部２１には、上述したハブボルト用孔部２５が、ハブ孔２６を取り囲むように等間隔で合計５箇所に設けられている。さらに、ホイール固定部２１には、ディスク補強部材３を取付ねじ４でねじ留めするためのねじ孔２４が、ハブ孔２６を取り囲むように等間隔で合計５箇所に配置されている。
【００１８】
また、図１（ａ）〜（ｃ）に示す例のホイール基部２は、ディスク部が、ホイール固定部２１からリム部２３に向けて複数のスポーク体２２が放射状に延設された形状とされている。このスポーク体２２は、合計５箇所に設けられた細長の部位であり、ホイール固定部２１に形成された５箇所のハブボルト用孔部２５の各々の間から放射状に、径方向側のリム部２３に向けて延設されている。即ち、図示例においては、ハブボルト用孔部２５が５箇所に備えられ、これら各ハブボルト用孔部２５の各々の間に対応するように１本のスポーク体２２が配置される。スポーク体２２の本数は、例えば、車両側のハブボルト用孔部の数や、ホイール全体の剛性、強度等を勘案しながら決定される。また、スポーク体２２の幅や厚みの寸法については、鋳造または鍛造条件等の制約も受けるが、上記の剛性や強度等を勘案しながら適宜決定される。
【００１９】
ディスク補強部材３は、繊維強化樹脂からなり、ホイール基部２に接着剤（Ｃ）を介して接着されることで、車両用ホイール１全体の機械的強度を高めるものである。図１（ａ）、（ｂ）に示すディスク補強部材３は、このディスク補強部材３が取り付けられるホイール基部２に備えられるホイール固定部２１、リム部２３およびスポーク体２２に対応した形状とされており、ハブ孔３１ａが形成されたセンター部３１と、このセンター部３１から径方向で放射状に延設された５箇所のスポーク状のディスク部３２と、センター部３１とディスク部３２で接続された外周部３３とを備える。
【００２０】
ディスク補強部材３は、上記構成により、センター部３１がホイール基部２のホイール固定部２１に対応するように配置されるとともに、ディスク部３２がホイール基部２のスポーク体２２に対応して配置され、さらに、外周部３３がホイール基部２のリム部２３に対応して配置される。また、上記のディスク部３２は、ホイール基部２のスポーク体２２を構成する一対の肉厚部２２Ａ，２２Ｂと肉抜き部２２Ｃを、１箇所のスポーク状のディスク部３２で覆うことができるように構成されている。また、ディスク補強部材３には複数の貫通孔３４が設けられており、この貫通孔３４に取付ねじ４を挿通して、ホイール基部２に設けられた複数のねじ孔２４に螺入することで、ホイール基部２とディスク補強部材３とがねじ留め固定されるとともに、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。
【００２１】
本実施形態においては、図示例のように、ディスク部の少なくとも一部、即ち、細長状に形成されたスポーク体２２以外の部分が、貫通部である窓部２２Ｄとされることで、この部分が、素材の使用量を低減して軽量化を図るための素材減量領域として構成されている。本実施形態では、上述のように、ホイール基部２の少なくとも一部を窓部２２Ｄとするか、あるいは、一部の部位を薄肉として素材減量領域とした場合には、金属素材のボリュームを低減でき、ホイール基部２ひいては車両用ホイール１全体を軽量することが可能となる。ここで、図６に示すような、従来から用いられている構成の車両用ホイール２００においては、スポーク状のディスク部２０２の間に窓部２０２Ｄが設けられているのみであるのに対し、図１（ｃ）に示す本実施形態のホイール基部２においては、それぞれのスポーク体２２の中に、さらに肉抜き部２２Ｃが設けられることで、より軽量化が図られた構成とされている。このような構成の車両用ホイール１によれば、一般的な金属製ホイールに比べて、さらに顕著に軽量化が図られたものとなる。
【００２２】
一方、金属製のホイール基部２に、上述のような貫通部である窓部２２Ｄや、薄肉部を多くの箇所に設けた場合、ホイール基部２の機械的強度特性が若干低下する場合も考えられる。これに対し、本実施形態の車両用ホイール１においては、ホイール基部２に接着剤（Ｃ）を介してディスク補強部材３を接着して取り付けることで、車両用ホイール１全体の機械的強度特性を維持向上させることを可能とするものである。
【００２３】
本実施形態の車両用ホイール１においては、上述のように、ディスク補強部材３が、ホイール基部２のディスク部を構成するスポーク体２２に対応するように、複数で放射状に形成されたスポーク状のディスク部３２を有して配置され、これらの間が接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる構成とすることが好ましい。このような構成とすることにより、高い断面係数を有する中空断面のスポーク体が構成されるので、上述のような、車両用ホイール１全体の軽量化と、機械的強度特性の維持向上という両方の効果がより顕著に得られる。なお、本実施形態においては、軽量化の効果を優先して追及し、肉抜き部２２Ｃの肉抜きを可能な限り深く取ることで、例えば、肉抜き部２２Ｃを、スポーク体２２を貫通する窓部（空間部）として構成することも可能である。このような場合にも、ホイール基部２に備えられる各々のスポーク体２２と、該スポーク体２２を貫通する窓部とを合わせた形状に対応するように、ディスク補強部材３に備えられるスポーク状のディスク部３２の各々の部分が複数で放射状に延設された構成とすればよい。
【００２４】
なお、本実施形態の車両用ホイール１においては、ホイール基部２の、少なくともディスク補強部材３との被接着面に、図示略の陽極酸化被膜（Ｄ）が形成されていることがより好ましい。このように、ホイール基部２におけるディスク補強部材３との被接着面に陽極酸化被膜（Ｄ）が形成されることにより、ホイール基部２をアルミニウム材料から構成した場合の耐食性が向上する効果が得られる。
【００２５】
さらに、本実施形態では、図示を省略するが、ホイール基部２のディスク補強部材３との被接着面に、プライマー（Ｅ）による処理が施されていることがより好ましい。このように、ホイール基部２におけるディスク補強部材３との被接着面をプライマー（Ｅ）によって処理することにより、ホイール基部２とディスク補強部材３とを接着剤（Ｃ）を介して接着する際の接着強度が向上する効果が得られる。
【００２６】
一般に、車両用ホイールが車両に装着されて走行する際、車両用ホイールが受け持つ荷重により、車両用ホイールの各部に応力が発生する。この際、ホイール形状にもよるが、一般的に、車両用ホイールにおけるディスク部の表裏の表面付近に大きな応力が生じやすいことが知られている。本実施形態においては、上記構成のように、大きな応力が生じるディスク部の一部を、詳細を後述する高強度・高剛性の繊維強化複合材料（繊維強化樹脂）からなるディスク補強部材３に置き換え、このディスク補強部材３側に大きな応力を負担させることで、軽金属合金からなるホイール基部２のディスク部をなすスポーク体２２側に発生する応力を緩和することが可能となる。
【００２７】
