JP2000219003A - 車両用ホイール - Google Patents
車両用ホイールInfo
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- das
- rim
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度でかつ軽量化した車両用ホイールを提
供する。 【解決手段】 リアフランジ部を含むリム部と、ハブ部
及びデザイン部を含むディスク部とを有し、アルミニウ
ム合金で鋳造された車両用ホイールにおいて、軸を含む
任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リアフランジ部の
ＤＡＳ測定値をＤ １、リム部の中央部のＤＡＳ測定値を
Ｄ２、リム部とディスク部の交差部のＤＡＳ測定値をＤ
３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ４とすると、Ｄ３≧Ｄ２
＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２≧Ｄ３なる関係を
有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると共
に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であり
かつＤ ４＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１５
μｍ以下である。
供する。 【解決手段】 リアフランジ部を含むリム部と、ハブ部
及びデザイン部を含むディスク部とを有し、アルミニウ
ム合金で鋳造された車両用ホイールにおいて、軸を含む
任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リアフランジ部の
ＤＡＳ測定値をＤ １、リム部の中央部のＤＡＳ測定値を
Ｄ２、リム部とディスク部の交差部のＤＡＳ測定値をＤ
３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ４とすると、Ｄ３≧Ｄ２
＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２≧Ｄ３なる関係を
有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると共
に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であり
かつＤ ４＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１５
μｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば金型キャビ
ティ内で低圧鋳造により得られる、アルミニウム合金製
の車両用ホイールに関する。
ティ内で低圧鋳造により得られる、アルミニウム合金製
の車両用ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のロードホイールには種々の材
質、構造のものがあるが、自動車の軽量化及び外観や意
匠性の向上を目的として、アルミホイールを装着する比
率が増大している。このアルミホイールは、通常低圧鋳
造法で製造されることが多い。即ち、低圧鋳造法では、
溶湯が金型キャビティ内に低速で充填されるので、ガス
の巻込み及び酸化物の発生が他の鋳造法に比べて極力抑
制される。
質、構造のものがあるが、自動車の軽量化及び外観や意
匠性の向上を目的として、アルミホイールを装着する比
率が増大している。このアルミホイールは、通常低圧鋳
造法で製造されることが多い。即ち、低圧鋳造法では、
溶湯が金型キャビティ内に低速で充填されるので、ガス
の巻込み及び酸化物の発生が他の鋳造法に比べて極力抑
制される。
【０００３】一般にアルミホイール３０は、図４に示す
ようにボルトとナットにより車軸に取付けられる厚肉の
ハブ部３１と厚肉部と薄肉部が混在するデザイン部３２
からなるディスク部３３と、タイヤが取着される薄肉の
リム部３４から構成されている。図４（ａ）において、
３５はフロントフランジ部、３６はリアフランジ部、３
７はデザイン部の外周部、３８はリム中央部である。図
４（ｂ）において、３９はスポーク部、３９′は意匠穴
である。車両の燃費向上の点から、ホイールの形状変更
による軽量化が検討されている。この場合、ハブ部及び
リム部は車体やタイヤとの取回しの点から大幅な形状変
更はできないので、デザイン部の形状変更（例えば意匠
穴の面積を大きくすることあるいはスポーク部を薄肉化
すること）による軽量化が行われているが、大幅な軽量
化は極めて困難である。
ようにボルトとナットにより車軸に取付けられる厚肉の
ハブ部３１と厚肉部と薄肉部が混在するデザイン部３２
からなるディスク部３３と、タイヤが取着される薄肉の
