自動車用ホイール
【課題】 従来に比べてスポーク部のハブ取付け部側の端部に亀裂が発生することを抑制できるとともにスポーク部の剛性も確保し易い自動車用ホイールの提供。
【解決手段】ディスク３０に、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部３３間となる位置に、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部３５が設けられている。そのため、主スポーク部３３だけでなく小スポーク部３５でも、リム２０とハブ取付け部３２間で荷重を伝達できる。そのため、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部以外の部位にもホイール周方向に荷重を分散でき、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制でき、剛性が向上できる。
【解決手段】ディスク３０に、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部３３間となる位置に、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部３５が設けられている。そのため、主スポーク部３３だけでなく小スポーク部３５でも、リム２０とハブ取付け部３２間で荷重を伝達できる。そのため、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部以外の部位にもホイール周方向に荷重を分散でき、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制でき、剛性が向上できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムと板材から製造されるディスクとを有する自動車用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールを開示している。特許文献１開示のホイールでは、ディスクは、ハブ取付け部と、複数のスポーク部と、複数のスポーク部のホイール外周端部をホイール周方向に連結しリムのドロップ部の内周面に接合されるリング状のディスク外周部（ディスクエッジ）と、を備えている。
【０００３】
しかし、上記公報開示の自動車用ホイールには、次の問題点がある。
スポーク部のハブ取り付け部側の端部は、ホイールに荷重がかかったとき荷重が集中する部位で、繰り返し荷重を受けている間に亀裂が発生しやすい。また、スポーク部の剛性も確保し難い。
【特許文献１】欧州特許第１２６２３３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来に比べてスポーク部のハブ取付け部側の端部に亀裂が発生することを抑制できるとともにスポーク部の剛性も確保し易い自動車用ホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールであって、
前記ディスクは、ハブ取付け部と、該ハブ取付け部からホイール半径方向外側に放射状に延びる複数の主スポーク部と、を備えており、
前記ディスクには、該ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う前記主スポーク部間となる位置に、前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられている、自動車用ホイール。
（２） 前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある、（１）記載の自動車用ホイール。
（３） 前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向内側にある、（２）記載の自動車用ホイール。
（４） 前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である、（１）記載の自動車用ホイール。
（５） 前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である、（１）記載の自動車用ホイール。
（６） 前記小スポーク部は、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときに該ホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られている、（５）記載の自動車用ホイール。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の自動車用ホイールによれば、ディスクに、ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部間となる位置に、ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられているため、主スポーク部だけでなく小スポーク部でも、リムとハブ取付け部間にかかる荷重を支えることができる。そのため、主スポーク部のハブ取付け部側の端部以外のホイール周方向の部位にも荷重を分散でき、主スポーク部のハブ取付け部側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制できる。
また、小スポーク部が設けられているため、小スポーク部が設けられていない場合に比べてスポーク部の剛性を確保しやすい。
上記（２）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部のホイール半径方向中間部が、主スポーク部のホイール半径方向中間部とホイール軸方向で異なる位置にあるため、主スポーク部と小スポーク部とでリムとハブ取付け部間にかかる荷重を立体的に支えることができる。そのため、主スポーク部と小スポーク部がホイール軸方向で同位置にある場合に比べてディスクの剛性を向上させることができる。
上記（３）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部のホイール半径方向中間部が、主スポーク部のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側にあるため、リムとハブ取付け部間に荷重がかかった際、小スポーク部には主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができる。そのため、小スポーク部に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスクの剛性を効果的に高めることができる。
上記（４）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状であるため、小スポーク部が該ホイール半径方向面に対して非対称形状である場合に比べてディスクを容易に成形できるとともに応力のバランスがよい。
上記（５）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状であるため、ディスクの意匠を、小スポーク部が該ホイール半径方向面に対して対称形状である場合と異なる意匠にすることができ、ディスクの（ホイールの）意匠性を向上させることができる。