さらに、車両用ホイールにおいては、主にディスク部において意匠の差別化が行われるが、予定される意匠（デザイン）によっては、強度上不利となる形状とならざるを得ない場合がある。また、単一の軽金属合金からなる車両用ホイールにおいては、強度の限界が軽金属合金の性質に制約されることから、強度上の不利を改善するためには、意匠に大きな影響を与えることの無い範囲で、スポーク（ディスク部）断面のボリュームを増やすことなどで対策することが多いが、この場合にはホイール重量が増加してしまう。これに対して、本実施形態においては、上述のように、軽金属合金等からなる車両用ホイールのディスク部の表面部分（表側面または裏側面のいずれかの面、もしくは両方の面）を繊維強化樹脂に置き換え、金属（軽金属合金）と繊維強化樹脂との複合構造とすることで、軽金属合金よりも強度の高い繊維強化樹脂側に応力を負担させる構成を採用している。これにより、設計仕様にも依存するが、例えば、ディスク部における形状を、スポーク内部を大きく肉抜きした中空構造とすることなどで、軽金属合金側のボリュームをより少なくしながら、強度上の問題が生じない形状とすることが可能となる。
【００２８】
上述のように、軽金属合金などに比べて高強度・高剛性かつ低比重の特性を有する繊維強化複合材料を、軽金属合金からなる車両用ホイールの一部に複合させた構成を採用することにより、単一の軽金属合金で形成された車両用ホイールよりも高い応力が許容されるようになる。このような特徴を適切に設計に反映させ、軽金属合金部分のボリュームを低減させることで、車両用ホイールとしての十分な強度を持たせながら軽量化を図ることが可能となる。即ち、本実施形態で説明するように、ホイール固定部２１とリム部２３とがディスク部で接続されてなる金属製のホイール基部２と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材３とが、引張破断伸度が１％以上である接着剤（Ｃ）を介して接着された構成を採用することで、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能な車両用ホイール１が実現できる。
【００２９】
［車両用ホイールを構成する各部材の材質および製造方法］
次に、本実施形態の車両用ホイール１を構成する金属製のホイール基部（ホイール基部（Ａ））２、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（ディスク補強部材（Ｂ））３、接着剤（Ｃ）、陽極酸化被膜（Ｄ）、プライマー（Ｅ）の材質や作製・塗布方法などについて、それぞれ以下に詳述する。
【００３０】
（ホイール基部（Ａ））
本実施形態の車両用ホイール１を構成する金属製のホイール基部２の素材としては、例えば、スチール、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の各種素材を使用することができるが、強度、軽量化および耐久性の観点からアルミニウム合金を用いることが好ましい。
【００３１】
また、金属製のホイール基部２の製造方法としては、一般的なアルミ製ホイールの製造方法と同様に、溶かしたアルミニウム合金等の金属（溶湯）を金型に流し込み、それを固化させてホイール形状とする鋳造法と、アルミニウム合金等の金属の固体を型に合わせ、何千トンもの圧力でプレスする鍛造法がある。本実施形態における金属製のホイール基部２としては、これらのうちの何れの方法で製造されたものを採用してもよいが、機械的強度や軽量化の観点からは、鍛造法で製造されたものを用いることがより好ましい。
【００３２】
また、ホイール基部２を鋳造法で製造する場合には、鋳造用アルミニウム合金として、ＡＣ４ＣＨなどを用いることができ。また、ホイール基部２を鍛造法で製造する場合には、鍛造用アルミニウム合金として２０００系、６０００系または７０００系などの展伸用合金を使用することができ、それらの中でも、Ａ６０６１、Ａ７０７５を用いることがより好ましい。
【００３３】
一般に、車両用ホイールは鋳造および鍛造により製造されるが、いずれの場合においても、大まかなホイール形状となるホイール素材を製作した上で、各材料に適した熱処理を施し、その後、最終形状に仕上げるための切削加工が行われる。これは、本実施形態における金属製のホイール基部２を製造する場合においても同様である。
【００３４】
上述したような、ホイール基部２としての最終形状に仕上げるための切削加工工程においては、例えば、旋盤を用いたホイール素材の表面全周またはその一部への旋削加工、および、マシニングセンタなどを用いたミーリング加工などによって所定の形状とする切削加工を行い、さらに、エッジ部分を生じさせないよう、バリ取り加工によってエッジを丸める処理を施す。あるいは、上記のバリ取り加工に代わり、マシニングセンタを用いたミーリング加工でエッジを丸める加工を施しても良い。
【００３５】
その後、ホイール基部２の表面への塗装を施すが、この塗装前に、必要に応じて、ホイール基部２の表面を光輝面とする研磨仕上げを施してもよい。
【００３６】
塗装工程においては、塗膜の形成前に、まず、耐食性を高める目的で脱脂と酸洗を行い、化成処理による前処理が施される。この化成処理としては、例えば、化成処理液としてクロム酸やリン酸クロムを用いたクロメート処理、または、チタン酸やジルコニウム酸を用いたノンクロムの化成処理を採用できる。
【００３７】
そして、研磨仕上げによる金属の光沢をホイール基部２の表面に残したい場合を除き、下塗り塗装として、平滑で強固な塗膜が得られる粉体塗料を、静電塗装装置などを用いて塗装し、焼付け処理を施したうえで、有色の溶剤樹脂塗料をエアスプレ−や静電塗装装置を用いて塗装する。さらに、有色の溶剤樹脂塗料の上にはクリアー塗料が塗布され、焼付け処理を施すことで強固な塗膜が得られる。
【００３８】
（ディスク補強部材（Ｂ））
本実施形態において、ディスク補強部材３を構成する繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属繊維、ＰＡＮ系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維等が挙げられる。また、繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、上記の繊維に表面処理が施されたものであってもよい。このような表面処理としては、例えば、金属の被着処理、カップリング剤やサイジング剤による処理添加剤の付着処理などが挙げられる。さらに、繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、上記の繊維のうちの２種類以上を併用してもよく、好ましくはＰＡＮおよびピッチ系の炭素繊維を併用することが挙げられる。
【００３９】
上述の炭素繊維としては、例えば、ＪＩＳ  Ｒ７６０１（１９８６）に準じて測定したストランド強度が１．０〜９．０ＧＰａの範囲、且つ、ストランド引張弾性率が１５０〜１０００ＧＰａの範囲であるものが好ましい。また、炭素繊維の直径は６〜１２μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは６〜８μｍの範囲である。
【００４０】
