JP6389594B2 - 車両用ホイールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ホイールおよびその製造方法に関する。

従来からタイヤを保持するホイールが公知である（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載されたホイールは、ホイール本体と、該ホイール本体の車外側に装着されたホイールキャップとから構成されている。ホイール本体は、タイヤを保持するリム部と、車軸に支持されるハブ部と、これらのリム部およびハブ部を連結する連結部とからなり、連結部には通気孔が形成されている。また、ホイールキャップには、通気部および環状のガイド面が形成されている。

車両走行時には、ホイール本体の通気孔を介して車外方向へ空気が流れ、ホイールキャップの通気部からガイド面に沿って流れる。

特開２００３−４８４０３号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のホイールでは、ホイールキャップによって空力性能を向上させる構成になっているため、ホイールの外観上の見栄えが低下する問題があった。また、ホイールキャップによって部品点数が増えるため、製品コストが高くなるという問題があった。

そこで、本発明は、高い空力性能および低コストを維持しつつ、外観上の見栄えが高い車両用ホイールを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用ホイールは、車両への装着状態における車内側に配置されるリムと、該リムと別体に構成され、リムの車外側に接合されたディスクと、を備えている。ディスクの径方向外側に設けられた環状の周縁部は、車外側に面した平坦な表面を有する第１壁部と、該第１壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第２壁部とを備えている。そして、第１壁部の裏面とリムの端部とを接合するとともに、第２壁部の車内側端部をリムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を接合して、ディスクの周縁部とリムとで第１閉断面部を形成している。第１壁部の表面は、周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一になっている。
リムの端部は、ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備えている。第１壁部は、その全体がビードシートよりも車外側に位置し、第１壁部の裏面は、ビードシートよりも径方向外側で、フランジ部に接合されている。

本発明に係る車両用ホイールによれば、ディスクの周縁部における第１壁部の表面を平坦に形成しているため、車両走行時の空気抵抗が低下して高い空力性能を得ることができる。また、ホイールキャップがないため、外観上の見栄えが向上すると共に、重量の軽減化による航続距離の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態にかかる車両用ホイールを示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のディスクの周縁部を拡大した断面図である。 重ね合わせ部の接合部の構造を示す断面図である。 車両用ホイールの製造方法を示すフローチャートである。 重ね合わせ部における接合部の構造と接合強度との関係を示すグラフであり、（ａ）は、全板厚に対するリムのベース部の板厚の比と、接合強度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、周縁部の径方向内側壁部側の摩擦攪拌領域の深さと、接合強度との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態にかかる車両用ホイールを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、以下の説明においては、車両用ホイールを装着した状態における車幅方向外側を「車外側」といい、車幅方向内側を「車内側」という。また、ホイールの中心軸の方向を「軸方向」といい、径方向に沿って中心軸から離間する方向を「径方向外側」といい、径方向に沿って中心軸に向かう方向を「径方向内側」という。

＜第１実施形態＞
図１，２に示すように、本実施形態における車両用ホイール１は、車両への装着状態における車内側に配置されるリム３と、リム３の車外側に接合されたディスク５とを備えている。ディスク５は、リム３と別体に構成されている。

リム３は、リム３の幅方向中央部に配置されたベース部７と、該ベース部７の幅方向両側に配置されたビードシート９，１１と、ビードシート１１の車内側端部に配置され、径方向外側に向けて立設された耳部１３とから形成されている。ビードシート９，１１には、図外のタイヤのビード部が嵌め込まれ、耳部１３はビード部の幅方向外側を支持する。

ディスク５は、図１，２に示すように、径方向中央部に配設されたハブ部１５と、該ハブ部１５から径方向外側に向けて直線状に延在するスポーク部１７と、径方向外側の端部に沿って周方向に連続して設けられた円環状の周縁部１９とを有する。スポーク部１７は、ハブ部１５と周縁部１９とを連結しており、周方向に等間隔で５本設けられている。ハブ部１５は、図外の車軸側のハブに挿入および支持されるハブ穴２１を有する。なお、ホイール１の中心軸であるハブ穴２１の中心軸Ｃを挟んで、一方側の径方向外側端２３から他方側の径方向外側端２５までのディスク５の直径は、Ｄである。また、スポーク部１７における径方向内側端部には、ハブ側のボルト２７が締結されている。なお、ディスク５の周縁部１９の径方向の幅、具体的には、後述する車外側壁部３１の表面３１ａの幅は、Ｌである。ここで、ＤとＬとの関係は、０．１Ｄ≦２Ｌ≦０．２Ｄとなるように設定されている。