上記（６）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときにホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られているため、走行中にホイール軸方向の風を強制的に起こすことができ、ブレーキの冷却などに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明実施例の自動車用ホイールを説明する。
図１〜図１５は、本発明実施例１の自動車用ホイールを示しており、リム内面にディスクを嵌め込みリムとディスクを溶接した自動車用ホイールを示している。また、図１６〜図２５は、本発明実施例２の自動車用ホイールを示しており、ディスク背面にリムを溶接した自動車用ホイール（フルデザインホイール）示している。ただし、図１５は、本発明実施例２にも適用可能である。
本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分には、本発明実施例１と実施例２にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分を説明する。
【０００８】
本発明実施例の自動車用ホイール（以下、単にホイールともいう）１０は、図２に示すように、リム２０と、板材から製造されるディスク３０と、を有する。自動車用ホイール１０は、例えばスチール製である。ただし、自動車用ホイール１０は、板材から製造されるディスク３０を有していれば、スチール製でなくてもよく、アルミ合金製、チタン合金製等であってもよい。自動車用ホイール１０は、リム２０とディスク３０とを別々に製造して溶接または図示略のリベットなどの接合部材を用いるなどして一体化した２ピースホイールである。
【０００９】
リム２０は、内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３、ドロップ部２４、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６と、を備える。内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３は、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６よりも、ホイール１０を車両に装着した際にホイール軸方向で車両の内側に近い側に位置する。
【００１０】
ディスク３０は、平板状のディスク素材のプレス加工による成形体からなる。ディスク３０は、ディスク３０の剛性を高めるために、ホイール軸方向に曲げ加工が施されている。ディスク３０は、図１に示すように、ハブ穴３１と、ハブ取付け部３２と、主スポーク部３３と、ディスク外周部３４と、小スポーク部３５と、を備える。
【００１１】
ハブ穴３１は、ディスク３０のホイール半径方向中央部に設けられている。
ハブ取付け部３２は、ハブ穴３１の周囲に設けられている。ハブ取付け部３２には周方向に等間隔にボルト穴３２ａが複数設けられている。ハブから延びてくるハブボルト（両方共に図示略）をボルト穴３２ａに挿通し、ハブボルトに図示略のハブナットを螺合することにより、ホイール１０は、ディスク３０部位にてハブに固定される。
【００１２】
主スポーク部３３は、従来のスポーク部に相当する部分であり、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側にディスク外周部３４まで放射状に延びている。主スポーク部３３は、ホイール軸方向から見たとき、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に直線状に延びている。主スポーク部３３は、ホイール周方向に等間隔にたとえば５個設けられている。ただし、主スポーク部３３の数は５個に限定されるものではなく、複数設けられていれば、２個、３個、４個でもよく、６個以上であってもよい。ホイール周方向に隣り合う主スポーク部３３，３３の間は、飾り穴３６になっている。
【００１３】
ディスク外周部３４は、ディスク３０のホイール半径方向外側端部（その近傍も含む）に位置する。ディスク外周部３４は、リング状であり、複数の主スポーク部３３のホイール外周端部をホイール周方向に連結する。
【００１４】
小スポーク部３５は、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に放射状に延びている。小スポーク部３５は、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で互いに隣り合う主スポーク部３３、３３間となる位置に、たとえば一本ずつ設けられている。小スポーク部３５の幅（ホイール周方向長さ）は、小スポーク部３５を設けることによるホイール１０の重量増加を抑えるために、主スポーク部３３の幅（ホイール周方向長さ）より小とされている。ただし、主スポーク部３３と小スポーク部３５とが同一幅となっていてもよいが、重量が増加しやすい。
【００１５】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、図２、図３、図５、図７、図１６、図１８、図１９、図２１、図２３に示すように、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある。異なる位置とは、主スポーク部３３、小スポーク部３５をそれぞれ梁としてみたときに、それぞれの梁の中立軸がホイール軸方向で異なる位置を通ることを意味している。小スポーク部３５のハブ取付け部３２からディスク外周部３４側に至る形状は、主スポーク部３３のハブ取付け部３２からディスク外周部３４側に至る形状と異なっている。小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向外側にあってもよく、またホイール軸方向が一致していてもよいが、ホイール軸方向内側にあることが望ましい。リム２０とハブ取付け部３２（図示略のハブ）との間に荷重がかかったときに、小スポーク部３５に主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができ、小スポーク部３５に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスク３０の剛性を効果的に高めることができるからである。また、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部とホイール半径方向外側端部との間の中間部の少なくとも一部は、図２、図３、図５、図７、図１６、図１８、図１９、図２１、図２３に示すように、直線状となっていることが望ましい。なお、図において直線状になっている部分を符号３５ａで示している。このようにすることにより、小スポーク部３５の中間部に曲げ荷重がかかりにくくすることができ、小スポーク部３５が座屈しにくくなる。
【００１６】
