JPH09123701A - Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate - Google Patents
Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plateInfo
- Publication number
- JPH09123701A JPH09123701A JP7287082A JP28708295A JPH09123701A JP H09123701 A JPH09123701 A JP H09123701A JP 7287082 A JP7287082 A JP 7287082A JP 28708295 A JP28708295 A JP 28708295A JP H09123701 A JPH09123701 A JP H09123701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rim
- disc
- aluminum alloy
- fitting
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アルミニウム合金板材を用いてリム及びディス
クを作製して自動車用ホイールの軽量化と同時に、ホイ
ールの半径方向負荷耐久性の改善を行う。
【解決手段】板材より成形して成るアルミニウム合金製
リムの内周側に板材より成形して成るアルミニウム合金
製ディスクを嵌合し、溶接により接合されているホイー
ルであって、前記ディスクのフランジ嵌合部に傾斜角を
設け、リムとディスクが嵌合された状態で少なくとも嵌
合終端部はリムに対し圧入状態となり、嵌合始端部では
リムとディスクの間は無圧状態であるか若しくは間隙を
有する状態で溶接によりリムと結合されていることを特
徴とするアルミニウム合金板材製自動車用ホイールであ
る。(57) [PROBLEMS] To manufacture a rim and a disc by using an aluminum alloy plate material to reduce the weight of an automobile wheel and to improve the radial load durability of the wheel. A wheel in which an aluminum alloy disc formed of a plate material is fitted to an inner peripheral side of an aluminum alloy rim formed of a plate material and joined by welding, the flange fitting of the disc. There is an inclination angle at the joint, and at least the fitting end is press-fitted into the rim when the rim and the disc are fitted, and there is no pressure or a gap between the rim and the disc at the fitting start end. A wheel for an automobile made of an aluminum alloy plate material, which is joined to a rim by welding in a state of having.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】アルミニウム合金板材を用い
た自動車用ディスクホイールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automobile disc wheel using an aluminum alloy plate material.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車の車両重量の軽量化による燃費節
減は単に自動車の燃料費負担の軽減に留まらず、化石燃
料の消費節減等の地球環境の維持・改善の点からも重視
されている。自動車ディスクホイール(以下、単にホイ
ールと称する)のアルミ化は自動車の軽量化に大きく寄
与するものとして検討され、特に、ホイールの軽量化は
自動車のバネ下荷重の軽減効果が大きく、運転操作性の
改善にも有効であることが明らかにされている。アルミ
ニウム合金製ホイールは既に鋳物製ホイールが広く実用
に供されている。しかし、アルミニウム合金鋳物は展伸
材に比し靭・延性に劣るためアルミニウム合金鋳物ホイ
ールは厚肉にせざるを得ず、アルミニウム合金の比重は
鋼の約35%であるにも拘わらず、鋼製ホイールに較べ
15〜20%の重量軽減に留まっている。従って、現状
では自動車ホイールのアルミ化は軽量化の要望を十分に
満たしているとは言い難い。現在多用されているアルミ
ニウム合金鋳物ホイールは実質的な軽量化よりも寧ろ自
動車の使用者の趣向によってそのファッション性が重視
される結果となっている。2. Description of the Related Art Saving fuel consumption by reducing the vehicle weight of an automobile is important not only for reducing the fuel cost of the automobile, but also for maintaining and improving the global environment such as reducing the consumption of fossil fuel. The use of aluminum in automobile disc wheels (hereinafter simply referred to as "wheels") has been studied as a major contributor to weight reduction of automobiles. In particular, weight reduction of wheels greatly reduces the unsprung load of automobiles, and It has been clarified that it is also effective for improvement. Aluminum alloy wheels are already widely used in cast wheels. However, since aluminum alloy castings are inferior in toughness and ductility compared to wrought materials, aluminum alloy casting wheels have to be made thicker, and despite the fact that the specific gravity of aluminum alloys is about 35% that of steel, it is made of steel. Only 15-20% less weight than wheels. Therefore, at present, it cannot be said that the use of aluminum for automobile wheels sufficiently satisfies the demand for weight reduction. The aluminum alloy cast wheels, which are widely used nowadays, have become more important in terms of fashionability rather than being substantially lighter in weight, depending on the tastes of automobile users.
