(57)【要約】【課題】好適に車両用ホイールのリムとディスクを溶接する。【解決手段】車両用ホイール１０は、円筒状のリム１２と円盤状のディスク１４とが周方向に亘って断続的に溶接され、複数の溶接ビード２０、２２が断続的に形成されている。隣り合った溶接ビード２０、２２は、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成される。溶接ビード２０、２２は、溶接ビードの溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるよう形成される。【選択図】図１
2009083773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムとディスクとが周方向に亘って断続的に溶接され、複数の溶接ビードが断続的に形成された車両用ホイールであって、
隣り合った前記溶接ビードは、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成されることを特徴とする車両用ホイール。
【請求項２】
前記溶接ビードは、溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるよう形成され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】
リムとディスクとを周方向に亘って断続的に溶接し、複数の溶接ビードを断続的に形成することにより組み付ける車両用ホイールの製造方法であって、
隣り合った前記溶接ビードの溶接方向が周方向逆向きとなるように、前記リムと前記ディスクとを溶接することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。
【請求項４】
前記溶接ビードの溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるよう前記リムと前記ディスクとを溶接することを特徴とする請求項３に記載の車両用ホイールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムとディスクを溶接により接合した車両用ホイールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リムとディスクを溶接組み付けした車両用ホイールが知られている。このような車両用ホイールでは、ホイールの全周に亘ってではなく、周方向に亘って断続的に溶接が施される。
【０００３】
このように断続的に溶接してリムとディスクを接合した場合、溶接開始部は、熱伝達が十分でないため、溶接ビードが母材に溶け込まず、盛り上がった形状になる傾向にある。このように盛り上がった形状となった溶接開始部は、応力集中が発生しやすく、母材に対して滑らかにつながった溶接終期部よりも亀裂が発生する可能性が高い。
【０００４】
そこで、特許文献１には、溶接の初期部と終期部における入熱量を中間部よりも低く設定する技術が開示されている。また、特許文献２には、ディスクホイール周縁部の先端に複数個のフランジ部を設け、フランジ部間の凹所にアーク溶接部を形成する技術が開示されている。また、特許文献３には、溶接ビードと接合部材の非溶接部との間のビード接線角を１３０度以上にする修正処理を施す技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２６６１７５号公報
【特許文献２】実開平６−４８９６４号公報
【特許文献３】特開昭６１−２０２７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術の場合、入熱量の細かい制御が必要なため、作業性が低下する可能性がある。また、特許文献２に開示された技術の場合、フランジ部を設けることにより、ディスクの形状が複雑になってしまう可能性がある。また、特許文献３に開示された技術の場合、溶接後の後工程が必要となるため、作業性が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、好適に車両用ホイールのリムとディスクを溶接する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用ホイールは、リムとディスクとが周方向に亘って断続的に溶接され、複数の溶接ビードが断続的に形成された車両用ホイールであって、隣り合った溶接ビードは、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成される。
【０００８】