図３に示すように、ディスク５の周縁部１９は、車外側に配置されて径方向に沿って延在する車外側壁部（第１壁部）３１と、車外側壁部３１の径方向外側端から車内側に向けて突出した突起部３３と、車外側壁部３１の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部（第２壁部）３５と、が一体に形成されてなる。車外側壁部３１の表面３１ａは、車外側に面して平坦に形成された意匠面を構成している。この表面３１ａは、ディスク５の表面に沿って流れる空気流を、表面３１ａ上において表面３１ａに平行な流れに整流することができる程度に平坦であればよい。従って、「平坦」には、エッチングやレーザー刻印等により表面３１ａに模様を付するための浅い凹凸等や装飾目的の浅い凹凸等を形成した場合も含まれる。なお、本実施形態では、車外側壁部３１の表面３１ａは、中心軸Ｃに略垂直な平面を構成しており、スポーク部１７の径方向外側端部における車外側の表面１７ａと略面一になっている。

一方、リム３のベース部７における車外側端部７ａは、中心軸Ｃを中心軸とする円筒状に形成されている。ベース部７の車外側には、ベース部７の車外側端部７ａの端縁から径方向外側かつ車外側へ向けて斜めに延びる屈曲部４１と、該屈曲部４１の径方向外側端から車外側に向けて中心軸Ｃに略平行に延びるビードシート９とが形成されている。ビードシート９の車外側には、該ビードシート９の車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部４３が形成されている。フランジ部４３は、リム３の車外側端部を径方向外側に屈曲させて形成されている。フランジ部４３の端部４３ａは、径方向外側かつ車外側へ向けて斜めに延びており、端部４３ａの径方向外側端面４３ｂは、車外側に向けて縮径する円錐面状のテーパ面に形成されている。これら屈曲部４１、ビードシート９およびフランジ部４３によってリム３の端部が構成されている。

フランジ部４３は、ディスク５の突起部３３に突き当てられている。より詳細には、フランジ部４３の端部４３ａが、突起部３３おける径方向内側側面３３ｂと車外側壁部３１の径方向外側端部３１ｅにおける車内側面（裏面）３１ｂとに突き当てられている。突起部３３の径方向内側側面３３ｂは、車外側に向けて縮径する円錐面状のテーパ面に形成されており、フランジ部４３の端部４３ａの径方向外側端面４３ｂと周方向全域に亘って面で当接している。車外側壁部３１の径方向外側端部３１ｅにおける車内側面３１ｂは、車外側に向けて拡径する円錐面状のテーパ面に形成されており、フランジ部４３の端部４３ａの車外側側面４３ｃと周方向全域に亘って面で当接している。

リム３のフランジ部４３とディスク５の突起部３３との突き合わせ部ＢＪでは、突起部３３の車内側端部３３ｃとフランジ部４３の車内側端部４３ｄとが面一に配置された状態で、フランジ部４３と突起部３３とが接合されている。具体的には、リム３のフランジ部４３の径方向外側端面４３ｂが、ディスク５の突起部３３における径方向内側側面３３ｂに、摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）によって接合されている。この摩擦攪拌接合は、円柱状の工具５１を高速で回転させつつ被接合部に押し当てて、摩擦熱により被接合部の母材を軟化させつつ塑性流動させて接合を行うものである。

本実施形態では、フランジ部４３の径方向外側端面４３ｂと突起部３３の径方向内側側面３３ｂとが、テーパ面に形成されているので、ディスク５をリム３に向かって軸方向に押し付けることで、それらの面同士の適切な当接状態を容易に得ることができる。なお、突き合わせ部ＢＪの接合面は上記に限らず、フランジ部４３の端部４３ａの車外側側面４３ｃとディスク５の車外側壁部３１の車内側面３１ｂとを、摩擦攪拌接合により接合させてもよい。