【0003】自動車用ホイールに靭・延性に優れたアル
ミニウム合金展伸材、特に板材を使用して軽量化を図ろ
うとする検討は種々行われ、強度、耐食性等の点からA
lーMg系合金或いはAl−Mg−Si系合金が選ばれ
ている。ホイールを構成するリムにはこの様なアルミニ
ウム合金板材を用いたものが既に実用化されているが、
ディスクには未だ厚肉の鋳物が用いられてるものが多
く、板材をディスクにも使用したホイールの採用は競走
用自動車等の一部に限られている。Various studies have been conducted to reduce the weight of an automobile wheel by using an aluminum alloy wrought material excellent in toughness and ductility, especially a plate material. From the viewpoint of strength, corrosion resistance, etc.
The 1-Mg-based alloy or the Al-Mg-Si-based alloy is selected. The rims that make up the wheel have already been put to practical use with such aluminum alloy plate materials.
Many of the disks still use thick castings, and the adoption of wheels that use plate materials for the disks is limited to a part of racing cars and the like.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図1に示す様に、一般
に、従来のアルミニウム合金製自動車用ホイール40
は、成形加工によって外周面にタイヤを装着できるアル
ミニウム合金製リム20の内側にアルミニウム合金製デ
ィスク30を溶接により結合している。ディスク30は
板のプレス成形加工、鍛造品或いは鋳物の切削加工によ
り成形加工されたものが使用され、ハブ取付面3の外側
に通常ハット部5が成形され、上記のハブ取付面はハブ
取付用ボルトの貫通孔2、ハブ孔1を有している。ディ
スクはリムとの嵌合部となるフランジ部4を備えリムに
嵌合され、嵌合された後、ディスクフランジ部の嵌合始
端部6で溶接により溶接ビード部8によって接合され
る。As shown in FIG. 1, a conventional aluminum alloy automobile wheel 40 is generally used.
The aluminum alloy disc 30 is welded to the inside of the aluminum alloy rim 20 on which the tire can be mounted on the outer peripheral surface by molding. The disk 30 is formed by press forming of a plate, forging or cutting of a casting, and a normal hat portion 5 is formed outside the hub mounting surface 3, and the hub mounting surface is for hub mounting. It has a bolt through hole 2 and a hub hole 1. The disc is provided with a flange portion 4 which is a fitting portion with the rim, fitted to the rim, and after being fitted, joined by a welding bead portion 8 by welding at a fitting start end portion 6 of the disc flange portion.
【0005】自動車用ホイールの生産は軽量化、強度、
生産性の観点からすれば鋼製ディスクを製造する場合と
同様に、均等な板厚を有する板材のブランクをプレス成
形して得られるアルミニウム合金製ディスクが総合的に
は好ましい。しかし、この様にして得られたアルミニウ
ム合金板製ディスクとアルミニウム合金板製リムとから
なるホイールをJIS D4103に規定された試験方
法に基づいて半径方向負荷耐久試験を行うと溶接ビード
部ないしその近傍に疲労による亀裂が発生し、上記JI
Sに規定された耐久性を満足しないという問題がある。
これに対して溶接ビード部の溶着金属を多くして溶接ビ
ード部強度を向上させようとすると、溶接入熱が増大す
るため溶接ビード部近傍のリム及びディスクの材料が過
度の熱影響を受けて材料が軟化し、ホイール全体の強度
は目論通りには改善されないという問題がある。The production of automobile wheels is lighter, stronger,
From the viewpoint of productivity, as in the case of manufacturing a steel disc, an aluminum alloy disc obtained by press-forming a blank of a plate material having a uniform plate thickness is generally preferable. However, when a wheel composed of the aluminum alloy plate disc and the aluminum alloy plate rim thus obtained is subjected to a radial load durability test based on the test method defined in JIS D4103, the weld bead portion or its vicinity is obtained. Fatigue cracks occur in the
There is a problem that the durability specified in S is not satisfied.
On the other hand, if the amount of deposited metal in the weld bead is increased to improve the strength of the weld bead, the heat input to the weld increases and the rim and disc materials near the weld bead are affected by excessive heat. There is the problem that the material softens and the overall strength of the wheel is not improved as intended.