小スポーク部３５は、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯（ホイール１０の半径方向の中心）とを通りホイール周方向と直交するホイール半径方向面に対して、（ｉ）図１，図４，図６，図８〜図１０、図１７、図２０、図２２、図２４に示すように、対称形状であってもよく、（ｉｉ）図１１〜図１３に示すように、非対称形状であってもよい。
【００１７】
小スポーク部３５の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図１、図４、図６、図１１〜図１３、図１７、図２０、図２２、図２４に示すように（図１５の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように）、矩形状または滑らかにホイール軸方向に湾曲する形状であってもよく、（ｉｉ）図８〜図１０に示すように（図１５（ｃ）に示すように）、小スポーク部３５のホイール周方向中間部（中央部）が屈曲する形状であってもよい。なお、図１、図４、図６、図１１〜図１３、図１７、図２０、図２２、図２４の小スポーク部３５に、図１５（ｃ）に示すような小スポーク部３５のホイール周方向中間部の断面形状が屈曲する形状が適用できることは言うまでも無い。
断面を湾曲または屈曲させることにより、応力を受けたときに小スポーク部３５が座屈しにくくなり、小スポーク部３５の（ディスク３０の）強度が向上する。なお、湾曲、屈曲および傾斜の向きは、ホイール１０の外側と内側とが図１５の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）と逆になっていてもよい。
【００１８】
小スポーク部３５の幅（ホイール周方向長さ）は、（ｉ）図１、図４、図６、図８、図１１、図１２、図１７、図２０、図２２、図２４に示すようにホイール半径方向で一定とされていてもよく、（ｉｉ）図９、図１０、図１３に示すようにホイール半径方向で異なっていてもよい。
また、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、図１３に示すように、車両が前進する方向または後進する方向にホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向に捻られている。すなわち、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、車両が前進する方向にホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向（ホイール１０の外側からホイール１０の内側に風を取り入れる方向）、または送り出す方向（ホイール１０の内側からホイール１０の外側に風を送り出す方向）に捻られていてもよい。
【００１９】
ここで、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分の作用を説明する。
本発明実施例では、ディスク３０に、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う主スポーク部３３、３３間となる位置に、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部３５が設けられているため、主スポーク部３３だけでなく小スポーク部３５でも、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を支えることができる。そのため、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部以外のホイール周方向の部位にも荷重を分散でき、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制できる。
また、小スポーク部３５が設けられているため、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べて、ハブ取付け部３２からかかる力を小スポーク部３５を通してディスク外周部３４に伝えることができ、主スポーク部３３にかかる応力を軽減することができる。
【００２０】
小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を、主に、主スポーク部３３の曲げ強さで受けなければならなかった。図２、図３、図５、図７、図１８に示すように、ディスク３０の主スポーク部３３のホイール半径方向中間部がホイール軸方向に対して垂直に近い場合は、主スポーク部３３にさらに大きな曲げがかかりやすい。そのため、主スポーク部３３にかかる曲げ力に対して充分な剛性を付加することが困難であったり、ホイール１０の意匠性を向上させるために主スポーク部３３の幅を狭くすることが困難であった。図１６、図１９、図２１、図２３に示すように、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部がホイール軸方向と垂直の方向に対して大きく傾いている場合は、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重は、主に、主スポーク部３３の引っ張り荷重あるいは圧縮荷重として受けるようになるため、ディスク３０の剛性を向上させることができるが、意匠性向上、軽量化などの面から主スポーク部３３にかかる曲げ力に対して充分な剛性を得ることが困難であった。
ディスク素材の板厚を厚くして主スポーク部３３の剛性を高めることも考えられるが、ディスク素材の板厚を厚くするとディスク３０の曲げ加工が行いにくくなってしまい、素材板厚が厚い割にはディスク３０の剛性を確保することが困難であった。
それに対し、本発明では、小スポーク部３５が設けられているため、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べてディスク３０の剛性を高めることができる。そのため、主スポーク部３３の幅が比較的狭くされている場合であっても、ディスク素材の板厚を厚くすることなく、ディスク３０の剛性を確保できる。その結果、飾り穴３６のホイール周方向長さを長くすることができ、ディスク３０の（ホイール１０の）意匠性を向上させることができる。
【００２１】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部が、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部とホイール軸方向で異なる位置にあるため、主スポーク部３３と小スポーク部３５とでリム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を立体的に支えることができる。そのため、主スポーク部３３と小スポーク部３５がホイール軸方向で同位置にある場合と略同じ意匠を確保しつつ、主スポーク部３３と小スポーク部３５がホイール軸方向で同位置にある場合に比べてディスク３０の剛性を向上させることができる。
【００２２】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部が、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側にあるため、小スポーク部３５が直線状となり筋交いとして作用することで、リム２０とハブ取付け部３２間に荷重がかかった際、小スポーク部３５には主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができる。そのため、小スポーク部３５が大きな曲線状とされている場合に比べて、小スポーク部３５を座屈しにくくすることができる。