リム部３４から構成されている。図４（ａ）において、
３５はフロントフランジ部、３６はリアフランジ部、３
７はデザイン部の外周部、３８はリム中央部である。図
４（ｂ）において、３９はスポーク部、３９′は意匠穴
である。車両の燃費向上の点から、ホイールの形状変更
による軽量化が検討されている。この場合、ハブ部及び
リム部は車体やタイヤとの取回しの点から大幅な形状変
更はできないので、デザイン部の形状変更（例えば意匠
穴の面積を大きくすることあるいはスポーク部を薄肉化
すること）による軽量化が行われているが、大幅な軽量
化は極めて困難である。
【０００４】上記ホイールを低圧鋳造で製造する場合、
ハブ部３１に湯口を設け、そこから溶湯を注入し、デザ
イン部３２及びリム部３４と溶湯をこの順に注入する方
法（センターゲート法）あるいはリム部の端部（デザイ
ン部の外周部３７）に複数（通常は２個）の湯口を設
け、そこから溶湯を注入する方法（サイドゲート法）が
採用されている。センターゲート法では、溶湯充填後の
凝固形態として、湯口の押し湯効果を十分に発揮させる
ために、リム部、デザイン部、ハブ部の順に指向性凝固
を行わせている。しかしこの鋳造方法では、デザイン部
は厚肉部と薄肉部が混在した複雑形状を有するので、リ
ム部からディスク部に向かう指向性凝固を達成すること
が困難である。一方、サイドゲート法では、デザイン部
自体が、凝固し易いハブ部への溶湯補給通路として機能
するので、デザイン部での良好な湯流れを確保するため
に、デザイン部は厚肉となり、この鋳造方法でもホイー
ル全体の大幅な軽量化は困難である。
ハブ部３１に湯口を設け、そこから溶湯を注入し、デザ
イン部３２及びリム部３４と溶湯をこの順に注入する方
法（センターゲート法）あるいはリム部の端部（デザイ
ン部の外周部３７）に複数（通常は２個）の湯口を設
け、そこから溶湯を注入する方法（サイドゲート法）が
採用されている。センターゲート法では、溶湯充填後の
凝固形態として、湯口の押し湯効果を十分に発揮させる
ために、リム部、デザイン部、ハブ部の順に指向性凝固
を行わせている。しかしこの鋳造方法では、デザイン部
は厚肉部と薄肉部が混在した複雑形状を有するので、リ
ム部からディスク部に向かう指向性凝固を達成すること
が困難である。一方、サイドゲート法では、デザイン部
自体が、凝固し易いハブ部への溶湯補給通路として機能
するので、デザイン部での良好な湯流れを確保するため
に、デザイン部は厚肉となり、この鋳造方法でもホイー
ル全体の大幅な軽量化は困難である。
【０００５】上述した従来法の欠点を解消すべく、ディ
スク中心部（ハブ部）とリム端にそれぞれ湯口を設け、
これらの湯口から金型内に注湯することが提案されてい
る（例えば特開平５−２６９５６３号、同６−２６９９
２３号参照）。この鋳造方法（３ゲート法）によれば、
デザイン部の厚さを薄くしてもリム部からディスク部に
向かう指向性凝固を達成できるので、ホイールの大幅な
軽量化が可能となる。上述した３ゲート法により、軽量
化したアルミホイールを得ることはできるが、このアル
ミホイールが所定の安全保安基準を満足しているか否か
の判断が難しい。アルミホイールの安全性を示す指標と
して、衝撃値及び回転曲げ強度を用いることが一般的で
ある。アルミホイールは通常Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金で
形成され、鋳造品の内部にα−Ａｌデンドライト晶が晶
出するので、デンドライトアームスペーシング（以下Ｄ
ＡＳという）を測定することにより、アルミホイールの
評価を行うことが提案されている。例えば、特開平２−
１４７４０１号には、アルミホイールの安全性を示す指
標として、ＤＡＳ測定値に注目し、反ディスク側リム先
端部のＤＡＳ測定値＜リム胴部のＤＡＳ測定値、ディス
ク中心部のＤＡＳ測定値＞ディスク部のリム支承部のＤ
ＡＳ測定値、及びディスク部のリム支承部のＤＡＳ測定
値≦リム胴部のＤＡＳ測定値といった３つの条件を満足
することにより、安全保安基準を満足したアルミホイー
ルが得られるとしている。
スク中心部（ハブ部）とリム端にそれぞれ湯口を設け、
これらの湯口から金型内に注湯することが提案されてい
る（例えば特開平５−２６９５６３号、同６−２６９９
２３号参照）。この鋳造方法（３ゲート法）によれば、
デザイン部の厚さを薄くしてもリム部からディスク部に
向かう指向性凝固を達成できるので、ホイールの大幅な
軽量化が可能となる。上述した３ゲート法により、軽量
化したアルミホイールを得ることはできるが、このアル
ミホイールが所定の安全保安基準を満足しているか否か
の判断が難しい。アルミホイールの安全性を示す指標と
して、衝撃値及び回転曲げ強度を用いることが一般的で
ある。アルミホイールは通常Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金で
形成され、鋳造品の内部にα−Ａｌデンドライト晶が晶
出するので、デンドライトアームスペーシング（以下Ｄ
ＡＳという）を測定することにより、アルミホイールの