【0006】従来の自動車用ディスクホイールの製造は
鋼板製ホイールではリムとディスクの組立を行う際、成
形されたリムとディスクを嵌合させ、リムとディスクの
嵌合端を溶融溶接する、或いはリムとディスクのフラン
ジ部を抵抗スポット溶接する等の方法で接合する方法が
一般的である。また、従来の方法ではリムとディスクフ
ランジ部の嵌合部は互いに平行になるよう成形され、嵌
合される。この様な鋼板を使用して行われるホイールの
製造方法と同様の方法でアルミニウム合金板製ホイール
を作製して、半径方向負荷耐久試験を行っても鋼板製ホ
イールに匹敵する耐久性は得られない。また、同一条件
で製造を行ったと意図したホイールであっても耐久性の
変動(ばらつき)が大きく十分な信頼性が得られないと
いう問題もある。アルミニウム合金板材製ホイールの場
合、素材であるアルミニウム合金板材の剛性及び強度が
鋼板のそれと異なることを考慮し、これらの差を補償す
るように、使用するアルミニウム合金板の板厚を増加さ
せてアルミニウム合金板製ホールを作製し、試験したが
問題を解決するには至らなかった。In the manufacture of conventional automobile disc wheels, when assembling the rim and the disc with a steel plate wheel, the formed rim and the disc are fitted to each other, and the fitting ends of the rim and the disc are melt-welded, or A general method is to join the flange part of the disk with resistance spot welding. Further, in the conventional method, the fitting portions of the rim and the disc flange portion are molded and fitted so as to be parallel to each other. Even if a wheel made of an aluminum alloy plate is manufactured by a method similar to the method of manufacturing a wheel using such a steel plate and a radial load durability test is performed, durability comparable to that of the steel plate wheel cannot be obtained. . In addition, there is a problem that durability (fluctuation) is large and sufficient reliability cannot be obtained even for wheels intended to be manufactured under the same conditions. In the case of aluminum alloy plate wheels, considering that the rigidity and strength of the aluminum alloy plate material is different from that of the steel plate, the thickness of the aluminum alloy plate to be used is increased to compensate for these differences. An alloy plate hole was made and tested, but it did not solve the problem.
【0007】厚肉材料を用いて成形し、強度的に許容で
きる部分の肉厚を切削して除去して軽量化を図る、或い
はディスクの強度不足部分に溶接接合等により補強部品
を取り付ける等の対策も考えられるが、これらの方法で
は、歩留を低下させる余計な材料或いは余計な製作工数
を必要とし、アルミニウム合金板材を採用することによ
る十分な軽量化効果と経済性を両立させることが出来な
い。For example, by molding using a thick material and cutting the thickness of the portion that can be tolerated for strength to reduce the weight, or attaching a reinforcing component to the insufficient strength portion of the disk by welding or the like. Countermeasures may be considered, but these methods require extra materials that reduce the yield or extra manufacturing man-hours, and it is possible to achieve both sufficient weight reduction effect and economic efficiency by adopting aluminum alloy plate material. Absent.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のホイ
ールの半径方向負荷耐久試験条件でのディスク各部の応
力発生状況を調べた結果、従来のホイールの形状と取付
状態では半径方向に応力が作用すると溶接ビード部への
応力の負荷配分が大きく、半径方向負荷試験での十分な
耐久性が得られないとう知見を得て、溶接ビード部へ応
力負担を軽減するための、ディスク形状及びリムとディ
スクの組付け方法について鋭意、研究を行い、本発明を
完成したものである。即ち、本発明は、板材より成形し
て成るアルミニウム合金製リムの内周側に板材より成形
して成るアルミニウム合金製ディスクを嵌合し、溶接に
より接合されているホイールであって、前記ディスクの
フランジ嵌合部に傾斜角を設け、リムとディスクが嵌合
された状態で少なくとも嵌合終端部はリムに対し圧入状
態となり、嵌合始端部ではリムとディスクの間は無圧状
態であるか若しくは間隙を有する状態で溶接によりリム
と結合されていることを特徴とするアルミニウム合金板