さらに、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部とホイール半径方向外側端部との間の中間部の少なくとも一部が直線状部分３５ａとなっているため、小スポーク部３５に圧縮荷重がかかったときに、小スポーク部３５が座屈しにくい。そのため、小スポーク部３５が大きな曲線状とされており小スポーク部３５に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスク３０の剛性を効果的に高めることができる。
【００２３】
小スポーク部３５が、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である場合、小スポーク部３５が該ホイール半径方向面に対して非対称形状である場合に比べてディスク３０を容易に成形でき、またディスク３０の応力バランスもよくなる。
【００２４】
小スポーク部３５が、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である場合、ディスク３０の意匠を、小スポーク部３５が該ホイール半径方向面に対して対称形状である場合と異なる意匠にすることができ、ディスク３０の（ホイール１０の）意匠性を向上させることができる。
【００２５】
小スポーク部３５が、自動車用ホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向に捻られている場合、走行中にホイール軸方向の風を強制的に起こすことができ、ブレーキの冷却などに有効である。
【００２６】
次に、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１〜図１５）
本発明実施例１では、図２、図３、図５、図７に示すように、リム２０の内周面にディスク３０を嵌め込み（圧入し）リム２０とディスク３０を溶接する場合を示している。
【００２７】
リム２０は、外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部２７を備えている。
ディスク３０は、ディスク外周部３４の少なくともホイール半径方向外側端部がホイール軸方向に立ち上がりリム２０のドロップ部２４または外側ビードシート部２６の内周面に嵌め込まれて（圧入されて）溶接されることで、リム２０と接合されている。
【００２８】
主スポーク部３３の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図１４（ａ）に示すように、ホイール軸方向内側または外側に開放するコ字状（Ｕ字状）であってもよく、（ｉｉ）図１４（ｂ）に示すように、ホイール軸方向の開放側端部から主スポーク部３３の幅方向外側に突出する突出部３３ａを備えた、ホイール軸方向内側または外側に開放するコ字状（Ｕ字状）であってもよい。これにより主スポーク部３３の曲げ剛性を大きくしている。
ディスク３０の飾り穴３６のホイール半径方向長さは比較的長くされており、飾り穴３６のホイール半径方向外側端は、図２、図３、図５、図７に示すように、ディスク外周部３４のうちリム２０内周面に嵌め込まれる断面視直線状の嵌め込み部３４ａ、または嵌め込み部３４ａに連なる断面視Ｒ部３４ｂにある。
【００２９】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、（ａ）図２、図３に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向端部がハブ取付け部３２およびディスク外周部３４から切断されていない状態で、主スポーク部３３に比べて小スポーク部３５のプレス成形時の伸ばし量を少なくする、または小スポーク部３５を圧縮成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。
ただし、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、上記（ａ）に限定されるものではなく、（ｂ）図５に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部がディスク外周部３４から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされていてもよく、（ｃ）図７に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部がハブ取付け部３２から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされていてもよい。
なお、上記（ｂ）の場合、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部は、成形後にディスク外周部３４に溶接され、上記（ｃ）の場合、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部は、成形後にハブ取付け部３２に溶接される。
【００３０】
本発明実施例１では、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する作用に加えて、さらにつぎの作用を得ることができる。
小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）、ホイール１０の意匠性を向上させるために飾り穴３６のホイール半径方向長さを長くすると、隣り合う主スポーク部３３，３３間に位置するディスク外周部３４のホイール半径方向およびホイール軸方向長さが短くなる。そのため、ディスク３０をプレス成形するときのディスク外周部３４の成形精度が悪くなり、ディスク外周部３４の真円度を出すのが難しい、ディスク外周部３４の端部が軸方向にうねりを生じる、等の問題があった。それに対し、本発明では、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部３３，３３間となる位置に小スポーク部３５が設けられているため、ディスク外周部３４を成形するときにディスク外周部３４の形状を制御し易く、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べて、ディスク外周部３４の成形精度、真円度、軸方向のうねりを改善させることができる。
【００３１】
〔実施例２〕（図１６〜図２５）
本発明実施例２では、自動車用ホイール１０が、ディスク３０の背面（ホイール軸方向内側面）にリム２０を溶接したフルデザインホイールである場合を示している。
リム２０は、ディスク３０の背面に溶接されるのであれば、図１６、図２１に示すように外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部２７を備えていてもよいし、図１８、図１９、図２３に示すように、リム２０は、外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部をそなえていなくてもよい。