また、周縁部１９の径方向内側壁部３５は、車外側壁部３１に対して略直交して延設されており、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａは、リム３のベース部７の径方向内側面７ｂに重ね合わせられている。この重ね合わせ部ＬＪでは、車内側端部３５ａの径方向外側面３５ｂとベース部７の車外側端部７ａの径方向内側面７ｂとが面で当接している。これら当接面同士を摩擦攪拌接合によって接合することで、周縁部１９の径方向内側壁部３５とリム３のベース部７とが接合されている。

このように、突き合わせ部ＢＪにおけるフランジ部４３と突起部３３との間の接合と、重ね合わせ部ＬＪにおけるベース部７と周縁部１９の径方向内側壁部３５との間の接合とによって、ディスク５の周縁部１９とリム３とによる第１閉断面部Ｓ１が形成されている。

本実施形態では、周縁部１９をディスク５の径方向外側の端部に配置すると共に、第１閉断面部Ｓ１の空間を周縁部１９の車外側壁部３１の車内側に配置している。第１閉断面部Ｓ１の空間は、リム３の屈曲部４１、ビードシート９およびフランジ部４３と、ディスク５の車外側壁部３１および径方向内側壁部３５と、によって画成された空間である。

また、図４に示すように、重ね合わせ部ＬＪにおけるリム３のベース部７の板厚をＴ１とし、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａの板厚をＴ２とすると、Ｔ１，Ｔ２は、Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≧０．５の関係を満たしている。また、被接合部の母材のうち摩擦攪拌接合の塑性流動によって攪拌された領域を摩擦攪拌領域ＳＺとすると、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａ側における摩擦攪拌領域ＳＺの深さＤ１は、０．８ｍｍ以上に設定されている。なお、板厚Ｔ１は、ホイール１の重量軽減の観点から、所定の厚さ（例えば８ｍｍ）以下に設定するとよい。一方、板厚Ｔ２は、鋳造限界寸法（例えば１．５ｍｍ）まで薄くすることができる。接合強度は、摩擦攪拌領域ＳＺの深さＤ１が大きいほど増大するため、摩擦攪拌領域ＳＺは、板厚Ｔ２全域に亘って形成されてもよい。すなわち、摩擦攪拌領域ＳＺの深さＤ１は、板厚Ｔ２と等しくてもよい。

次に、本実施形態にかかるホイール１の製造方法について説明する。

図５に示すように、ホイール１の製造方法は、リム３を形成するリム形成工程Ｓ１１と、ディスク５を形成するディスク形成工程Ｓ１２と、リム３とディスク５とを接合してホイール１を組み立てる接合工程Ｓ１３と、機械加工によりホイール１の形状を整える機械加工工程Ｓ１４と、を備えている。

リム形成工程Ｓ１１では、ベース部７と、ベース部７より車外側に位置する端部（本実施形態では、屈曲部４１、ビードシート９およびフランジ部４３）とを備えたリム３を形成する。リム３の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が適宜採用される。リム形成工程Ｓ１１は、例えば、溶融したマグネシウム合金またはアルミニウム合金を所定の型枠に流し込んで鋳造成形して鋳造材を得る鋳造工程と、鋳造材を溶体化および焼き入れ処理し、その後時効処理を施して熱処理材を得る熱処理工程と、熱処理材に対して機械加工を行う機械加工工程とを含んでよい。なお、鋳造工程と熱処理工程との間にスピニング工程を設け、鋳造材を温間スピニングにより加圧延展して成形したものに対して熱処理工程を施すようにしてもよい。さらに、鋳造工程に替えて均質化および鍛造工程を設け、均質化処理を施した鋳造ビレットを鍛造成形した鍛造材に対して熱処理工程を施すようにしてもよい。この鍛造材は、スピニング工程を経た後に、熱処理工程を施すようにしてもよい。