材製自動車用ホイールである。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of examining the stress generation condition of each part of the disk under the conventional radial load endurance test condition of the conventional wheel, the present inventor found that the stress in the radial direction is increased in the conventional wheel shape and mounting state. Is applied, the load distribution of the stress on the weld bead is large, and it was found that sufficient durability in the radial load test could not be obtained, and the disk shape and rim to reduce the stress load on the weld bead were obtained. The present invention has been completed by earnestly researching the method of assembling the disc and the disc. That is, the present invention is a wheel in which an aluminum alloy disc formed of a plate material is fitted to an inner peripheral side of an aluminum alloy rim formed of a plate material and joined by welding. Is there an angle of inclination in the flange fitting part, and when the rim and the disk are fitted, at least the fitting end part is press-fitted into the rim, and there is no pressure between the rim and the disk at the fitting start end part. Alternatively, the aluminum alloy plate-made automobile wheel is characterized in that it is joined to the rim by welding while having a gap.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】ホイールに半径方向荷重が負荷さ
れると、応力はタイヤを介してリムへ、更にディスクへ
伝達される。このときリムとディスクの嵌合する圧力が
弱いか、嵌合が完全でなければ、リムからディスクに伝
達される応力の溶接部における負荷が大きくなり、溶接
ビード部ないしはその近傍で亀裂発生が発生し易くな
る。この様なホイールの構造的要因のほかにアルミニウ
ム合金は鋼板に比して弾性率が小さいこと、溶接ビード
部は鋳造組織を呈し機械的性質が脆弱であること、リム
及びディスクを構成する材料には5000或いは600
0系合金アルミニウム合金板が使用されているが、これ
らの合金は溶接入熱によって軟化し易い性質を免れない
等の欠点を有している。本発明は、この様なアルミニウ
ム合金の避けられない性質がアルミニウム合金製ホイー
ル用材料の欠点となることを回避する方策を見出し、ア
ルミ化によるホイールの軽量化を実現したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When a wheel is subjected to a radial load, stress is transmitted through the tire to the rim and then to the disc. At this time, if the pressure for fitting the rim and the disc is weak or if the fitting is not perfect, the load of the stress transmitted from the rim to the disc at the weld becomes large and cracks occur at or near the weld bead. Easier to do. In addition to such structural factors of the wheel, aluminum alloy has a smaller elastic modulus than steel plate, the weld bead has a cast structure and weak mechanical properties, and it is used as a material for rim and disc. Is 5000 or 600
Although 0 series alloy aluminum alloy plates are used, these alloys have drawbacks such as inevitability of softening due to welding heat input. The present invention has found a measure for avoiding such an unavoidable property of an aluminum alloy as a drawback of a material for an aluminum alloy wheel, and realizes weight reduction of the wheel by using aluminum.
【0010】本発明の詳細を更に詳しく図2を参照しな
がら説明する。図2はリム20とディスク30の嵌合状
態の代表例を嵌合部の部分断面で図示したものである。
ディスク30はフランジ部4を有し、ディスク30をリ
ム20に嵌合する場合はディスクの先端部6(以下、デ
ィスク嵌合始端部と称する)よりディスクの圧入を行
い、嵌合が開始され、嵌合が進行しディスクのフランジ
部の他の一端7(以下、ディスク嵌合終端部と称する)
が所定の位置にまで圧入されて嵌合を終わる。図2
(A)、図2(B)は本発明の嵌合状態を示す。、図2
(A)は従来のホイールに相当するホイール40に本発
明を適用した例であるが、図2(B)は本発明の他の実
施例として従来の一般的ホイールよりディスクフランジ
部4を長くして、嵌合部を大きくしたホイールについて
本発明を適用したものであり、フランジ部4の形状の加
工及び嵌合の作業が容易になる。図2(C)は嵌合代が
0.1未満の場合の嵌合状態(嵌合の度合いを図面の上
で表すことは困難であるが)を示し、図2(D)はディ
スク30或いはリム20の真円度が十分でなく嵌合後も
なおリム20とディスク30の嵌合終端部7に間隙を生
じた場合或いは嵌合部が本発明とは異なりディスクの嵌
合始端部6が圧入状態となった場合である。図2(D)
の場合はリム20からディスク30に伝達される応力は
リム20とディスク30の連結部となっている溶接ビー
ド部8及び応力的に溶接ビード部8に影響をおよぼす溶
接ビード部8の近傍を介して行われ、溶接ビード部8で
受ける応力の負荷は大きい。この為、強度の弱い溶接ビ
ード部8或いは溶接ビード部8近傍の軟化が生じている
溶接熱影響部に外部からの応力を受けることになる。従
って、耐久性は低下する。The details of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 shows a typical example of the fitted state of the rim 20 and the disk 30 with a partial cross section of the fitted portion.