また、ディスク補強部材３を構成する繊維強化樹脂に用いられる樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレア樹脂、アルキド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられる。繊維強化樹脂に用いられる樹脂材料としては、エポキシ樹脂を採用することがより好ましい。
【００４１】
また、ディスク補強部材３を構成する繊維強化樹脂としては、上述したような炭素繊維および熱硬化性樹脂を含んでなり、かつ、ディスク補強部材３の径方向における弾性率が２０〜１５０ＧＰａであることがより好ましい。ディスク補強部材３を上記各材料から構成し、さらに、径方向での弾性率を上記範囲とすることにより、金属製のホイール基部２に接着して車両用ホイール１を構成した際の機械的強度が十分に向上する効果が得られる。
【００４２】
また、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材３の成形方法としては、特に限定されず、例えば、オートクレーブ成形法、プレス成形法、ハンドレイアップ法、ＲＴＭ（レジントランスファーモールディング）法、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）法など、従来から繊維強化樹脂の成形に用いられている方法を何ら制限無く採用することができる。ディスク補強部材３の成形方法としては、上記方法の中でも、特に、オートクレーブ法またはプレス成形法が好適である。
【００４３】
本実施形態で用いられるディスク補強部材３の好ましい厚みとしては０．５〜１０ｍｍの範囲であり、より好ましくは１〜５ｍｍの範囲である。ディスク補強部材３の厚みが０．５ｍｍ未満だと機械的強度が不十分となるおそれがあり、また、１０ｍｍ超だと材料費の面からコストアップとなり、経済的に好ましくない。
【００４４】
また、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材３には、耐候性、耐薬品性を付与するために、必要に応じて表面に塗料層やゲルコート層などを形成してもよい。この際に用いる塗料としては、例えば、フェノール樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、シリコーン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、フッ素樹脂塗料などを挙げることができる。また、ゲルコートとしては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。
【００４５】
（接着剤（Ｃ））
本実施形態において、ホイール基部２とディスク補強部材３とを接着させるための図示略の接着剤（Ｃ）としては、硬化後の引張破断伸度が１％以上のものであれば、種類は特に限定されず、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系の各種接着剤を何ら制限無く用いることができる。
【００４６】
接着剤（Ｃ）の引張弾性率としては、２００〜２０００ＭＰａの範囲が好ましく、３００〜１５００ＭＰａ範囲であることがより好ましい。一般的に、引張弾性率が２００ＭＰａ未満の材料においては、耐熱性が低くなる傾向があり、また、２０００ＭＰａを超える材料においては、引張破断伸度が小さくなる傾向がある。
【００４７】
また、接着剤（Ｃ）の引張破断伸度は１％以上に規定する。接着剤（Ｃ）の引張破断伸度が１％未満だと、半径方向負荷耐久試験および回転曲げ疲労試験（ＪＩＳ  Ｄ４１０３「自動車部品−ディスクホイール−性能及び表示」）において、接着剤（Ｃ）からなる層にクラックや剥離が生じ易くなる。なお、接着剤（Ｃ）の引張破断伸度の上限は、特に定められるものではないが、一般的に、引張破断伸度が２００％を超える材料は弾性率が低い傾向がある。
【００４８】
なお、本発明において規定する引張破断伸度（％）および引張弾性率とは、例えば、適切な離型処理を施した型内に接着剤を注入し、接着剤に応じた所定の温度にて所定時間硬化させることにより、所定の厚みとされた板状の硬化物を作製した後、この硬化物から、ＪＩＳ  Ｋ７１６２に記載の方法に従って１Ｂ形のダンベル試験片を作製し、試験速度１ｍｍ／分で引張試験を行うことで測定されるものである。
【００４９】
接着剤（Ｃ）からなる層の厚みは０．１〜１０ｍｍの範囲が好ましく、０．２〜２ｍｍの範囲がより好ましい。接着剤（Ｃ）からなる層の厚みは０．１ｍｍ未満だと接着力が不十分となり、また、１０ｍｍを超えると、主に金属製のホイール基部２に応力が伝播してしまい、ディスク補強部材（Ｂ）が負担する荷重が少なくなり、車両用ホイールとして充分な強度を発揮できなくなる可能性がある。
【００５０】
接着剤（Ｃ）の種類（成分）としても、特に限定されるものではないが、接着強度が高く、耐久性の高い接着剤として、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。これらの接着剤として、具体的には、例えば、アクリル系接着剤としては、ＩＴＷ  ＰＥＲＦＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製・ＰＬＥＸＵＳ（登録商標）  ＭＡ３１０、ＭＡ４２５等、ウレタン系接着剤としては、例えば、株式会社イーテック製・ＭＩＧＨＴＹＧＲＩＰ（登録商標）  ５０００、エポキシ系接着剤としては、例えばハンツマン社製・Ａｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）  ＡＷ４８５８／Ｈａｒｄｎｅｒ  ＨＷ４８５８などを挙げることができる。また、これらの中でも、接着剤（Ｃ）としてアクリル系接着剤を用いることが、伸び特性に優れるという観点から好ましい。
【００５１】
（陽極酸化被膜（Ｄ））
本実施形態において、ホイール基部２の表面のうち、少なくともディスク補強部材３との被接着面に、図示略の陽極酸化被膜（Ｄ）を設ける場合には、従来公知の方法を採用することができる。例えば、ホイール基部２をなすアルミニウム合金材を陽極として、硫酸、リン酸等の無機酸、または、シュウ酸等の有機酸の１種以上を含有する電解液中で電気分解を行うことで、アルミニウム合金材の表面に陽極酸化被膜（Ｄ）を形成する方法を採用することができる。また、この際の陽極酸化処理条件としては、電解液の種類や濃度などに応じて、常法に従って適宜選択すればよく、通常、電圧：１０〜６０Ｖ、電流密度：０．１〜１０００Ａ／ｍ２、処理時間：５〜６０分間、温度：１０〜７０℃の条件で行われる。
【００５２】
陽極酸化被膜（Ｄ）の厚みは０．１〜５０μｍの範囲が好ましく、５〜２５μｍの範囲がより好ましい。陽極酸化被膜（Ｄ）の厚みが０．１μｍ未満だと接着性が不十分となり、また、５０μｍを超えると製造コストが上昇して経済性が損なわれる。
また、本実施形態において、ホイール基部２のディスク補強部材３との被接着面に陽極酸化被膜（Ｄ）を設ける場合には、この陽極酸化被膜（Ｄ）は多孔性であってもよいし、あるいは、封孔処理が施されていてもかまわない。                      
【００５３】
（プライマー（Ｅ））