評価を行うことが提案されている。例えば、特開平２−
１４７４０１号には、アルミホイールの安全性を示す指
標として、ＤＡＳ測定値に注目し、反ディスク側リム先
端部のＤＡＳ測定値＜リム胴部のＤＡＳ測定値、ディス
ク中心部のＤＡＳ測定値＞ディスク部のリム支承部のＤ
ＡＳ測定値、及びディスク部のリム支承部のＤＡＳ測定
値≦リム胴部のＤＡＳ測定値といった３つの条件を満足
することにより、安全保安基準を満足したアルミホイー
ルが得られるとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た３つの条件を満足しているからといってそのアルミホ
イールが安全保安基準を満足しているとは限らない。即
ち、アルミホイールは、全周にわたって同一の条件で凝
固されるわけではなく、冷却速度の差により全周方向に
わたってＤＡＳの値も異ってくる。従って単純に一断面
におけるリム部とディスク部のＤＡＳ測定値の大小関係
を規定するのみでは、そのアルミホイールの安全性が保
障されるものではない。
た３つの条件を満足しているからといってそのアルミホ
イールが安全保安基準を満足しているとは限らない。即
ち、アルミホイールは、全周にわたって同一の条件で凝
固されるわけではなく、冷却速度の差により全周方向に
わたってＤＡＳの値も異ってくる。従って単純に一断面
におけるリム部とディスク部のＤＡＳ測定値の大小関係
を規定するのみでは、そのアルミホイールの安全性が保
障されるものではない。
【０００７】従って、本発明の目的は、高強度でかつ軽
量化した車両用ホイールを提供することである。
量化した車両用ホイールを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、リアフランジ部を含むリム部
と、ハブ部及びデザイン部を含むディスク部とを有し、
アルミニウム合金で鋳造された車両用ホイールにおい
て、軸を含む任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リア
フランジ部のＤＡＳ測定値をＤ１、リム部の中央部のＤ
ＡＳ測定値をＤ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値
をＤ３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ4とすると、Ｄ３≧
Ｄ２＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２≧Ｄ３なる関
係を有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると
共に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であ
りかつＤ4＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１
５μｍ以下である、という技術的手段を採用した。ま
た、本発明においては、リアフランジ部を含むリム部
と、ハブ部及びデザイン部を含むディスク部とを有し、
アルミニウム合金で鋳造された車両用ホイールにおい
て、軸を含む任意十断面のＤＡＳを測定した時に、リア
フランジ部のＤＡＳ測定値をＤ１、リム部の中央部のＤ
ＡＳ測定値をＤ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値
をＤ３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ4とすると、Ｄ３＞
Ｄ２＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２＞Ｄ３なる関
係を有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると
共に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であ
りかつＤ4＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１
５μｍ以下である、というＤＡＳ測定値分布としてもよ
い。本発明において、Ｄ１及びＤ３は３０μｍ以下であ
ることが望ましい。本発明において、ＤＡＳ（デンドラ
イトアームスペーシング）の測定は２次枝法を用いて行
った。２次枝法では、ＤＡＳ測定値としてアルミニウム
合金鋳物のミクロ組織における、主軸の両側に成長した
デンドライトの２次アームの間隔を求め、複数個の２次
アームの間隔を、その間隔に含まれる２次アームの数で
除した値（μｍ）として算出される。
に、本発明においては、リアフランジ部を含むリム部
と、ハブ部及びデザイン部を含むディスク部とを有し、
アルミニウム合金で鋳造された車両用ホイールにおい
て、軸を含む任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リア