The disc 30 has a flange portion 4, and when the disc 30 is fitted to the rim 20, the disc is press-fitted from a tip portion 6 (hereinafter referred to as a disc fitting start end portion) of the disc to start fitting. As the fitting progresses, the other end 7 of the flange portion of the disc (hereinafter referred to as the disc fitting end portion)
Is pressed into a predetermined position and the fitting is completed. FIG.
2A and 2B show the fitted state of the present invention. , FIG. 2
FIG. 2A is an example in which the present invention is applied to a wheel 40 corresponding to a conventional wheel, but FIG. 2B shows another embodiment of the present invention in which the disc flange portion 4 is made longer than a conventional general wheel. Thus, the present invention is applied to a wheel having a large fitting portion, and the work of fitting the shape of the flange portion 4 and fitting work are facilitated. FIG. 2C shows a fitting state (although it is difficult to show the degree of fitting on the drawing) when the fitting margin is less than 0.1, and FIG. 2D shows the disk 30 or If the circularity of the rim 20 is not sufficient and there is still a gap between the rim 20 and the fitting end portion 7 of the disc 30 even after the fitting, or the fitting portion is different from the present invention, the fitting starting end portion 6 of the disc is This is the case where the press-fitted state is reached. Figure 2 (D)
In the case of, the stress transmitted from the rim 20 to the disc 30 is passed through the weld bead portion 8 which is a connecting portion between the rim 20 and the disc 30 and the vicinity of the weld bead portion 8 which exerts a stress on the weld bead portion 8. The stress applied to the weld bead portion 8 is large. Therefore, the weld bead portion 8 having weak strength or the weld heat affected zone in the vicinity of the weld bead portion 8 where softening occurs receives external stress. Therefore, the durability is reduced.
【0011】図2(C)の場合は図2(D)のように、
溶接ビード部8或いはその近傍に特に強い応力を受ける
ことはないが、ディスク30のフランジ部4及び溶接ビ
ード部8にわたって均等に応力が負荷され、強度的に脆
弱部とならざるを得ない溶接ビード部8への応力負荷を
軽減するまでには至らない。In the case of FIG. 2C, as shown in FIG.
The weld bead portion 8 or the vicinity thereof is not subjected to particularly strong stress, but the stress is evenly applied to the flange portion 4 and the weld bead portion 8 of the disk 30, and the weld bead must be a weak portion in terms of strength. The stress load on the portion 8 cannot be reduced.
【0012】これに対し、本発明の方法である図2
(A)及び図2(B)の方法はリム20からディスク3
0に伝達される応力の大部分はリム20とディスク30
の嵌合終端部ないしはその近傍の領域を介して伝達さ
れ、溶接ビード部8或いはその近傍ではリムとディスク
の間に間隙が存在するため、溶接ビード部8への応力は
著しく軽減される。即ち、リム20から伝えられる応力
は溶接ビード部8から最も離れたディスクの嵌合終端部
7とその近傍で受けることになる。また、溶接ビード部
8近傍ではリム20とディスク30の間に隙間が存在す
るのでリム20とディスク30はそれぞれこの間隙の中
で歪みの発生或いはすべりを生じることが可能であり、
直接、溶接ビード部8に負荷される応力は緩和されるこ
とが可能になる。On the other hand, the method of the present invention shown in FIG.
The method of (A) and FIG. 2 (B) is from the rim 20 to the disc 3
Most of the stress transmitted to zero is the rim 20 and the disk 30.