この態様によると、隣り合った溶接ビードは、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成されるので、車両用ホイールの回転方向による溶接強度の差を抑制することができる。リムやディスクの形状を変更することなく行うことができるので、従来のリム、ディスク製造用の金型を用いることができ、コスト面で有利である。また、リムやディスクの板厚を増加させる必要がないので、車両用ホイールを軽量化できる。さらに、溶接後の後工程や、入熱量の細かい制御等も不要であるので、作業性の面でも有利である。
【０００９】
溶接ビードは、溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるよう形成されてもよい。
【００１０】
溶接ビード間に作用する力は溶接ビード間の距離に比例するため、溶接開始部同士の間隔を溶接終期部同士の間隔より短くすることにより、溶接ビードを等間隔で形成した場合よりも溶接開始部間に作用する力が軽減され、溶接開始部間の撓みを抑制できる。これにより、溶接開始部に発生する応力を抑制することができるので、亀裂の発生を防止できる。
【００１１】
本発明の別の態様は、車両用ホイールの製造方法である。この方法は、リムとディスクとを周方向に亘って断続的に溶接し、複数の溶接ビードを断続的に形成することにより組み付ける車両用ホイールの製造方法であって、隣り合った溶接ビードの溶接方向が周方向逆向きとなるように、リムとディスクとを溶接する。
【００１２】
この態様によると、隣り合った溶接ビードの溶接方向が周方向逆向きとなるようにリムとディスクとを溶接することにより、回転方向による溶接強度の差を抑制した車両用ホイールを製造することができる。この製造方法は、リムやディスクの形状を変更することなく行うことができるので、従来のリム、ディスク製造用の金型を用いることができ、コスト面で有利である。また、溶接後の後工程や、入熱量の細かい制御等も不要であるので、作業性の面でも有利である。
【００１３】
溶接ビードの溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるようリムとディスクとを溶接してもよい。
【００１４】
この場合、溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔より短くなるようリムとディスクとを溶接することにより、溶接ビードを等間隔で形成した場合よりも溶接開始部間に作用する力が軽減され、溶接開始部間の撓みを抑制できる。これにより、溶接開始部に発生する応力を抑制することができるので、亀裂の発生が防止された車両用ホイールを製造できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、好適に車両用ホイールのリムとディスクを溶接できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用ホイールについて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用ホイール１０の断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る車両用ホイール１０の平面図である。図２は、車両用ホイール１０を車体取付側から見た様子を示している。
【００１８】
図１および図２に示すように、車両用ホイール１０は、図示しないタイヤを装着して保持する円筒状のリム１２と、図示しない車体の車軸に取り付けてリム１２を保持する円盤状のディスク１４を備える。ディスク１４は、その中心部４０において、ハブを介して車軸に取り付けられる。
【００１９】
車両用ホイール１０において、リム１２とディスク１４は同軸に配置され、リム１２とディスク１４は溶接により固定される。リム１２のドロップ部１６の内周面にディスク１４のディスク周縁部１８が嵌合された状態で、ドロップ部１６の内周面とディスク周縁部１８とが周方向に亘って断続的に８箇所溶接され、図２に示すように８個の溶接ビード２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４が形成されている。溶接方法は特に限定されず、たとえばアーク溶接であってよい。
【００２０】
本実施の形態に係る車両用ホイール１０では、隣り合った溶接ビードは、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成される。すなわち、隣り合った溶接ビードの溶接方向が周方向逆向きとなるように、リム１２とディスク１４とを溶接する。溶接方向とは、溶接を開始する溶接開始部から溶接を終了する溶接終期部に向かう方向である。たとえば、図２に示すように、隣り合う溶接ビード２０と溶接ビード２２は、溶接ビード２０の溶接方向（矢印Ａで表す）と溶接ビード２２の溶接方向（矢印Ｂで表す）とが、周方向逆向きになっている。また、隣り合った溶接ビード２０と溶接ビード３４も、溶接ビード２０の溶接方向と溶接ビード３４の溶接方向（矢印Ｃで表す）とが、周方向逆向きとなっている。その他の溶接ビードについても同様である。