フランジ部のＤＡＳ測定値をＤ１、リム部の中央部のＤ
ＡＳ測定値をＤ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値
をＤ３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ4とすると、Ｄ３≧
Ｄ２＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２≧Ｄ３なる関
係を有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると
共に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であ
りかつＤ4＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１
５μｍ以下である、という技術的手段を採用した。ま
た、本発明においては、リアフランジ部を含むリム部
と、ハブ部及びデザイン部を含むディスク部とを有し、
アルミニウム合金で鋳造された車両用ホイールにおい
て、軸を含む任意十断面のＤＡＳを測定した時に、リア
フランジ部のＤＡＳ測定値をＤ１、リム部の中央部のＤ
ＡＳ測定値をＤ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値
をＤ３、ハブ部のＤＡＳ測定値をＤ4とすると、Ｄ３＞
Ｄ２＞Ｄ１なる関係を有する領域と、Ｄ２＞Ｄ３なる関
係を有する領域とが略１／４円周毎に交互に現出すると
共に、全周にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下であ
りかつＤ4＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１
５μｍ以下である、というＤＡＳ測定値分布としてもよ
い。本発明において、Ｄ１及びＤ３は３０μｍ以下であ
ることが望ましい。本発明において、ＤＡＳ（デンドラ
イトアームスペーシング）の測定は２次枝法を用いて行
った。２次枝法では、ＤＡＳ測定値としてアルミニウム
合金鋳物のミクロ組織における、主軸の両側に成長した
デンドライトの２次アームの間隔を求め、複数個の２次
アームの間隔を、その間隔に含まれる２次アームの数で
除した値（μｍ）として算出される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面により
説明する。例えば前述の３ゲート法により鋳造したアル
ミホイールについて、軸を含む任意縦断面のＤＡＳを測
定すると、ゲート(湯口)が有る部分とそれが無い部分と
では、凝固速度の差異によりＤＡＳ測定値の分布は異っ
てくる。図３のアルミホイールにおいて、リアフランジ
部３６のＤＡＳ測定値をＤ１、リム中央部３８のＤＡＳ
測定値をＤ２、デザイン部３２の外周部３７のＤＡＳ測
定値をＤ３、ハブ部３１のＤＡＳ測定値をＤ４とする
と、ゲートが有る領域ａのＤＡＳ測定値は図１の曲線Ｘ
のようになり、ゲートが無い領域ｂのＤＡＳ測定値は図
１の曲線Ｙのようになる。すなわち領域ａでは、Ｄ２≧
Ｄ３となり、領域ａから略９０°離れた領域ｂでは、Ｄ
３≧Ｄ２＞Ｄ１となる。また全周にわたって、Ｄ４とＤ
３はＤ４＞Ｄ３なる関係を有し、かつＤ４とＤ３の差は
１５μｍ以下であればよい。Ｄ１とＤ３は、全周にわた
って３５μｍ以下であるが、機械的強度の点から３０μ
ｍ以下であることが好ましく、更に、製造の容易さを考
慮すると、２０μｍ以上であることが好ましい。特にＤ
３は２５μｍ以上であることがより好ましい。また本発
明では、下型を水冷することにより、ゲートが有る領域
ａのＤＡＳ測定値は図２の曲線Ｘ′のようになり、ゲー
トが無い内領域ｂのＤＡＳ測定値は図２の曲線Ｙ′のよ
うになる。すなわち領域ａでは、Ｄ２＞Ｄ３となり、領
域ａから略９０°離れた領域ｂでは、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１
となる。また全周にわたって、Ｄ４とＤ３はＤ４＞Ｄ３
なる関係を有し、かつＤ４とＤ３の差は１５μｍ以下で
あればよい。Ｄ１とＤ３は、全周にわたって３５μｍ以
下であるが、機械的強度の点から３０μｍ以下であるこ
とが好ましく、更に、製造の容易さを考慮すると、２０
μｍ以上であることが好ましい。特にＤ３は２５μｍ以
上であることがより好ましい。また本発明は、図４に示
すデザイン形状を有するアルミホイールに限らず、例え
ば図５（ａ）、（ｂ）に示すような対称の意匠穴を有す
るアルミホイールやメッシュ状のデザインを有するアル
ミホイールにも適用できることはもちろんである。上述
したＤＡＳ測定値の分布を有するアルミホイールは、例
えば図３に示す装置により鋳造することができる。図２
は本発明を実施するための鋳造装置の要部を示す断面図
である。図２において、１は金型であり、ホイールデザ
インに対応した種々の表面形状を有する下型２と、その
上方に位置する上型３と、下型２及び上型３と嵌合して