Is transmitted through the fitting end portion or the area in the vicinity of the fitting end portion and there is a gap between the rim and the disk at or near the welding bead portion 8, so that the stress on the welding bead portion 8 is significantly reduced. That is, the stress transmitted from the rim 20 will be received at the fitting end portion 7 of the disc farthest from the weld bead portion 8 and in the vicinity thereof. Further, since there is a gap between the rim 20 and the disc 30 in the vicinity of the weld bead portion 8, the rim 20 and the disc 30 can generate distortion or slip in the gap, respectively.
The stress directly applied to the weld bead portion 8 can be relaxed.
【0013】本発明の効果を十分に得るためには、図2
(A)及び図2(B)に示すようにリム20へのディス
ク30の組付け時のディスクフランジ部4の嵌合終端部
7から嵌合始端部6にかけてディスクフランジ部4にホ
イールの中心軸に向かう傾斜角Θ(以後、この角度をデ
ィスク嵌合面角度Θと呼ぶ)を設ける。更に、ディスク
30とリム20の嵌合はタイトに行う必要がある。In order to obtain the full effect of the present invention, FIG.
As shown in FIGS. 2A and 2B, when the disc 30 is mounted on the rim 20, the disc flange portion 4 extends from the fitting end portion 7 to the fitting start end portion 6 of the disc flange portion 4 to the center axis of the wheel. An inclination angle Θ (hereinafter referred to as a disc fitting surface angle Θ) is provided. Furthermore, the disc 30 and the rim 20 must be fitted tightly together.
【0014】ディスク嵌合面角度Θは0.5〜5度であ
ることが望ましい。ディスク嵌合面角度Θが0.5度未
満ではディスク30とリム20の真円度、嵌合作業性を
考慮すると従来技術に比し形状に大差がなく顕著な効果
が得られない。また、ディスク嵌合面角度Θが5度を越
えるとリム20とディスク30の嵌合始端部6との間隙
が過大になる。溶接による応力集中を避けるためディス
ク嵌合始端部6から溶接ビード部8への移行部分の形状
を滑らかなものとすることが望ましいが、この間隙が過
大になると、この形状を滑らかにするためには多くの溶
着金属を必要とし、それに伴って、溶接入熱も過大とな
り、溶接熱影響部のリム20及びディスク30の材料の
軟化が起こりやすくなるので好ましくない。The disc fitting surface angle Θ is preferably 0.5 to 5 degrees. If the disc fitting surface angle Θ is less than 0.5 degrees, considering the circularity of the disc 30 and the rim 20 and the fitting workability, there is no great difference in shape as compared with the prior art, and a remarkable effect cannot be obtained. Further, when the disc fitting surface angle Θ exceeds 5 degrees, the gap between the rim 20 and the fitting starting end portion 6 of the disc 30 becomes excessively large. In order to avoid stress concentration due to welding, it is desirable to make the shape of the transition portion from the disc fitting start end portion 6 to the weld bead portion 8 smooth, but if this gap becomes too large, in order to smooth this shape. Requires a large amount of deposited metal, and accordingly, the heat input for welding becomes excessive and the materials of the rim 20 and the disk 30 in the heat-affected zone of welding are apt to soften, which is not preferable.
【0015】次に、リム20とディスク30の嵌合代は
0.1〜0.5%であることが好ましい。嵌合代が0.
1%未満では半径方向負荷耐久性の改善効果が顕著でな
く、また、0.5%を越えると効果が飽和するとともに
嵌合の作業が困難になるからである。ここで嵌合代とは
次式で表す値を指す。 嵌合代=(ディスク嵌合部外径ーリム嵌合部内径)/
(リム嵌合部内径)×100(%)Next, the fitting margin between the rim 20 and the disk 30 is preferably 0.1 to 0.5%. Mating allowance is 0.