本実施形態において、ホイール基部２の表面のディスク補強部材３との被接着面にプライマー（Ｅ）による処理が施された構成を採用する場合には、このプライマー（Ｅ）として、例えば、ホスファイト系化合物、エポキシ系樹脂、ポリエチレンイミドとポリエポキシ誘導体の混合物、および、アクリル系共重合体などが挙げられる。これらのうち、プライマー（Ｅ）としては、良好な密着性を示し、耐食性にも優れているという観点から、ホスファイト系化合物やエポキシ系樹脂を使用することが好ましい。
【００５４】
プライマー（Ｅ）は、例えば、スプレーや刷毛、ローラーなどを用いて、ホイール基部２をなす、必要に応じて下地処理された金属材料の表面に均一に塗布することで、処理を施すことができる。
また、接着剤（Ｃ）によるホイール基部２とディスク補強部材３との間の接着強度が高められ、かつ、耐久性に優れたプライマー（Ｅ）としては、具体的には、ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製・ＰＬＥＸＵＳ（登録商標）  ＰＣ−１２０などを挙げることができる。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態である車両用ホイール５について、図２（ａ）、（ｂ）を適宜参照して説明する。ここで、図２（ａ）は本実施形態の車両用ホイール５全体を示す斜視図であり、図２（ｂ）はホイール基部２とディスク補強部材５０とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。なお、本実施形態においては、上述した第１の実施形態の車両用ホイール１と共通する構成については、同じ符号を付して説明するとともに、その詳しい説明を省略する。
【００５６】
本実施形態の車両用ホイール５は、図示例のように、第１の実施形態において説明した繊維強化樹脂と同様の素材からなるディスク補強部材５０が、ホイール基部２の表側面２Ａ側を、ほぼ完全に覆うように構成されている点で、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施形態の車両用ホイール１とは異なる。一方、本実施形態の車両用ホイール５においては、第１の実施形態と同様の構成とされた金属製のホイール基部２が用いられており、第１の実施形態の場合と同様、ホイール基部２とディスク補強部材５０とが、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。
【００５７】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用ホイール５に用いられるディスク補強部材５０は、略円板状に形成されており、ハブ孔５１ａが形成されたセンター部５１と、このセンター部５１から径方向で延設される平板状のディスク部５２と、ディスク部５２の径方向外側に配置される外周部５３とを備える。また、ディスク補強部材５０には複数の貫通孔５４が形成されており、この貫通孔５４に取付ねじ４を挿通してホイール基部２に設けられた複数のねじ孔２４に螺入することで、ホイール基部２とディスク補強部材５０とがねじ留め固定されるとともに、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。また、ディスク補強部材５０のセンター部５１には、ホイール基部２に設けられたハブボルト用孔部２５に対応するように、ボルト挿通孔５１ｂが合計５箇所に設けられている。さらに、本実施形態では、エアーバルブを装着するために、ディスク補強部材５０の外周部５３の一部に切り欠き（図示略）を設けるか、ディスク部５２の外周部５３に近い位置に孔（図示略）を設けることができる。
【００５８】
図示例のディスク補強部材５０は、上記構成により、センター部５１がホイール基部２のホイール固定部２１に対応するように配置されるとともに、ディスク部５２がホイール基部２のディスク部に対応して配置され、さらに、外周部５３がホイール基部２のリム部２３に対応して配置される。そして、上記のディスク部５２は、ホイール基部２のディスク部を構成する複数のスポーク体２２を、窓部２２Ｄとともに完全に覆うことができるように構成されている。
【００５９】
本実施形態においては、上記構成のように、金属製のホイール基部２と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材５０とが、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着された構成なので、第１の実施形態の場合と同様、ホイール基部２に用いられる素材の使用量を低減した場合であっても、ホイール全体の十分な機械的強度を確保することが可能となる。従って、本実施形態の車両用ホイール５によれば、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能となる。
【００６０】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態である車両用ホイール６について、図３（ａ）、（ｂ）を適宜参照して説明する。ここで、図３（ａ）は本実施形態の車両用ホイール６全体を示す斜視図であり、図３（ｂ）はホイール基部２とディスク補強部材６０とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。なお、本実施形態においても、上述した第１および第２の実施形態の車両用ホイールと共通する構成については、同じ符号を付して説明するとともに、その詳しい説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の車両用ホイール６は、図示例のように、第１の実施形態と同様の繊維強化樹脂からなるディスク補強部材６０が、略短冊状に形成され、複数設けられている。そして、本実施形態では、複数の略短冊状のディスク補強部材６０が、ホイール基部２のディスク部をなす各々のスポーク体２２を、それぞれ覆うように設けられている点で、図１および図２に示した第１および第２の実施形態の車両用ホイール１，５とは異なる。一方、本実施形態の車両用ホイール６においては、第１及び第２の実施形態と同様の金属製のホイール基部２が用いられており、上記同様、ホイール基部２とディスク補強部材６０とが、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。
【００６２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用ホイール６に用いられる複数のディスク補強部材６０は、略短冊状に形成されており、ホイール基部２に接着された際にホイール固定部２１に対応して配置されるセンター部６１と、このセンター部６１から延設されるディスク部６２と、このディスク部６２に連通して配置される外縁部６３とを備える。また、上記同様、ディスク補強部材６０には複数の貫通孔６４が形成されており、この貫通孔６４に取付ねじ４を挿通してホイール基部２に設けられた複数のねじ孔２４に螺入することで、ホイール基部２と複数のディスク補強部材６０とがねじ留め固定されるとともに、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。
【００６３】