キャビティ６を形成するように横型４、５とを備えてい
る。下型２は、下型プラテン７に固定された下型ベース
８上に設置されている。上型３は、上型ベース９にボル
ト１０で固定されている。キャビティ６は、ディスク部
キャビティ６０とリム部キャビティ６１からからなり、
キャビティ６０はハブ部キャビティ６２とデザイン部キ
ャビティ６３からなり、キャビティ６１はデザイン部の
外周部キャビティ６４と中央部キャビティ６５からな
る。ハブ部キャビティ６２及びデザイン部の外周部キャ
ビティ６４、６４には各々湯口１１ａ、１１ｂ及び１１
ｃが形成され、各湯口は、湯道１２ａ、１２ｂ及び１２
ｃを介してストーク１３ａ、１３ｂ及び１３ｃに連通し
ている。湯口１１ｂ及び１１ｃは、平面からみて湯口１
１ａの両側に対称位置、すなわち各湯口の中心が同一直
線上に位置するように配置されている。これらのストー
クの下端部は、溶湯が収容された密閉容器（図示せず）
に挿入されている。下型２には、デザイン部キャビティ
６２に対応する位置に下型冷却通路１４が設けられてい
る。
説明する。例えば前述の３ゲート法により鋳造したアル
ミホイールについて、軸を含む任意縦断面のＤＡＳを測
定すると、ゲート(湯口)が有る部分とそれが無い部分と
では、凝固速度の差異によりＤＡＳ測定値の分布は異っ
てくる。図３のアルミホイールにおいて、リアフランジ
部３６のＤＡＳ測定値をＤ１、リム中央部３８のＤＡＳ
測定値をＤ２、デザイン部３２の外周部３７のＤＡＳ測
定値をＤ３、ハブ部３１のＤＡＳ測定値をＤ４とする
と、ゲートが有る領域ａのＤＡＳ測定値は図１の曲線Ｘ
のようになり、ゲートが無い領域ｂのＤＡＳ測定値は図
１の曲線Ｙのようになる。すなわち領域ａでは、Ｄ２≧
Ｄ３となり、領域ａから略９０°離れた領域ｂでは、Ｄ
３≧Ｄ２＞Ｄ１となる。また全周にわたって、Ｄ４とＤ
３はＤ４＞Ｄ３なる関係を有し、かつＤ４とＤ３の差は
１５μｍ以下であればよい。Ｄ１とＤ３は、全周にわた
って３５μｍ以下であるが、機械的強度の点から３０μ
ｍ以下であることが好ましく、更に、製造の容易さを考
慮すると、２０μｍ以上であることが好ましい。特にＤ
３は２５μｍ以上であることがより好ましい。また本発
明では、下型を水冷することにより、ゲートが有る領域
ａのＤＡＳ測定値は図２の曲線Ｘ′のようになり、ゲー
トが無い内領域ｂのＤＡＳ測定値は図２の曲線Ｙ′のよ
うになる。すなわち領域ａでは、Ｄ２＞Ｄ３となり、領
域ａから略９０°離れた領域ｂでは、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１
となる。また全周にわたって、Ｄ４とＤ３はＤ４＞Ｄ３
なる関係を有し、かつＤ４とＤ３の差は１５μｍ以下で
あればよい。Ｄ１とＤ３は、全周にわたって３５μｍ以
下であるが、機械的強度の点から３０μｍ以下であるこ
とが好ましく、更に、製造の容易さを考慮すると、２０
μｍ以上であることが好ましい。特にＤ３は２５μｍ以
上であることがより好ましい。また本発明は、図４に示
すデザイン形状を有するアルミホイールに限らず、例え
ば図５（ａ）、（ｂ）に示すような対称の意匠穴を有す
るアルミホイールやメッシュ状のデザインを有するアル
ミホイールにも適用できることはもちろんである。上述
したＤＡＳ測定値の分布を有するアルミホイールは、例
えば図３に示す装置により鋳造することができる。図２
は本発明を実施するための鋳造装置の要部を示す断面図
である。図２において、１は金型であり、ホイールデザ
インに対応した種々の表面形状を有する下型２と、その
上方に位置する上型３と、下型２及び上型３と嵌合して
キャビティ６を形成するように横型４、５とを備えてい
る。下型２は、下型プラテン７に固定された下型ベース
８上に設置されている。上型３は、上型ベース９にボル
ト１０で固定されている。キャビティ６は、ディスク部
キャビティ６０とリム部キャビティ６１からからなり、
キャビティ６０はハブ部キャビティ６２とデザイン部キ
ャビティ６３からなり、キャビティ６１はデザイン部の
外周部キャビティ６４と中央部キャビティ６５からな
る。ハブ部キャビティ６２及びデザイン部の外周部キャ
ビティ６４、６４には各々湯口１１ａ、１１ｂ及び１１
ｃが形成され、各湯口は、湯道１２ａ、１２ｂ及び１２
ｃを介してストーク１３ａ、１３ｂ及び１３ｃに連通し
ている。湯口１１ｂ及び１１ｃは、平面からみて湯口１
１ａの両側に対称位置、すなわち各湯口の中心が同一直
線上に位置するように配置されている。これらのストー
クの下端部は、溶湯が収容された密閉容器（図示せず）
に挿入されている。下型２には、デザイン部キャビティ
６２に対応する位置に下型冷却通路１４が設けられてい
る。
【００１０】上記構成による動作を説明する。まず密閉
容器内の溶湯を加圧することにより、溶湯はストーク１
３ａ、１３ｂ及び１３ｃから湯道１２ａ、１２ｂ及び１
２ｃを経て、湯口１１ａ、１１ｂ及び１１ｃからキャビ
ティ６内に充填される。ここで湯口１１ａと、湯口１１
ｂ、１１ｃとの間には高低差があるので、湯口１１ａを