リム２０が外側フランジ部２７を備えている場合、図１６、図２１に示すように、ディスク外周部３４がリム２０の外側フランジ部に相当する部分となっておらず、リム２０が外側フランジ部２７を備えていない場合、図１８、図１９、図２３に示すように、ディスク外周部３４がリム２０の外側フランジ部に相当する部分になっている。
【００３２】
主スポーク部３３の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図２５（ａ）に示すように、矩形状であってもよく、（ｉｉ）図２５（ｂ）に示すように、少なくとも両端部が急激な角度変化を伴うことなく滑らかにホイール軸方向に湾曲する形状であってもよく、（ｉｉｉ）図２５（ｃ）に示すように、少なくとも一箇所ホイール軸方向に屈曲する形状であってもよい。また、図１４に示す実施例１のホイールのように、主スポーク部３３のホイール半径方向と直交する方向の断面形状が大きく屈曲する形状でもよい。なお、主スポーク部３３の湾曲または屈曲の向きは、ホイール１０の外側と内側とが図２５の（ｂ）、（ｃ）と逆になっていてもよい。
【００３３】
図１６、図１８、図１９、図２１に示す例では、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部およびホイール半径方向外側端部は、小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部がディスク外周部３４から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。
なお、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部は、成形後に、（ｉ）図１６、図１８に示すように、リム２０のドロップ部２４に溶接されるか、（ｉｉ）図１９に示すように、リム２０の外側サイドウォール部２５に溶接されるか、（ｉｉｉ）図２１に示すようにリム２０の外側ビードシート部２６に溶接される。
また、図２３に示す例では、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、小スポーク部３５のホイール半径方向端部がハブ取付け部３２およびディスク外周部３４から切断されない状態で、主スポーク部３３に比べて小スポーク部３５のプレス成形時の伸ばし量を大きくするなどにより、主スポーク部３５のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。小スポーク部３５をホイール半径方向端部で切断せずに成形することで、小スポーク部３５の成形精度が安定するとともに、リム２０とディスク３０との組み立てが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の正面図である。
【図２】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図３】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の、ディスクが外側ビードシート部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図４】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向外側端部が切断される場合の正面図である。
【図５】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向外側端部が切断される場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図６】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向内側端部が切断される場合の正面図である。
【図７】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向内側端部が切断される場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図８】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部の幅がホイール半径方向で一定または略一定とされている場合の正面図である。
【図９】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部のホイール半径方向中間部の幅がホイール半径方向両端部に比べて狭くされている場合の正面図である。
【図１０】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部のホイール半径方向中間部の幅がホイール半径方向両端部に比べて広くされている場合の正面図である。
【図１１】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに直線状に延びる小スポーク部をホイール半径方向に対してホイール周方向一側に傾けた場合の正面図である。
【図１２】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに小スポーク部をホイール周方向一側に湾曲させた場合の正面図である。
【図１３】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに直線状に延びる小スポーク部のホイール半径方向中間部を捻った場合の正面図である。
【図１４】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの主スポーク部の、（ａ）横断面形状がコ字状である場合と、（ｂ）横断面形状が主スポーク部の幅方向外側に突出する突出部を備えたコ字状である場合の、断面図である。
【図１５】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの小スポーク部の、（ａ）横断面形状が矩形状の場合と、（ｂ）横断面形状が滑らかに湾曲する場合と、（ｃ）横断面形状が屈曲する場合と、（ｄ）横断面形状が矩形状でありホイールの回転面に対して傾斜している場合と、（ｅ）横断面形状が滑らかに湾曲しておりホイールの回転面に対して傾斜している場合の、ホイール半径方向と直交する方向の断面図である。
【図１６】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムが外側フランジ部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって、小スポーク部がリムのドロップ部内面に溶接される場合の半断面図である。
【図１７】図１６の場合の、ディスクの正面図である。
【図１８】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムに外側フランジ部が設けられておらずリムが外側ビードシート部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムのドロップ部内面に溶接される場合の半断面図である。