図示例のディスク補強部材６０は、上記構成により、センター部６１がホイール基部２のホイール固定部２１に対応して配置されるとともに、ディスク部６２がホイール基部２のディスク部のスポーク体２２に対応して配置され、さらに、外縁部６３がホイール基部２のリム部２３に対応して配置される。そして、略短冊状に形成された複数のディスク補強部材６０は、ホイール基部２のディスク部のスポーク体２２をなす一対の肉厚部２２Ａ，２２Ｂを、肉抜き部２２Ｃと併せて、それぞれ覆うように設けられている。
【００６４】
本実施形態においては、上記のように、金属製のホイール基部２と、繊維強化樹脂からなる複数のディスク補強部材６０とが、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着された構成なので、第１および第２の実施形態の場合と同様、ホイール基部２に用いられる素材の使用量を低減した場合であっても、ホイール全体の十分な機械的強度を確保することが可能となる。従って、本実施形態の車両用ホイール６によれば、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能となる。
【００６５】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態である車両用ホイール７について、図４（ａ）、（ｂ）を適宜参照して説明する。ここで、図４（ａ）は本実施形態の車両用ホイール７全体を示す斜視図であり、図４（ｂ）はホイール基部２とディスク補強部材７０，１７０とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。なお、本実施形態においても、上述した第１〜第３の実施形態の車両用ホイールと類似した構成については、その詳しい説明を省略することがある。
【００６６】
本実施形態の車両用ホイール７は、図示例のように、繊維強化樹脂からなる２つのディスク補強部材７０，１７０が備えられている点で、図１〜図３に示す車両用ホイール１，５，６とは異なる。また、本実施形態の車両用ホイール７は、ホイール基部４０が、合計５本のスポーク体４２が備えられている点においては、図１〜図３に示す車両用ホイール１，５，６と同様であるが、各々のスポーク体４２が細身に構成されている点で、両側の窓部に対する縁部を形成する肉厚部と、その肉厚部間の肉抜き部とを備える、図１〜図３に示す車両用ホイール１，５，６とは異なる。
【００６７】
本実施形態で用いられるホイール基部４０は、ディスク部が、複数のスポーク体４２がホイール固定部４１からリム部４３に向けて放射状に延設された形状とされている。図４（ａ）、（ｂ）に示す例においては、スポーク体４２が合計５箇所に設けられてり、ホイール固定部４１のハブ孔４６の周囲に形成された５箇所のハブボルト用孔部４５の各々の近傍から放射状に、径方向側のリム部４３に向けて延設されている。
【００６８】
一方のディスク補強部材７０は、上記同様、繊維強化樹脂からなり、このディスク補強部材７０が取り付けられるホイール基部４０の表側面４０Ａに対応した形状とされている。即ち、ディスク補強部材７０は、ハブ孔７１ａが形成されたセンター部７１と、このセンター部７１から径方向で放射状に延設された５箇所のスポーク状のディスク部７２と、センター部７１とディスク部７２で接続された外周部７３とを備える。また、ディスク補強部材７０のセンター部７１には、ホイール基部４０に備えられた５箇所のハブボルト用孔部４５に対応する位置で、５箇所のボルト挿通孔７１ｂが設けられている。
【００６９】
他方のディスク補強部材１７０も、上記の繊維強化樹脂からなり、このディスク補強部材１７０が取り付けられるホイール基部４０の裏側面４０Ｂに対応するように構成されている。即ち、ディスク補強部材１７０は、図示例においては略短筒状に構成され、筒部１７０Ｃの表側面１７０Ａにおける外周部１７３から、スポーク状のディスク部１７２が、合計５箇所で均等間隔とされ、径方向中心に向けて延設されている。また、ディスク部１７２の先端部１７１は、ホイール基部４０に取り付けた際に、ホイール基部４０のホイール固定部４１の近傍に配置されるように構成されている。
【００７０】
そして、本実施形態の車両用ホイール７は、一方のディスク補強部材７０が、ホイール基部４０の表側面４０Ａ側に、接着剤（Ｃ）を介して接着される。この際、ディスク補強部材７０に備えられるスポーク状のディスク部７２が、ホイール基部４０に備えられるスポーク体４２を覆うように接着される。
【００７１】
また、他方のディスク補強部材１７０は、ホイール基部４０の裏側面４０Ｂ側の開口部から内部空間に嵌め込まれるように、表側面１７０Ａから裏側面１７０Ｂまでが挿入される。この際、ディスク補強部材１７０の筒部１７０Ｃは、ホイール基部４０のリム部４３の内面側と重ね合わせられるように、接着剤（Ｃ）を介して接着されるとともに、５箇所に設けられたスポーク状のディスク部７２が、ホイール基部４０の５箇所のスポーク体４２の裏側と重ね合わせられ、接着剤（Ｃ）を介して接着される。
【００７２】
本実施形態の車両用ホイール７は、上記のように、繊維強化樹脂からなる２つのディスク補強部材７０，１７０が備えられ、金属製のホイール基部４０の表側面４０Ａに、一方のディスク補強部材７０が図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されるとともに、ホイール基部４０の裏側面４０Ｂから他方のディスク補強部材１７０が挿入され、ホイール基部４０の内部で接着剤（Ｃ）を介して接着された構成とされている。これにより、上記各実施形態の場合と同様、ホイール基部４０に用いられる素材の使用量を低減した場合であっても、ホイール全体の十分な機械的強度を確保することが可能となる。従って、車両用ホイール７によれば、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能となる。
【００７３】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態である車両用ホイール８について、図５（ａ）、（ｂ）を適宜参照して説明する。ここで、図５（ａ）は本実施形態の車両用ホイール８全体を示す斜視図であり、図５（ｂ）はホイール基部２とディスク補強部材７０，８０とを接着する手順を示す組み付け斜視図である。なお、本実施形態においても、上述した第４の実施形態の車両用ホイール等と同様あるいは類似した構成については、同じ符号を付して説明するとともに、その詳しい説明を省略することがある。
【００７４】
本実施形態の車両用ホイール８は、図示例のように、繊維強化樹脂からなる２つのディスク補強部材７０，８０が備えられ、他方のディスク補強部材８０が、一方のディスク補強部材７０と同様に厚みの薄い部材に構成されている点で、上述した第４の実施形態の車両用ホイール７とは異なる。一方、本実施形態の車両用ホイール８においては、第４の実施形態と同様の構成とされた金属製のホイール基部４０、および、ディスク補強部材７０が用いられ、上記各実施形態の場合と同様、ホイール基部４０と２つのディスク補強部材７０，８０とが、図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されている。