ディスク形成工程Ｓ１２では、周方向に連続した環状の周縁部１９を備えたディスク５を形成する。周縁部１９には、車外側に面した平坦な表面３１ａを有する車外側壁部３１と、車外側壁部３１の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部３５とを形成する。ディスク５の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が適宜採用される。ディスク形成工程Ｓ１２は、例えば、溶融したマグネシウム合金またはアルミニウム合金を所定の型枠に流し込んで鋳造成形して鋳造材を得る鋳造工程と、鋳造材を溶体化および焼き入れ処理し、その後時効処理を施して熱処理材を得る熱処理工程と、熱処理材に対して機械加工を行う機械加工工程とを含んでよい。なお、鋳造工程に替えて均質化および鍛造工程を設け、均質化処理を施した鋳造ビレットを鍛造成形した鍛造材に対して熱処理工程を施すようにしてもよい。

接合工程Ｓ１３では、リム形成工程Ｓ１１で形成されたリム３とディスク形成工程Ｓ１２で形成されたディスク５とを一体的に接合してホイール１を組み立てる。具体的には、ディスク５をリム３の車外側端部に嵌め合わせ、リム３のフランジ部４３をディスク５の突起部３３に突き当てるとともに、ディスク５の周縁部１９における径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａをリム３のベース部７に挿入して、ベース部７の径方向内側面７ｂに車内側端部３５ａを重ね合わせる。これにより、フランジ部４３の径方向外側端面４３ｂを、突起部３３の径方向内側側面３３ｂに当接させるとともに、フランジ部４３の端部４３ａの車外側側面４３ｃを、車外側壁部３１における車内側面３１ｂに当接させ、同時に、車内側端部３５ａの径方向外側面３５ｂをベース部７の径方向内側面７ｂに当接させる。そして、リム３と該リム３に嵌め合わされたディスク５とを図外の治具で軸方向両側から挟持し、図外の回転台の上に固定する。必要に応じ、重ね合わせ部ＬＪにおける車内側端部３５ａの径方向内側に、適当な裏当て部材を配置する。

次に、重ね合わせ部ＬＪにおける当接面同士を、径方向外側から工具５１を押し当てて摩擦攪拌接合により接合する。具体的には、工具５１を、図３に示すように軸方向に略直交する軸周りに高速で回転させながら、工具５１の先端に設けられた突起５１ａを、重ね合わせ部ＬＪにおけるベース部７の径方向外側から差し込む。そして、突起５１ａの先端を、リム３のベース部７を貫通して車内側端部３５ａの所定の深さに達するまで貫入させるとともに、工具５１の肩部５１ｂを、ベース部７の径方向外側面に押し当てる。これにより、突起５１ａおよび肩部５１ｂと、これらに接触している母材との間に摩擦熱が生じ、その摩擦熱により母材が軟化されるとともに、工具５１の高速回転にともなう攪拌作用により、母材が塑性流動させられる。そして、重ね合わせ部ＬＪにおけるベース部７の組織と車内側端部３５ａの組織とが練り混ぜられ、図４に示したような摩擦攪拌領域ＳＺが形成される。

続いて、例えば上記の回転台を回転させ、ホイール１をその中心軸Ｃ周りに回転させることで、工具５１をリム３の周方向に相対的に移動させる。これにより、上記摩擦攪拌領域ＳＺが周方向に連続して形成されて、車内側端部３５ａの径方向外側面３５ｂとベース部７の径方向内側面７ｂとが周方向に連続して接合される。このとき重ね合わせ部ＬＪの径方向外側面には、工具５１の肩部５１ｂの直径に相当する幅Ｗを有する接合痕（摩擦攪拌痕）が、周方向に連続して形成される。この接合痕は、回転しながら移動する肩部５１ｂによって、摩擦攪拌領域ＳＺの表面上に形成された凹凸形状である。

また、接合工程Ｓ１３では、突き合わせ部ＢＪも、重ね合わせ部ＬＪと同様に摩擦攪拌接合により接合する。具体的には、工具５１を、図３に示すように斜めに傾斜させた姿勢で、高速で回転させながら、突起５１ａを、突起部３３の径方向内側側面３３ｂと、フランジ部４３の径方向外側端面４３ｂとの間に貫入させ、肩部５１ｂを、突起部３３の車内側端部３３ｃとフランジ部４３の車内側端部４３ｄとに押し当てる。そして、工具５１をホイール１の周方向に相対的に移動させて、リム３のフランジ部４３を突起部３３に接合する。これにより、突き合わせ部ＢＪの車内側面にも接合痕が形成される。