If it is less than 1%, the effect of improving the radial load durability is not remarkable, and if it exceeds 0.5%, the effect is saturated and the work of fitting becomes difficult. Here, the fitting margin refers to a value represented by the following equation. Mating allowance = (outer diameter of disc mating part-inner diameter of rim mating part) /
(Inner diameter of rim fitting part) x 100 (%)
【0016】[0016]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。図1に示すホイールサイズ5.5JJ×13の
自動車用ディスクホイール40(寸法:直径329.4
mm、幅140mm)のリム20及びディスク30をア
ルミニウム合金板JIS5454合金圧延板を使用して
作成した。リム20は板厚4.4mmの板材をロール成
形によりフープとし、フラッシュバット溶接して環状に
した後、回転リム成形ロールを用いて成形した。リム2
0の作成はロール成形によるほか、スピニング成形、プ
レス成形等の板材のリムの成形に用いられる何れの方法
を用いても差し支えない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A disk wheel 40 for automobiles having a wheel size of 5.5JJ × 13 shown in FIG. 1 (dimension: diameter 329.4)
The rim 20 and the disk 30 each having a width of 140 mm and a width of 140 mm were prepared using an aluminum alloy plate JIS 5454 alloy rolled plate. As the rim 20, a plate material having a plate thickness of 4.4 mm was roll-formed into a hoop, flash butt-welded into an annular shape, and then formed using a rotary rim forming roll. Rim 2
The formation of 0 may be performed by roll forming, or by any method used for forming a rim of a plate material such as spinning forming and press forming.
【0017】ディスク30は板厚6.3mmの圧延板を
用いてプレス成形により作製し、本実施例ではディスク
のフランジ外周部を旋削し、表1に示すように、ディス
ク嵌合面角度Θを所定の角度に仕上げた。この様にして
得られたリムとディスクをプレスを用いて嵌合し、図2
に示すようにMIG全周溶接によりリムとディスクの溶
接を行った。溶接ビード8の脚長はディスクの板厚程度
とし、ディスクの嵌合始端部6から溶接ビート部8への
移行部に段差を生じないように行った。この様にして得
られたアルミニウム合金板製ホイールについてJIS
D4103に規定された自動車用ホイールの試験方法に
基づき、荷重条件1598kgとして半径方向負荷耐久
性試験をおこなった。試験結果を表1に示す。表1の数
字は半径方向負荷耐久性試験により割れの発生が認めら
れる迄の寿命を示す。この試験結果は嵌合代を大きくす
ることにより従来のディスク形状でも寿命は向上する
が、更にディスク嵌合面角度Θを設けることにより更に
顕著な寿命の改善がみられることを示している。また、
本実施例で作製したアルミニウム合金板製ホイールの重
量は1個当たり3.5Kgであり、同じ寸法の鋼板製ホ
イールは6.5Kgである。従って、本発明の方法によ
り、アルミニウム合金板製ホイールは鋼板製ホイールに
比し45%の軽量化を達成したことになる。The disk 30 is manufactured by press molding using a rolled plate having a plate thickness of 6.3 mm. In this embodiment, the outer peripheral portion of the flange of the disk is turned, and as shown in Table 1, the disk fitting surface angle Θ is set. Finished to a specified angle. The rim and the disk thus obtained are fitted together using a press, and
The rim and the disc were welded by MIG full circumference welding as shown in FIG. The leg length of the weld bead 8 was set to about the plate thickness of the disc so that no step was formed at the transition part from the fitting start end part 6 of the disc to the weld beat part 8. Regarding the aluminum alloy plate wheel thus obtained, JIS
A radial load durability test was performed under a load condition of 1598 kg based on the automobile wheel test method specified in D4103. Table 1 shows the test results. The numbers in Table 1 show the service life until cracking is recognized in the radial load durability test. This test result shows that the life can be improved by increasing the fitting allowance even with the conventional disk shape, but by further providing the disk fitting surface angle Θ, the life can be more significantly improved. Also,
The weight of each aluminum alloy plate wheel manufactured in this example is 3.5 kg, and the weight of each steel plate wheel having the same size is 6.5 kg. Therefore, according to the method of the present invention, the aluminum alloy plate wheel achieves a weight reduction of 45% as compared with the steel plate wheel.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】[0019]
【発明の効果】以上の実施例からも明らかな如く、本発
明によれば、均等な厚さを持つ板材を使用して、半径方
向負荷耐久試験の寿命を著しく改善する効果がある。As is clear from the above examples, the present invention has the effect of significantly improving the life of the radial load endurance test by using a plate material having a uniform thickness.
【図1】従来の自動車用ホイールの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional automobile wheel.