【図１９】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムに外側フランジ部が設けられておらずリムが外側ビードシート部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムの外側サイドウォール部に溶接される場合の半断面図である。
【図２０】図１８、図１９の場合の、ディスクの正面図である。
【図２１】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムが外側フランジ部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムの外側ビードシート部に溶接される場合の半断面図である。
【図２２】図２１の場合の、ディスクの正面図である。
【図２３】本発明実施例２の自動車用ホイールの、小スポーク部のホイール半径方向端部が切断されない場合の半断面図である。
【図２４】図２３の場合の、ディスクの正面図である。
【図２５】本発明実施例２の自動車用ホイールのディスクの主スポーク部の、（ａ）横断面形状が矩形状である場合と、（ｂ）横断面形状が滑らかに湾曲する場合と、（ｃ）横断面形状が屈曲する場合の、ホイール半径方向と直交する方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 自動車用ホイール
２０ リム
２１ 内側フランジ部
２２ 内側ビードシート部
２３ 内側サイドウォール部
２４ ドロップ部
２５ 外側サイドウォール部
２６ 外側ビードシート部
２７ 外側フランジ部
３０ ディスク
３１ ハブ穴
３２ ハブ取付け部
３３ 主スポーク部
３４ ディスク外周部
３４ｂ 主スポーク外周端の曲げ部（断面視Ｒ部）
３５ 小スポーク部
３５ａ 小スポーク部の半径方向中間部の直線状部分
３６ 飾り穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムと板材から製造されるディスクとを有する自動車用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールを開示している。特許文献１開示のホイールでは、ディスクは、ハブ取付け部と、複数のスポーク部と、複数のスポーク部のホイール外周端部をホイール周方向に連結しリムのドロップ部の内周面に接合されるリング状のディスク外周部（ディスクエッジ）と、を備えている。
【０００３】
しかし、上記公報開示の自動車用ホイールには、次の問題点がある。
スポーク部のハブ取り付け部側の端部は、ホイールに荷重がかかったとき荷重が集中する部位で、繰り返し荷重を受けている間に亀裂が発生しやすい。また、スポーク部の剛性も確保し難い。
【特許文献１】欧州特許第１２６２３３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来に比べてスポーク部のハブ取付け部側の端部に亀裂が発生することを抑制できるとともにスポーク部の剛性も確保し易い自動車用ホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールであって、
前記ディスクは、ハブ取付け部と、該ハブ取付け部からホイール半径方向外側に放射状に延びる複数の主スポーク部と、を備えており、
前記ディスクには、該ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う前記主スポーク部間となる位置に、前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられている、自動車用ホイール。
（２） 前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある、（１）記載の自動車用ホイール。
（３） 前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向内側にある、（２）記載の自動車用ホイール。
（４） 前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である、（１）記載の自動車用ホイール。
（５） 前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である、（１）記載の自動車用ホイール。
（６） 前記小スポーク部は、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときに該ホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られている、（５）記載の自動車用ホイール。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の自動車用ホイールによれば、ディスクに、ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部間となる位置に、ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられているため、主スポーク部だけでなく小スポーク部でも、リムとハブ取付け部間にかかる荷重を支えることができる。そのため、主スポーク部のハブ取付け部側の端部以外のホイール周方向の部位にも荷重を分散でき、主スポーク部のハブ取付け部側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制できる。
また、小スポーク部が設けられているため、小スポーク部が設けられていない場合に比べてスポーク部の剛性を確保しやすい。
上記（２）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部のホイール半径方向中間部が、主スポーク部のホイール半径方向中間部とホイール軸方向で異なる位置にあるため、主スポーク部と小スポーク部とでリムとハブ取付け部間にかかる荷重を立体的に支えることができる。そのため、主スポーク部と小スポーク部がホイール軸方向で同位置にある場合に比べてディスクの剛性を向上させることができる。
上記（３）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部のホイール半径方向中間部が、主スポーク部のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側にあるため、リムとハブ取付け部間に荷重がかかった際、小スポーク部には主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができる。そのため、小スポーク部に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスクの剛性を効果的に高めることができる。
上記（４）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状であるため、小スポーク部が該ホイール半径方向面に対して非対称形状である場合に比べてディスクを容易に成形できるとともに応力のバランスがよい。
上記（５）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状であるため、ディスクの意匠を、小スポーク部が該ホイール半径方向面に対して対称形状である場合と異なる意匠にすることができ、ディスクの（ホイールの）意匠性を向上させることができる。