【００７５】
本実施形態で用いられる他方のディスク補強部材８０は、上記の繊維強化樹脂からなり、このディスク補強部材８０が取り付けられるホイール基部４０のディスク部を構成するスポーク体４２の裏側面４２Ｂに対応するように構成されている。ディスク補強部材８０は、略短筒状の外周部８３からスポーク状のディスク部８２が、合計５箇所で均等間隔とされ、径方向中心に向けて延設されている。また、ディスク部８２の先端部８１は、ホイール基部４０に取り付けた際に、ホイール基部４０のホイール固定部４１の近傍に配置されるように構成されている。即ち、ディスク補強部材８０は、略短筒状に構成された図４（ａ），（ｂ）に示すディスク補強部材１７０に対し、ホイール基部４０のリム部４３の内面に接する円筒部分と、該円筒部分よりも車両側の部分とが除かれた構成とされている点のみが異なるものである。
【００７６】
そして、本実施形態の車両用ホイール８は、第４の実施形態の場合と同様、一方のディスク補強部材７０が、ホイール基部４０の表側面４０Ａ側に接着剤（Ｃ）を介して接着される。また、他方のディスク補強部材８０は、ホイール基部４０の裏側面４０Ｂ側の開口部から内部空間に挿入され、５箇所に設けられたスポーク状のディスク部８２が、ホイール基部４０のディスク部の５箇所のスポーク体４２の裏側面４２Ｂと重ね合わせられるように、接着剤（Ｃ）を介して接着される。
【００７７】
本実施形態の車両用ホイール８は、第４の実施形態の場合と同様、繊維強化樹脂からなる２つのディスク補強部材７０，８０が備えられ、金属製のホイール基部４０の表側面４０Ａにディスク補強部材７０が図示略の接着剤（Ｃ）を介して接着されるとともに、ホイール基部４０の裏側面４０Ｂからディスク補強部材８０が挿入され、ホイール基部４０の内部で、該ホイール基部４０のディスク部を構成するスポーク体４２の裏側面４２Ｂに接着剤（Ｃ）を介して接着された構成とされている。これにより、車両用ホイール８は、上記同様、ホイール基部４０に用いられる素材の使用量を低減した場合であっても、ホイール全体の十分な機械的強度を確保できるので、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能となる。
【００７８】
＜作用効果＞
本実施形態の車両用ホイール１，５，６，７，８によれば、上記のように、金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる構成を採用することで、ホイール基部（Ａ）とディスク補強部材（Ｂ）とが強固に接着され、ホイール全体の機械的強度が向上するので、急激な破壊などが発生することがなく、優れた機械的強度特性が得られる。また、金属製のホイール基部（Ａ）の金属のボリュームを低減させた場合でも、ホイール全体の高い機械的強度特性を維持できるので、効果的に軽量化を図ることが可能になる。さらに、軽量化が可能になることに伴い、意匠面における設計自由度も向上することから、ホイール全体に優れた意匠性を持たせることも可能となる。従って、機械的強度特性に優れるとともに、軽量化や意匠性をも両立させることが可能な車両用ホイール１，５，６，７，８を提供することができる。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例を挙げて、本発明の車両用ホイールをより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
なお、以下の例における「％」は「質量％」を表す。
【００８０】
［実施例１］
（金属製のホイール基部（Ａ１）の製造）
まず、アルミニウム合金（Ａ６０６１）を、金型鍛造によって大まかなホイール形状に成形することでホイール素材を得た。その後、このホイール素材に対して切削加工を行うことで表面や端部を切削してホイール製品同等の外形形状に仕上げ、ホイールサイズ：１９ｉｎｃｈ×８．５J、インセット：５０ｍｍ、取り付け穴Ｐ．Ｃ．Ｄ．：φ１３０ミリメートル，５穴の金属製のホイール基部（Ａ１）の形状部品を得た。この際、形状部品の概略形状としては、図１（ｃ）に示すような、ディスク部がスポーク状に形成され、貫通する窓部が大きく、さらに、それぞれのスポーク体の中に肉抜き部が設けられた、素材使用量が低減された形状とした。
【００８１】
そして、得られた形状部品の表面に対し、アルカリ脱脂および化成処理による前処理を施し、粉体塗料による下塗りと、溶剤塗料による色塗装を行い、その後、上塗りとしてクリアー塗装を施すことにより、図１（ａ）〜（ｃ）に示すような金属製のホイール基部（Ａ１）を得た。
【００８２】
（繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ１）の製造）
繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ１）の製造にあたっては、まず、所定の形状のプリプレグ１（三菱レイヨン社製；商品名：ＴＲ３５２３−３６６Ｇ；綾織、樹脂含有率４０％）を、経糸の繊維方向が［０°／７２°／１４４°／２１６°／２８８°］２となるように１０プライ積層して、ディスク補強部材（Ｂ１）のスポーク状のディスク部のそれぞれが、ハブ孔からリム部へと延びる方向が、それぞれの繊維方向と一致する基材を得た。この基材を、プリフォーム装置を用いて加熱加圧して賦形させることでプリフォームを作成した。そして、このプリフォームを、上型と下型とからなる、予め１４０℃に温度調節された金属製の成形型の下型に配置し、次いで、上型および下型を閉じて、金型温度を保ったままで、成形圧力：８ＭＰａ、成形時間：１０分の条件で加圧成形した。その後、型を開き、厚みが２ｍｍの繊維強化樹脂の成形品を得た。
【００８３】
次に、得られた成形品を切削加工によって所定の形状に加工した。
次いで、所定の形状に加工した繊維強化樹脂の成形品に対して、♯８０カーボランダム砂を用いて、裏面のサンドブラスト加工を行った。
さらに、上記の繊維強化樹脂の成形品の表面を水洗した後、イソプロピルアルコールにて脱脂処理を行い、その上にアクリル系塗料をスプレー塗装法で塗布し、室温にて５分間セッティングした。その後、８０℃の温度にて４０分間硬化処理することで膜厚２５μｍの表面層を形成し、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ１）を得た。
【００８４】
（ホイール基部（Ａ１）とディスク補強部材（Ｂ１）との接合）
次に、上記により得られた金属製のホイール基部（Ａ１）の被接着面に、接着剤（Ｃ１）（ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製  商品名：ＰＬＥＸＵＳ  ＭＡ３１０；登録商標）を０．２ｍｍの厚みで塗布し、繊維強化樹脂よりなるディスク補強部材（Ｂ１）と張り合わせた。さらに、Ｍ７ボルト（座面径：φ１２．５ｍｍ）を用いて、締め付け力１５．０Ｎ・ｍで締結して、図１（ａ）に示すような実施例１の車両用ホイールとした後、室温にて１日静置した。そして、接着剤（Ｃ）による接着強度を以下の方法で調べるとともに、以下に示す各条件で、回転曲げ疲労試験、半径方向負荷耐久試験、および、衝撃試験を実施した。