機械加工工程Ｓ１４では、接合工程Ｓ１３により組み立てたホイール１の表面に切削加工を施して、ホイール１を所定の寸法、形状に整える。具体的には、切削工具の刃先を、ホイール１の表面に突き当てつつ周方向に相対移動させて、ホイール１の表面を切削する。そして、ホイール１の径方向外側面を切削する際は、少なくとも重ね合わせ部ＬＪに対応する領域を、摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削する。これによりホイール１の表面から接合痕を除去し、平滑な面を形成する。なお、機械加工工程Ｓ１４では、上記切削加工の他に、穴あけ加工を施したり、表面に模様を付するための凹凸等を形成したり、バリ取り、面取り、表面研磨等を施したりしてもよい。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）ホイール１は、車両への装着状態における車内側に配置されるリム３と、リム３と別体に構成され、リム３の車外側に接合されたディスク５と、を備えている。ディスク５の径方向外側に設けられた環状の周縁部１９は、車外側に面した平坦な表面３１ａを有する車外側壁部３１と、車外側壁部３１の径方向内側端から車内側に向けて延在する径方向内側壁部３５とを備えている。そして、車外側壁部３１の裏面３１ｂとリム３の端部とを接合するとともに、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａをリム３のベース部７の径方向内側面７ｂに重ね合わせ、この重ね合わせ部ＬＪにおける当接面同士を接合して、ディスク５の周縁部１９とリム３とによる第１閉断面部Ｓ１を形成している。

このように、ディスク５の周縁部１９における車外側壁部３１の表面３１ａを平坦に形成したため、車両走行時における空気抵抗が小さくなり、航続距離が向上する。また、ホイールカバーを使用しないため、外観上の見栄えが向上する。そして、第１閉断面部Ｓ１を形成したため、ホイール１の重量が小さくなり、航続距離が更に向上する。また、第１閉断面部Ｓ１によって周縁部１９の剛性が向上するため、静粛性が得られる。

（２）ディスク５の周縁部１９における径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａを、リム３のベース部７の径方向内側面７ｂに重ね合わせ、この重ね合わせ部ＬＪにおける当接面同士を接合している。

重ね合わせ部ＬＪには、摩擦攪拌接合を行う際、工具５１を安定した力で押し当てることができるので、欠陥の少ない接合部を得ることができる。これにより、より安定した強度を有する耐久性の高いホイール１を得ることができる。また、接合部をより小さく設定できるため、接合部となる部材を薄肉化して、第１閉断面部Ｓ１の空間を拡大することができる。これにより、より軽量で高剛性のホイール１を得ることができる。さらに、接合信頼性が向上するため、接合速度を高めて生産性を向上させることができる。これにより、より低コストでホイール１を生産することが可能になる。

（３）周縁部１９をディスク５の径方向外側の端部に配置すると共に、第１閉断面部Ｓ１の空間を、この周縁部１９の車外側壁部３１の車内側に配置している。

従って、第１閉断面部Ｓ１がホイール１における最も径方向外側の部位に配置されるため、第１閉断面部Ｓ１の容積が大きくなる。よって、ホイール１の軽量化および周縁部１９の剛性の向上の効果が更に大きくなる。

（４）ディスク５の車外側壁部３１における径方向外側端に、車内側に向けて延在する突起部３３を形成し、該突起部３３に、リム３の車外側端部を径方向外側に屈曲させて形成したフランジ部４３を突き合わせると共に、この突き合わせ部ＢＪにおいて、突起部３３の車内側端部３３ｃとフランジ部４３の車内側端部４３ｄを面一に配置した状態で、リム３のフランジ部４３を、突起部３３に接合している。

このように、突起部３３の車内側端部３３ｃとフランジ部４３の車内側端部４３ｄとを面一に配置しているため、接合強度が高い摩擦攪拌接合によって、突起部３３とフランジ部４３とを効率的に接合することができる。

（５）重ね合わせ部ＬＪにおけるリム３のベース部７の板厚Ｔ１と、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａの板厚Ｔ２とは、Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≧０．５の関係を満たしている。

従って、図６（ａ）に示すように、車両用ホイール１に要求される疲労強度、耐久性および耐衝撃性を実現するために必要な接合強度Ｓ_１をより確実に得ることができる。

（６）径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａにおける摩擦攪拌領域ＳＺの深さＤ１は、０．８ｍｍ以上に設定されている。