上記（６）の自動車用ホイールによれば、小スポーク部が、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときにホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られているため、走行中にホイール軸方向の風を強制的に起こすことができ、ブレーキの冷却などに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明実施例の自動車用ホイールを説明する。
図１〜図１５は、本発明実施例１の自動車用ホイールを示しており、リム内面にディスクを嵌め込みリムとディスクを溶接した自動車用ホイールを示している。また、図１６〜図２５は、本発明実施例２の自動車用ホイールを示しており、ディスク背面にリムを溶接した自動車用ホイール（フルデザインホイール）示している。ただし、図１５は、本発明実施例２にも適用可能である。
本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分には、本発明実施例１と実施例２にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分を説明する。
【０００８】
本発明実施例の自動車用ホイール（以下、単にホイールともいう）１０は、図２に示すように、リム２０と、板材から製造されるディスク３０と、を有する。自動車用ホイール１０は、例えばスチール製である。ただし、自動車用ホイール１０は、板材から製造されるディスク３０を有していれば、スチール製でなくてもよく、アルミ合金製、チタン合金製等であってもよい。自動車用ホイール１０は、リム２０とディスク３０とを別々に製造して溶接または図示略のリベットなどの接合部材を用いるなどして一体化した２ピースホイールである。
【０００９】
リム２０は、内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３、ドロップ部２４、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６と、を備える。内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３は、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６よりも、ホイール１０を車両に装着した際にホイール軸方向で車両の内側に近い側に位置する。
【００１０】
ディスク３０は、平板状のディスク素材のプレス加工による成形体からなる。ディスク３０は、ディスク３０の剛性を高めるために、ホイール軸方向に曲げ加工が施されている。ディスク３０は、図１に示すように、ハブ穴３１と、ハブ取付け部３２と、主スポーク部３３と、ディスク外周部３４と、小スポーク部３５と、を備える。
【００１１】
ハブ穴３１は、ディスク３０のホイール半径方向中央部に設けられている。
ハブ取付け部３２は、ハブ穴３１の周囲に設けられている。ハブ取付け部３２には周方向に等間隔にボルト穴３２ａが複数設けられている。ハブから延びてくるハブボルト（両方共に図示略）をボルト穴３２ａに挿通し、ハブボルトに図示略のハブナットを螺合することにより、ホイール１０は、ディスク３０部位にてハブに固定される。
【００１２】
主スポーク部３３は、従来のスポーク部に相当する部分であり、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側にディスク外周部３４まで放射状に延びている。主スポーク部３３は、ホイール軸方向から見たとき、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に直線状に延びている。主スポーク部３３は、ホイール周方向に等間隔にたとえば５個設けられている。ただし、主スポーク部３３の数は５個に限定されるものではなく、複数設けられていれば、２個、３個、４個でもよく、６個以上であってもよい。ホイール周方向に隣り合う主スポーク部３３，３３の間は、飾り穴３６になっている。
【００１３】
ディスク外周部３４は、ディスク３０のホイール半径方向外側端部（その近傍も含む）に位置する。ディスク外周部３４は、リング状であり、複数の主スポーク部３３のホイール外周端部をホイール周方向に連結する。
【００１４】
小スポーク部３５は、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に放射状に延びている。小スポーク部３５は、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で互いに隣り合う主スポーク部３３、３３間となる位置に、たとえば一本ずつ設けられている。小スポーク部３５の幅（ホイール周方向長さ）は、小スポーク部３５を設けることによるホイール１０の重量増加を抑えるために、主スポーク部３３の幅（ホイール周方向長さ）より小とされている。ただし、主スポーク部３３と小スポーク部３５とが同一幅となっていてもよいが、重量が増加しやすい。
【００１５】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、図２、図３、図５、図７、図１６、図１８、図１９、図２１、図２３に示すように、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある。異なる位置とは、主スポーク部３３、小スポーク部３５をそれぞれ梁としてみたときに、それぞれの梁の中立軸がホイール軸方向で異なる位置を通ることを意味している。小スポーク部３５のハブ取付け部３２からディスク外周部３４側に至る形状は、主スポーク部３３のハブ取付け部３２からディスク外周部３４側に至る形状と異なっている。小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向外側にあってもよく、またホイール軸方向が一致していてもよいが、ホイール軸方向内側にあることが望ましい。リム２０とハブ取付け部３２（図示略のハブ）との間に荷重がかかったときに、小スポーク部３５に主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができ、小スポーク部３５に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスク３０の剛性を効果的に高めることができるからである。また、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部とホイール半径方向外側端部との間の中間部の少なくとも一部は、図２、図３、図５、図７、図１６、図１８、図１９、図２１、図２３に示すように、直線状となっていることが望ましい。なお、図において直線状になっている部分を符号３５ａで示している。このようにすることにより、小スポーク部３５の中間部に曲げ荷重がかかりにくくすることができ、小スポーク部３５が座屈しにくくなる。
【００１６】