通過する溶湯はデザイン部キャビティ６３を充填し、湯
口１１ｂ、１１ｃを通過する溶湯はリム部キャビティ６
１を充填する。即ち溶湯はリム部キャビティ６１で合流
する。所定時間経過後、加圧を解除すると、各ストーク
内の溶湯は密閉容器内に戻り、キャビティ６内の溶湯が
凝固して、図３に示すホイールが得られる。
容器内の溶湯を加圧することにより、溶湯はストーク１
３ａ、１３ｂ及び１３ｃから湯道１２ａ、１２ｂ及び１
２ｃを経て、湯口１１ａ、１１ｂ及び１１ｃからキャビ
ティ６内に充填される。ここで湯口１１ａと、湯口１１
ｂ、１１ｃとの間には高低差があるので、湯口１１ａを
通過する溶湯はデザイン部キャビティ６３を充填し、湯
口１１ｂ、１１ｃを通過する溶湯はリム部キャビティ６
１を充填する。即ち溶湯はリム部キャビティ６１で合流
する。所定時間経過後、加圧を解除すると、各ストーク
内の溶湯は密閉容器内に戻り、キャビティ６内の溶湯が
凝固して、図３に示すホイールが得られる。
【００１１】上記の鋳造工程における溶湯の凝固過程を
詳述すると、次の通りである。湯口１１ｂ、１１ｃ（サ
イドゲート）からキャビティ６内に注入された溶湯は、
リム部キャビティ６５の上端からその下端に向って凝固
が進行する。一方、湯口１１ａ（センターゲート）から
ディスク部キャビティ６０に注入された溶湯は、デザイ
ン部キャビティ６３からハブ部キャビティ６２に向って
凝固が進行する。このようにして指向性凝固が確実に行
われる。従ってデザイン部キャビティ６３に湯流れ機能
や溶湯補給機能を持たせるまでもなく、鋳造方案上ホイ
ールデザイン部の薄肉化が可能となる。またデザイン部
から凝固が始まるので、デザイン部の組織が微細とな
り、高強度を維持できる。しかも図２の装置では、サイ
ドゲート（湯口１１ｂ、１１ｃ）は、リム端を避けた位
置に設けられているので、フロントフランジあるいはリ
ムの中央といった高強度を要する部位の組織が微細にな
り、もって強度上からみてもデザイン部の薄肉化が可能
となる。
詳述すると、次の通りである。湯口１１ｂ、１１ｃ（サ
イドゲート）からキャビティ６内に注入された溶湯は、
リム部キャビティ６５の上端からその下端に向って凝固
が進行する。一方、湯口１１ａ（センターゲート）から
ディスク部キャビティ６０に注入された溶湯は、デザイ
ン部キャビティ６３からハブ部キャビティ６２に向って
凝固が進行する。このようにして指向性凝固が確実に行
われる。従ってデザイン部キャビティ６３に湯流れ機能
や溶湯補給機能を持たせるまでもなく、鋳造方案上ホイ
ールデザイン部の薄肉化が可能となる。またデザイン部
から凝固が始まるので、デザイン部の組織が微細とな
り、高強度を維持できる。しかも図２の装置では、サイ
ドゲート（湯口１１ｂ、１１ｃ）は、リム端を避けた位
置に設けられているので、フロントフランジあるいはリ
ムの中央といった高強度を要する部位の組織が微細にな
り、もって強度上からみてもデザイン部の薄肉化が可能
となる。
【００１２】また図３の装置では、上述したようにセン
ターゲートとサイドゲートとの間に高低差があるので、
溶湯はデザイン部を避けた位置（リム部）で合流し、も
って建全なデザイン面を得ることができる。もちろん本
発明によれば、各湯口からの流動長が短くなり、又凝固
時間も短縮されるので、鋳造サイクルタイムの短縮とい
った生産性向上の効果もある。
ターゲートとサイドゲートとの間に高低差があるので、
溶湯はデザイン部を避けた位置（リム部）で合流し、も
って建全なデザイン面を得ることができる。もちろん本
発明によれば、各湯口からの流動長が短くなり、又凝固
時間も短縮されるので、鋳造サイクルタイムの短縮とい
った生産性向上の効果もある。
【００１３】上記の説明では、サイドゲートをデザイン
部の外周部キャビティ６４の上方でそれと接する位置に
設けたが、デザイン部の外周部キャビティ６４から離れ
た位置に設けてもよい。ただし、サイドゲートをリム部
キャビティ６１の端部あるいはデザイン部の外周部キャ
ビティ６４の側面に設けると、デザイン面に湯境が発生
するので不都合である。
部の外周部キャビティ６４の上方でそれと接する位置に
設けたが、デザイン部の外周部キャビティ６４から離れ
た位置に設けてもよい。ただし、サイドゲートをリム部
キャビティ６１の端部あるいはデザイン部の外周部キャ
ビティ６４の側面に設けると、デザイン面に湯境が発生
するので不都合である。
【００１４】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明する。 （実施例１）図３に示す鋳造装置を使用し、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ）の溶湯（約４５０
℃）を金型（約４８０℃に加熱）に注入して（圧力０．
５〜０．７ｋｇ／ｃｍ２）、図４に示す形状のアルミホ
イールを鋳造した。 （実施例２）実施例１と同様の条件で図５（ａ）に示す
デザイン形状を有するアルミホイールを鋳造した。 （実施例３）実施例１と同様の条件で図５（ｂ）に示す