【００８５】
（接着剤の引張破断伸度および引張弾性率の測定）
適切な離型剤として、ケムリース社製・商品名：Ｃｈｅｍｌｅａｓｅ７０−９０（登録商標）にて処理を施した型内に接着剤を注入し、室温にて２４時間硬化させ、厚さ２ｍｍの板状の硬化物を作製した。そして、この硬化物から、ＪＩＳ  Ｋ７１６２に記載の方法に従って１Ｂ形のダンベル試験片を作製し、試験速度１ｍｍ／分で引張試験を行うことにより、引張破断点伸度および引張弾性率を測定した。
【００８６】
（接着強度試験）
上記手順で接着剤（Ｃ）を介して接着されたホイール基部（Ａ１）とディスク補強部材（Ｂ１）との間の接着強度を、ホイール基部（Ａ１）の被着面と同等の加工によって得られたアルミニウム合金の平板と、ディスク補強部材（Ｂ１）と同等の繊維強化樹脂の平板に、ディスク補強部材の被着面と同等の表面加工を施した平板を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６８５０「接着剤―剛性接着材の引張せん断接着強さ試験方法」に規定された方法に準じて測定し、結果を下記表１に示した。
【００８７】
（回転曲げ疲労試験）
上記手順で得られた車両用ホイールについて、ＪＩＳ  Ｄ４１０３「自動車部品−ディスクホイール−性能及び表示」に規定された回転曲げ耐久試験に準じて、回転曲げ疲労試験を行った。この際、車両用ホイールに所定の負荷を付与し、１０万回転後、き裂（染色浸透探傷法による検査）、著しい変形、締結ナットまたはボルトの異常な緩みがないものを「○」とし、結果を下記表１に示した。
【００８８】
（半径方向負荷耐久試験）
上記手順で得られた車両用ホイールについて、上記のＪＩＳ  Ｄ４１０３に規定された半径方向負荷耐久試験に準じて本試験を実施した。この際、車両用ホイールに所定の負荷を付与し、５０万回転後、き裂（染色浸透探傷法による検査）、著しい変形、締結ナットまたはボルトの異常な緩みがないものを「○」とし、結果を下記表１に示した。
【００８９】
（衝撃試験）
上記手順で得られた車両用ホイールについて、上記のＪＩＳ  Ｄ４１０３に規定された乗用車用衝撃試験に準じて、衝撃試験を行った。そして、衝撃試験後、ホイールの貫通き裂（染色浸透探傷法により検査）、リムとディスクの分裂、および、空気漏れのないものを「○」とし、結果を下記表１に示した。
【００９０】
［実施例２］
実施例１と同様の方法で得られたアルミニウム合金製のホイール基部の形状部品を、１８％希硫酸溶液を用いて、２５℃にて電圧：２０Ｖ、電流密度：６０Ａ／ｍ２、処理時間：６０分で処理することにより、表面に約１０μｍの陽極酸化被膜処理を形成し、金属製のホイール基部（Ａ２）を得た。
【００９１】
また、所定の形状のプリプレグ１およびプリプレグ２（三菱レイヨン社製；商品名：ＴＲ３１１０−３６０ＧＭＰ；平織、樹脂含有率４０％）を、経糸の繊維方向が[０°／７２°／１４４°／２１６°／２８８°]２となるように、最表層をプリプレグ２として１プライ、プリプレグ１を残り９プライ積層して基材を得た点以外は、実施例１と同様の方法で、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ２）を得た。
【００９２】
その後、得られた金属製のホイール基部（Ａ２）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ２）とを、実施例１と同様の方法で接合し、実施例２の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【００９３】
［実施例３］
実施例２と同様の方法で得られた金属製のホイール基部（Ａ２）の表面に、プライマー（Ｄ１）（ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製  商品名：ＰＬＥＸＵＳ  ＰＣ−１２０；登録商標）を布に染み込ませて塗布した後、乾いた布にて過剰のプライマーをふき取り、室温にて２分間の乾燥を行い、金属製のホイール基部（Ａ３）を得た。
【００９４】
その後、得られた金属製のホイール基部（Ａ３）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ２）とを、実施例１と同様の方法で接合し、実施例３の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【００９５】
［実施例４］
接着剤（Ｃ１）に代えて、接着剤（Ｃ２）（ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製  商品名：ＰＬＥＸＵＳ  ＭＡ４２５；登録商標）を使用した点以外は、実施例３と同様の方法により、実施例４の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【００９６】
［実施例５］
（金属製のホイール基部（Ａ４）の製造）
まず、アルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を溶融し、金型に注湯することにより、大まかなホイール形状に成形したホイール素材を得た後、このホイール素材に対して切削加工を施すことで表面や端部を切削してホイール製品同等の外形形状に仕上げ、実施例１で用いたホイール基部（Ａ１）と同じ形状の、ホイールサイズ：１９ｉｎｃｈ×８．５J、インセット：５０ｍｍ、取り付け穴Ｐ．Ｃ．Ｄ．：φ１３０ミリメートル，５穴の金属製のホイール基部の形状部品を得た。
【００９７】
次に、得られた形状部品の表面に対し、アルカリ脱脂および化成処理による前処理を施し、粉体塗料による下塗りと、溶剤塗料による色塗装を行い、その後、上塗りとしてクリアー塗装を施すことにより、金属製のホイール基部（Ａ４）を得た。
【００９８】
その後、上記により得られた金属製のホイール基部（Ａ４）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ２）とを、接着剤（Ｃ３）（ハンツマン社製；商品名：Ａｒａｌｄｉｔｅ  ＡＷ４８５８／Ｈａｒｄｎｅｒ４８５８；登録商標）を使用して接合し、実施例５の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【００９９】
［実施例６］
所定の形状のプリプレグ２およびプリプレグ３（三菱レイヨン社製  商品名：ＴＲ３６６Ｅ２５０Ｓ  ＵＤ；樹脂含有率４０％）を、繊維方向が[０°／７２°／１４４°／２１６°／２８８°]２となるように、最表層をプリプレグ２として１プライ、プリプレグ３を残り９プライ積層して基材を得た点以外は、実施例１と同様の方法で繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ３）を作製した。
【０１００】
その後、金属製のホイール基部（Ａ３）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ３）とを、接着剤（Ｃ１）を使用して実施例１と同様の方法で接合を行い、実施例６の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【０１０１】
［実施例７］