従って、図６（ｂ）に示すように、車両用ホイール１に要求される疲労強度等を実現するために必要な接合強度Ｓ_１をより一層確実に得ることができる。

（７）径方向内側壁部３５が車外側壁部３１に対して略直交して延設されているため、第１閉断面部Ｓ１の容積を大きく設定することができ、ホイール１の軽量化および周縁部１９の剛性の向上の効果をより一層大きくできる。

（８）ホイール１の製造方法では、径方向内側壁部３５の車内側端部３５ａをリム３のベース部７の径方向内側面７ｂに重ね合わせ、この重ね合わせ部ＬＪにおける当接面同士を、径方向外側から工具５１を押し当てて摩擦攪拌接合により接合している。そのため突起部３３とフランジ部４３とを高い接合強度で効率的に接合することができる。また、上記接合後の機械加工工程Ｓ１４において、ホイール１の径方向外側面を切削する際に、重ね合わせ部ＬＪに対応する領域を、摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削している。そのため、ホイール１の疲労強度を低下させる要因となりうる接合痕を、機械加工工程Ｓ１４の中で除去することができ、加工コストを抑制しつつ疲労強度の高いホイール１を得ることができる。なお、ホイール１の径方向外側面を切削する際に、突き合わせ部ＢＪに対応する領域もあわせて切削するとよい。これにより一回の切削加工により、重ね合わせ部ＬＪと突き合わせ部ＢＪの両方に生じた接合痕を除去できるので、加工コストをさらに抑制しつつ疲労強度の高いホイール１を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と同一構造の部位には同一符号を付けて説明を省略する。

本実施形態にかかる車両用ホイール６１では、ディスク５のスポーク部１７に第２閉断面部Ｓ２を形成した点が第１実施形態と異なる。ホイール６１の製造方法は、第１実施形態のホイール１のそれと同様であるので、ここでは説明を省略する。

図７に示すように、ディスク５の周縁部１９の車内側には、第１閉断面部Ｓ１が形成され、スポーク部１７には、径方向のほぼ全長に亘って延在する第２閉断面部Ｓ２が形成されている。この第２閉断面部Ｓ２は、第１閉断面部Ｓ１に連通されている。なお、図７では、便宜上、第１閉断面部Ｓ１と第２閉断面部Ｓ２との間に破線を記載している。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態にかかるホイール６１およびその製造方法によれば、第１実施形態にかかるホイール１およびその製造方法と同様の構成を備えているため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（２）ディスク５は、周縁部１９と、径方向中央部に配置されたハブ部１５と、径方向に沿って延在し、これらの周縁部１９およびハブ部１５を連結するスポーク部１７とを有し、該スポーク部１７に第２閉断面部Ｓ２を形成している。このように、スポーク部１７に第２閉断面部Ｓ２を形成することにより、車両用ホイール６１の重量の軽減化、および、周縁部の剛性の向上の効果が更に大きくなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

上記実施形態では、マグネシウム合金またはアルミニウム合金の鋳造材、鍛造材からなるリム３およびディスク５を例示したが、リム３およびディスク５の材質は、特に限定されず、車両用ホイールの要求仕様に応じて適宜変更することができる。例えば、ディスク５の材質は、ダイカスト材であってもよく、また、リム３の材質は、展伸材であってもよい。ディスク５が鍛造材でリム３が展伸材の場合、軽量化の効果が大きくなる。また、ディスク５がダイカスト材の場合、生産性が高くなり、製造コストが安価になる。

上記実施形態では、突き合わせ部ＢＪや重ね合わせ部ＬＪの接合を摩擦攪拌接合により行っていたが、接合方法は特に限定されず、ＭＩＧ溶接等のアーク溶接を採用してもよい。

１，６１ 車両用ホイール
３ リム
５ ディスク
７ ベース部
７ｂ ベース部の径方向内側面
１５ ハブ部
１７ スポーク部
１９ 周縁部
３１ 車外側壁部（第１壁部）
３１ａ 車外側壁部の表面
３１ｂ 車外側壁部の車内側面（裏面）
３３ 突起部
３３ｃ 突起部の車内側端部
３５ 径方向内側壁部（第２壁部）
３５ａ 径方向内側壁部の車内側端部
４３ フランジ部
４３ｄ フランジ部の車内側端部
５１ 工具
Ｓ１ 第１閉断面部
Ｓ２ 第２閉断面部
ＢＪ 突き合わせ部
ＬＪ 重ね合わせ部