【００２１】
さらに、本実施の形態に係る車両用ホイール１０では、溶接ビードの溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるように形成される。たとえば、図２に示すように、溶接ビード２０の溶接開始部２０ａと溶接ビード２２の溶接開始部２２ａとの間隔が、溶接ビード２０の溶接終期部２０ｂと溶接ビード３４の溶接終期部３４ｂとの間隔よりも短くなるように形成される。その他の溶接ビードについても同様である。
【００２２】
図３は、図２に示す車両用ホイール１０のＸ−Ｘ断面図を示す。一般に、リム１２とディスク１４とを溶接した場合、溶接開始部２０ａ、２２ａでは、熱伝達が十分ではないため、溶接ビードが母材に十分溶け込まない。その結果、溶接開始部２０ａ、２２ａでは、溶接ビードの断面形状は図３に示すように盛り上がった形状となる。一方、溶接終期部２０ｂ、２２ｂでは、母材への熱伝達が十分であるため、溶接ビードが母材に十分溶け込んで母材に滑らかにつながる。
【００２３】
ここで、母材と溶接ビードのなす角度をビード接線角θとすると、溶接開始部２０ａ、２２ａにおけるビード接線角θ１は、一般に、溶接終期部２０ｂ、２２ｂにおけるビード接線角θ２よりも小さくなる傾向にある。
【００２４】
ビード接線角θが小さいと、応力集中が発生しやすいので、溶接強度は弱くなる。従って、溶接ビード２０、２２においては、溶接開始部２０ａ、２２ａは、溶接終期部２０ｂ、２２ｂよりも溶接強度が弱い。
【００２５】
このような溶接ビードを、溶接方向を同一の向きにして複数形成した場合、車両用ホイールの回転方向による溶接強度の差が生じてしまう。一般に、車両のタイヤは一定の期間ごとにローテーションを行うので、車両用ホイールの回転方向による溶接強度の差は存在しないことが好ましい。
【００２６】
本実施の形態に係る車両用ホイール１０では、隣り合った溶接ビードは、溶接方向が周方向逆向きとなるように形成されるので、溶接方向がある一方向に偏ることがなくなり、車両用ホイール１０の回転方向による溶接強度の差が発生するのを抑制することができる。
【００２７】
また、本実施の形態に係る車両用ホイール１０では、溶接開始部同士の間隔が、溶接終期部同士の間隔よりも短くなるよう形成している。溶接ビード間に作用する力は溶接ビード間の距離に比例するため、溶接開始部同士の間隔を溶接終期部同士の間隔より短くすることにより、溶接ビードを等間隔で形成した場合よりも溶接開始部間に作用する力が軽減され、溶接開始部間の撓みを抑制できる。これにより、溶接開始部に発生する応力を抑制することができるので、亀裂の発生を防止できる。
【００２８】
本実施の形態に係る車両用ホイール１０は、リム１２やディスク１４の形状を特に変更することなく行うことができるので、従来のリム、ディスク製造用の金型を用いることができ、コスト面で有利である。また、リム１２やディスク１４の板厚を増加させる必要がないので、車両用ホイール１０を軽量化できる。さらに、溶接後の後工程や、入熱量の細かい制御等も不要であるので、作業性の面でも有利である。
【００２９】
溶接開始部同士の間隔は、溶接に用いるツールの形状、大きさによって異なるが、出来るだけ小さくすることが好ましい。たとえば、１つの溶接ビードが３５ｍｍ〜４５ｍｍの場合には、溶接開始部同士の間隔は、１０〜１５ｍｍ程度とすることとが好ましい。溶接開始部同士の間隔を出来るだけ小さくすることにより、溶接開始部間の撓みが小さくなり、溶接開始部に発生する応力を小さくできるので、亀裂の発生を好適に防止できる。
【００３０】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３１】
たとえば、上述の実施の形態では、車両用ホイールの周方向に亘って８個の溶接ビードを形成したが、形成する溶接ビードの数は、８個に限られない。
【００３２】
また、上述の実施の形態では、リムのドロップ部にディスクを溶接した車両用ホイールについて説明したが、たとえばリムのフランジ部にディスクを溶接した車両用ホイールであっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用ホイールの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両用ホイールの平面図である。
【図３】図２に示す車両用ホイールのＸ−Ｘ断面図を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  車両用ホイール、  １２  リム、  １４  ディスク、  ２０、２２  溶接ビード、  ２０ａ、２２ａ  溶接開始部、  ２０ｂ、２２ｂ  溶接終期部。
【図１】
2009083773.tif 000003
【図２】
2009083773.tif 000004
【図３】
2009083773.tif 000005