ディスク補強部材（Ｂ２）に代えて、ディスク補強部材（Ｂ４）を使用した点以外は、実施例３と同様の方法により実施例７の車両用ホイールを得た。
ディスク補強部材（Ｂ４）は、図２に示すような、ホイール基部（Ａ２）の表側面をほぼ完全に覆う形状とし、ディスク補強部材（Ｂ２）と同様の材料、積層構成、成形方法で、ディスク補強部材（Ｂ４）のスポーク体２２に対応するそれぞれの部分において、ハブ孔からリム部へと延びる方向が、それぞれの繊維方向と一致した成形品とした。
そして得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【０１０２】
［比較例１］
実施例１と同様の方法で得られた金属製のホイール基部（Ａ１）と、実施例２と同様の方法で得られた繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ２）とを、接着剤（Ｃ４）を使用して実施例１と同様の方法で接合を行い、比較例１の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【０１０３】
［比較例２］
接着剤（Ｃ４）に代えて接着剤（Ｃ５）を使用した点以外は、比較例１と同様の方法で比較例２の車両用ホイールを得た。
そして、得られた車両用ホイールについて、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【０１０４】
［比較例３］
実施例１と同様の方法で得られた金属製のホイール基部（Ａ１）のみで、単一の金属素材からなる車両用ホイールを作製し、実施例１と同様の方法で評価試験を実施し、結果を下記表１に示した。
【０１０５】
【表１】
2016037061.tif 000003
【０１０６】
なお、表１中において、接着剤およびプライマーを示す各記号は、以下に示す各種の接着剤またはプライマーを表すものである。
（１）接着剤Ｃ１：アクリル系接着剤
ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製
ＰＬＥＸＵＳ（登録商標）  ＭＡ３１０
引張破断伸度：１０％
引張弾性率  ：１１００ＭＰａ
（２）接着剤Ｃ２：アクリル系接着剤
ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製
ＰＬＥＸＵＳ（登録商標）  ＭＡ４２５
引張破断伸度：９０％
引張弾性率  ：４１０ＭＰａ
（３）接着剤Ｃ３：エポキシ系接着剤
ハンツマン社製  
Ａｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）  ＡＷ４８５８
／Ｈａｒｄｎｅｒ４８５８
引張破断伸度：７％
引張弾性率  ：１６００ＭＰａ
（４）接着剤Ｃ４：エポキシ系接着剤
ハンツマン社製  Ａｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）  ２０１４−１
引張破断伸度：＜１％
引張弾性率  ：４０００ＭＰａ
（５）接着剤Ｃ５：エポキシ系接着剤
ナガセケムテックス社製  デナタイト（登録商標）  ２０２４
引張破断伸度：＜１％
引張弾性率  ：８５０ＭＰａ
（６）プライマーＤ１：ＩＴＷ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製
ＰＬＥＸＵＳ（登録商標）  ＰＣ−１２０（登録商標）
【０１０７】
［評価結果］
表１に示すように、金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる、本発明に係る構成を備えた実施例１〜６の車両用ホイールは、接着強度が全て７．２ＭＰａ以上であり、比較例１，２（７．０ＭＰａ以下）に比べて強固に接着されていることが明らかとなった。また、実施例１〜６の車両用ホイールは、回転曲げ疲労試験、半径方向負荷耐久試験、および、衝撃試験の結果が全て「○」の評価となり、各種の機械的強度特性に優れていることが明らかとなった。
【０１０８】
一方、ホイール基部（Ａ１）とディスク補強部材（Ｂ１）とを引張伸び率が１％未満のものである接着剤（Ｃ４）で接着した比較例１においては、接着強度が５．１ＭＰａと低く、また、回転曲げ疲労試験および半径方向負荷耐久試験において、所定回転数後の評価（き裂、著しい変形、締結ナットまたはボルトの異常の有無）が「×」の評価となった。これは、接着剤（Ｃ４）が、引張伸び率が１％未満のものであることから、接着剤（Ｃ）からなる層にクラックや剥離が生じたためではないかと考えられる。
【０１０９】
また、ホイール基部（Ａ１）とディスク補強部材（Ｂ１）とを引張伸び率が１％未満のものである接着剤（Ｃ５）で接着した比較例２においても、比較例１の場合と同様、接着強度が７．０ＭＰａと低く、また、回転曲げ疲労試験および半径方向負荷耐久試験において、所定回転数後の評価（き裂、著しい変形、締結ナットまたはボルトの異常の有無）が「×」の評価となった。
【０１１０】
また、比較例３は、ディスク補強部材（Ｂ）が備えられていないホイール基部（Ａ１）のみの構成であるとともに、図１（ｃ）等に示す例のように、金属素材を減量するための肉抜き部が形成されたものであるため、機械的強度特性が非常に低く、回転曲げ疲労試験および半径方向負荷耐久試験が「×」の評価となった。
【０１１１】
上記実施例の結果より、本発明に係る構成、即ち、金属製のホイール基部（Ａ）と、繊維強化樹脂からなるディスク補強部材（Ｂ）とが、引張破断伸度が１％以上の接着剤（Ｃ）を介して接着されてなる構成を採用することで、ホイール基部（Ａ）における素材使用量を減量して軽量化を図った場合であっても、優れた機械的強度特性が得られることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明の車両用ホイールは、優れた機械的強度特性と、軽量化や意匠性を両立させることが可能であることから、例えば、自動車全体の軽量化による燃費の向上等が求められる一般的な自家用車などの用途において非常に有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，５，６，７，８…車両用ホイール、２，４０…ホイール基部（Ａ）、２Ａ，４０Ａ…表側面、２Ｂ，４０Ｂ…裏側面、２１，４１…ホイール固定部、２２，４２…スポーク体（ディスク部）、２２Ａ，２２Ｂ…肉厚部、２２Ｃ…肉抜き部、２２Ｄ、４２Ｄ…窓部、２３，４３…リム部、２４…ねじ孔、２５，４５…ハブボルト用孔部、２６，４６…ハブ孔、３，５０，６０，７０，８０，１７０…ディスク補強部材（Ｂ）、３１，５１，６１，７１…センター部、３１ａ，５１ａ，７１ａ…ハブ孔、５１ｂ、７１ｂ…ボルト挿通孔、３２，５２，６２，７２，８２，１７２…ディスク部、３３，５３，７３，８３，１７３…外周部、３４，５４，６４…貫通孔、６３…外縁部、８１、１７１…先端部、１７０Ａ…表側面、１７０Ｂ…裏側面、１７０Ｃ…筒部、４…取付ねじ。
【図１】
2016037061.tif 000004
【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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