Claims (8)

1. 車両への装着状態における車内側に配置され、ベース部と、該ベース部より車外側に位置する端部とを有するリムと、
   前記リムと別体に構成され、前記リムの車外側に接合されたディスクと、を備え、
   前記ディスクの径方向外側に設けられた環状の周縁部は、車外側に面した平坦な表面を有する第１壁部と、該第１壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第２壁部とを備えており、
   前記第１壁部の裏面と前記リムの端部とを接合するとともに、前記第２壁部の車内側端部を前記リムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を接合して、前記ディスクの周縁部と前記リムとによる第１閉断面部を形成し、
   前記第１壁部の表面は、前記周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一になっており、
   前記リムの端部は、前記ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備え、
   前記第１壁部は、その全体が前記ビードシートよりも車外側に位置し、
   前記第１壁部の裏面は、前記ビードシートよりも径方向外側で、前記フランジ部に接合されていることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記第１壁部の表面は、該第１壁部の径方向内側端から径方向外側端まで平坦であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
3. 前記周縁部を前記ディスクの径方向外側の端部に配置するとともに、前記第１閉断面部を、前記周縁部の車内側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ホイール。
4. 前記ディスクの第１壁部における径方向外側端に、車内側に向けて突出した突起部を形成し、該突起部に、前記リムの端部を径方向外側に屈曲させて形成した前記フランジ部を突き合わせ、
   この突き合わせ部において、前記突起部の車内側端部と前記フランジ部の車内側端部とを面一に配置した状態で、前記突起部と前記フランジ部とを接合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
5. 前記ディスクは、前記周縁部と、径方向中央部に配置されたハブ部と、径方向に沿って延在し、前記周縁部およびハブ部を連結する前記スポーク部とを有し、該スポーク部に第２閉断面部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
6. 前記重ね合わせ部は、摩擦攪拌接合により接合されており、
   前記重ね合わせ部における前記リムのベース部の板厚Ｔ１と、前記第２壁部の車内側端部の板厚Ｔ２とが、Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≧０．５の関係を満たしていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
7. 前記第２壁部の車内側端部における摩擦攪拌領域の深さが０．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載の車両用ホイール。
8. ベース部と、該ベース部より車外側に位置する端部とを備えたリムを形成する工程と、
   周方向に連続した環状の周縁部を備えたディスクを形成する工程と、
   前記リムとディスクとを接合してホイールを組み立てる接合工程と、
   前記ホイールの径方向外側面を切削する機械加工工程と、
   を備え、
   前記ディスクを形成する工程では、前記周縁部に、車外側に面した平坦な表面を有する第１壁部と、該第１壁部の径方向内側端から車内側に向けて延在する第２壁部とを形成し、
   前記接合工程では、前記第１壁部の裏面と前記リムの端部とを接合するとともに、前記第２壁部の車内側端部を前記リムのベース部の径方向内側面に重ね合わせ、この重ね合わせ部における当接面同士を、径方向外側から工具を押し当てて摩擦攪拌接合により接合し、
   前記機械加工工程では、前記ホイールの径方向外側面を切削する際に、前記摩擦攪拌接合により生じた接合痕ごと切削し、
   前記ディスクを形成する工程で、前記第１壁部の表面を、前記周縁部に連結するスポーク部の径方向外側端部における車外側の表面と面一に加工し、
   前記リムの端部は、前記ベース部の車外側端部から径方向外側へ向けて延びる屈曲部と、該屈曲部の径方向外側端から車外側に向けて延びるビードシートと、該ビードシートの車外側の端縁から径方向外側に向けて延びるフランジ部と、を備え、
   前記接合工程で前記第１壁部の裏面と前記リムの端部とを接合する際に、前記ビードシートよりも車外側に全体が位置する前記第１壁部の裏面を、前記ビードシートよりも径方向外側で前記フランジ部に接合することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。

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