【図2】本発明の実施例及び従来例を示す自動車用ホイ
ールのリムとディスクの嵌合部を示す部分断面図であ
る。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a fitting portion between a rim and a disc of an automobile wheel showing an embodiment of the present invention and a conventional example.
1 ハブ孔 2 ボルト貫通孔 3 ハブ取付面 4 ディスクフランジ部 5 ハット部 6 ディスク嵌合始端部 7 ディスク嵌合終端部 8 溶接ビード部 20 リム 30 ディスク 40 ホイール Θ ディスク嵌合面角度 1 hub hole 2 bolt through hole 3 hub mounting surface 4 disc flange portion 5 hat portion 6 disc fitting start portion 7 disc fitting end portion 8 weld bead portion 20 rim 30 disc 40 wheel Θ disc fitting surface angle
Claims (1)
リムの内周側に、板材より成形して成るアルミニウム合
金製ディスクを嵌合し、溶接により接合されているホイ
ールであって、前記ディスクのフランジ嵌合部に傾斜角
を設け、リムとディスクが嵌合された状態で少なくとも
嵌合終端部はリムに対し圧入状態となり、嵌合始端部で
はリムとディスクの間は無圧状態であるか若しくは間隙
を有する状態で溶接によりリムと結合されていることを
特徴とするアルミニウム合金板材製自動車用ディスクホ
イール。1. A wheel in which an aluminum alloy disc formed of a plate material is fitted to an inner peripheral side of an aluminum alloy rim formed of a plate material and joined by welding. Is there an angle of inclination in the flange fitting part, and when the rim and the disk are fitted, at least the fitting end part is press-fitted into the rim, and there is no pressure between the rim and the disk at the fitting start end part. Alternatively, a disc wheel for an automobile made of an aluminum alloy plate material, which is joined to a rim by welding while having a gap.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287082A JPH09123701A (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287082A JPH09123701A (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09123701A true JPH09123701A (en) | 1997-05-13 |
Family
ID=17712825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7287082A Pending JPH09123701A (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09123701A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191025A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Topy Ind Ltd | Vehicle wheel |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP7287082A patent/JPH09123701A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191025A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Topy Ind Ltd | Vehicle wheel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130187440A1 (en) | Fabricated vehicle wheel and method for producing same | |
| JP3318099B2 (en) | Uneven thickness disc | |
| JP3460764B2 (en) | Wheel for automobile and manufacturing method thereof | |
| US6282788B1 (en) | Vehicle wheel and method for producing same | |
| JP2000108603A (en) | Multi-piece rim disk wheel and manufacture thereof | |
| EP0944483B1 (en) | Full face vehicle wheel | |
| US6547341B1 (en) | Full face wheel with chemical bond between disc and rim | |
| JP4699639B2 (en) | Full face vehicle wheel and its manufacturing method | |
| US6382735B2 (en) | Full face vehicle wheel and method for producing same | |
| US8622485B2 (en) | Automobile wheel | |
| US20080141532A1 (en) | Manufacturing Process for a Tubeless Wheel Rim for Off Road Vehicles, Rim Obtained Through an Off-Road Vehicle Process | |
| JPH09123701A (en) | Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate | |
| US4055068A (en) | Process for manufacturing monobloc vehicle wheels | |
| EP3674102B1 (en) | Wheel for vehicles and manufacturing method of said wheel | |
| JPH09123702A (en) | Disc wheel for automobile made of aluminum alloy plate | |
| JP3998560B2 (en) | Lightweight wheels for automobiles | |
| JP5495808B2 (en) | Wheel disc for automobile | |
| JP5452275B2 (en) | Automotive wheel | |
| JP4589845B2 (en) | Wheel for automobile and manufacturing method thereof | |
| JP3770728B2 (en) | Wheel for large automobile | |
| US20240149610A1 (en) | Full face fabricated vehicle wheel and method for producing such a full face fabricated vehicle wheel | |
| JP3967209B2 (en) | Automotive disc wheel | |
| JP3686350B2 (en) | Automotive disc wheel | |
| JP2838593B2 (en) | Light alloy vehicle wheels | |
| JPS592901A (en) | Junction type disc wheel of light alloy |