デザイン形状を有するアルミホイールを鋳造した。 （比較例１）サイドゲートのみから溶湯を金型に注入し
た以外は実施例１と同様の条件で図４に示す形状のアル
ミホイールを鋳造した。上記各例のアルミホイールにつ
いて、ＤＡＳ測定値を測定した結果、実施例１〜３のホ
イールはいずれも図１に示すような分布であった。また
各ホイールのデザイン面の湯境の有無を目視で観察する
と共に、衝撃テストを行った。その結果を表１に示す。
また各アルミホイールの重量も測定し、その結果（但
し、比較例１を１とした場合の比率で示す）も同じく表
１に示す。
具体的に説明する。 （実施例１）図３に示す鋳造装置を使用し、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ）の溶湯（約４５０
℃）を金型（約４８０℃に加熱）に注入して（圧力０．
５〜０．７ｋｇ／ｃｍ２）、図４に示す形状のアルミホ
イールを鋳造した。 （実施例２）実施例１と同様の条件で図５（ａ）に示す
デザイン形状を有するアルミホイールを鋳造した。 （実施例３）実施例１と同様の条件で図５（ｂ）に示す
デザイン形状を有するアルミホイールを鋳造した。 （比較例１）サイドゲートのみから溶湯を金型に注入し
た以外は実施例１と同様の条件で図４に示す形状のアル
ミホイールを鋳造した。上記各例のアルミホイールにつ
いて、ＤＡＳ測定値を測定した結果、実施例１〜３のホ
イールはいずれも図１に示すような分布であった。また
各ホイールのデザイン面の湯境の有無を目視で観察する
と共に、衝撃テストを行った。その結果を表１に示す。
また各アルミホイールの重量も測定し、その結果（但
し、比較例１を１とした場合の比率で示す）も同じく表
１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から、３ゲート方式（実施例１〜３）
の低圧鋳造法によれば、サイドゲート方式（比較例１）
よりもアルミホイールを１０％以上軽量化することがで
きることがわかる。なおいずれの場合も、デザイン面に
湯境の発生がなくしかも衝撃テストの結果も良好であ
る。
の低圧鋳造法によれば、サイドゲート方式（比較例１）
よりもアルミホイールを１０％以上軽量化することがで
きることがわかる。なおいずれの場合も、デザイン面に
湯境の発生がなくしかも衝撃テストの結果も良好であ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、軸
を含む任意縦断面におけるＤＡＳ測定値が特定の分布を
有するので、デザイン面が建全で、高強度でかつ軽量化
した車両用ホイールを得ることができる。
を含む任意縦断面におけるＤＡＳ測定値が特定の分布を
有するので、デザイン面が建全で、高強度でかつ軽量化
した車両用ホイールを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るアルミホイールのＤＡ
Ｓ測定値分布を示す図である。
Ｓ測定値分布を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例に係るアルミホイールのＤ
ＡＳ測定値分布を示す図である。
ＡＳ測定値分布を示す図である。
【図３】本発明のアルミホイールを鋳造するための装置
の一例を示す断面図である。
の一例を示す断面図である。
【図４】アルミホイールの縦断面図（ａ）、同平面図
（ｂ）である。
（ｂ）である。
【図５】アルミホイールのデザイン部を示す概略図
（ａ）、（ｂ）である。
（ａ）、（ｂ）である。
【符号の説明】 １ 金型、２ 下型、３ 上型、４，５ 横型、６ キ
ャビティ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 湯口、３０ ホイール
ャビティ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 湯口、３０ ホイール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸井 高士 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社金型研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 リアフランジ部を含むリム部と、ハブ部
及びデザイン部を含むディスク部とを有し、アルミニウ
ム合金で鋳造された車両用ホイールにおいて、軸を含む
任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リアフランジ部の
ＤＡＳ測定値をＤ１、リム部の中央部のＤＡＳ測定値を
Ｄ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値をＤ３、ハブ
部のＤＡＳ測定値をＤ４とすると、Ｄ３≧Ｄ２＞Ｄ１な
る関係を有する領域と、Ｄ２≧Ｄ３なる関係を有する領
域とが略１／４円周毎に、交互に現出すると共に、全周
にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下でありかつＤ４
＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１５μｍ以下
であることを特徴とする車両用ホイール。 - 【請求項２】 リアフランジ部を含むリム部と、ハブ部
及びデザイン部を含むディスク部とを有し、アルミニウ
ム合金で鋳造された車両用ホイールにおいて、軸を含む
任意縦断面のＤＡＳを測定した時に、リアフランジ部の
ＤＡＳ測定価をＤ１、リム部の中央部のＤＡＳ測定値を
Ｄ２、デザイン部の外周部のＤＡＳ測定値をＤ３、ハブ
部のＤＡＳ測定値をＤ４とすると、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１な
る関係を有する領域と、Ｄ２＞Ｄ３なる関係を有する領
域とが略１／４円周毎に、交互に現出すると共に、全周
にわたってＤ１及びＤ３が３５μｍ以下でありかつＤ４
＞Ｄ３なる関係を有し、Ｄ４とＤ３の差が１５μｍ以下
であることを特徴とする車両用ホイール。 - 【請求項３】 Ｄ１及びＤ３は３０μｍ以下であること
を特徴とする請求項１または２記載の車両用ホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410899A JP2000219003A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 車両用ホイール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410899A JP2000219003A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 車両用ホイール |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005045159A Division JP4311674B2 (ja) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | 車両用ホイール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219003A true JP2000219003A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12129155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2410899A Pending JP2000219003A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 車両用ホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000219003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003072302A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Hitachi Metals Ltd | 車両用軽合金ホイールおよびその鋳造用金型 |
| JP2014039958A (ja) * | 2006-08-16 | 2014-03-06 | Alotech Ltd Llc | 骨材使用鋳型で成形された造形成型品の凝固ミクロ構造 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP2410899A patent/JP2000219003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003072302A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Hitachi Metals Ltd | 車両用軽合金ホイールおよびその鋳造用金型 |
| JP2014039958A (ja) * | 2006-08-16 | 2014-03-06 | Alotech Ltd Llc | 骨材使用鋳型で成形された造形成型品の凝固ミクロ構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041224 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050513 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050713 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050719 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050916 |