小スポーク部３５は、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯（ホイール１０の半径方向の中心）とを通りホイール周方向と直交するホイール半径方向面に対して、（ｉ）図１，図４，図６，図８〜図１０、図１７、図２０、図２２、図２４に示すように、対称形状であってもよく、（ｉｉ）図１１〜図１３に示すように、非対称形状であってもよい。
【００１７】
小スポーク部３５の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図１、図４、図６、図１１〜図１３、図１７、図２０、図２２、図２４に示すように（図１５の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように）、矩形状または滑らかにホイール軸方向に湾曲する形状であってもよく、（ｉｉ）図８〜図１０に示すように（図１５（ｃ）に示すように）、小スポーク部３５のホイール周方向中間部（中央部）が屈曲する形状であってもよい。なお、図１、図４、図６、図１１〜図１３、図１７、図２０、図２２、図２４の小スポーク部３５に、図１５（ｃ）に示すような小スポーク部３５のホイール周方向中間部の断面形状が屈曲する形状が適用できることは言うまでも無い。
断面を湾曲または屈曲させることにより、応力を受けたときに小スポーク部３５が座屈しにくくなり、小スポーク部３５の（ディスク３０の）強度が向上する。なお、湾曲、屈曲および傾斜の向きは、ホイール１０の外側と内側とが図１５の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）と逆になっていてもよい。
【００１８】
小スポーク部３５の幅（ホイール周方向長さ）は、（ｉ）図１、図４、図６、図８、図１１、図１２、図１７、図２０、図２２、図２４に示すようにホイール半径方向で一定とされていてもよく、（ｉｉ）図９、図１０、図１３に示すようにホイール半径方向で異なっていてもよい。
また、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、図１３に示すように、車両が前進する方向または後進する方向にホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向に捻られている。すなわち、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、車両が前進する方向にホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向（ホイール１０の外側からホイール１０の内側に風を取り入れる方向）、または送り出す方向（ホイール１０の内側からホイール１０の外側に風を送り出す方向）に捻られていてもよい。
【００１９】
ここで、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分の作用を説明する。
本発明実施例では、ディスク３０に、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う主スポーク部３３、３３間となる位置に、ハブ取付け部３２からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部３５が設けられているため、主スポーク部３３だけでなく小スポーク部３５でも、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を支えることができる。そのため、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部以外のホイール周方向の部位にも荷重を分散でき、主スポーク部３３のハブ取付け部３２側の端部にかかっていた荷重が低減し該端部の亀裂発生を抑制できる。
また、小スポーク部３５が設けられているため、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べて、ハブ取付け部３２からかかる力を小スポーク部３５を通してディスク外周部３４に伝えることができ、主スポーク部３３にかかる応力を軽減することができる。
【００２０】
小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を、主に、主スポーク部３３の曲げ強さで受けなければならなかった。図２、図３、図５、図７、図１８に示すように、ディスク３０の主スポーク部３３のホイール半径方向中間部がホイール軸方向に対して垂直に近い場合は、主スポーク部３３にさらに大きな曲げがかかりやすい。そのため、主スポーク部３３にかかる曲げ力に対して充分な剛性を付加することが困難であったり、ホイール１０の意匠性を向上させるために主スポーク部３３の幅を狭くすることが困難であった。図１６、図１９、図２１、図２３に示すように、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部がホイール軸方向と垂直の方向に対して大きく傾いている場合は、リム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重は、主に、主スポーク部３３の引っ張り荷重あるいは圧縮荷重として受けるようになるため、ディスク３０の剛性を向上させることができるが、意匠性向上、軽量化などの面から主スポーク部３３にかかる曲げ力に対して充分な剛性を得ることが困難であった。
ディスク素材の板厚を厚くして主スポーク部３３の剛性を高めることも考えられるが、ディスク素材の板厚を厚くするとディスク３０の曲げ加工が行いにくくなってしまい、素材板厚が厚い割にはディスク３０の剛性を確保することが困難であった。
それに対し、本発明では、小スポーク部３５が設けられているため、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べてディスク３０の剛性を高めることができる。そのため、主スポーク部３３の幅が比較的狭くされている場合であっても、ディスク素材の板厚を厚くすることなく、ディスク３０の剛性を確保できる。その結果、飾り穴３６のホイール周方向長さを長くすることができ、ディスク３０の（ホイール１０の）意匠性を向上させることができる。
【００２１】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部が、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部とホイール軸方向で異なる位置にあるため、主スポーク部３３と小スポーク部３５とでリム２０とハブ取付け部３２間にかかる荷重を立体的に支えることができる。そのため、主スポーク部３３と小スポーク部３５がホイール軸方向で同位置にある場合と略同じ意匠を確保しつつ、主スポーク部３３と小スポーク部３５がホイール軸方向で同位置にある場合に比べてディスク３０の剛性を向上させることができる。
【００２２】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部が、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側にあるため、小スポーク部３５が直線状となり筋交いとして作用することで、リム２０とハブ取付け部３２間に荷重がかかった際、小スポーク部３５には主に引張荷重または圧縮荷重がかかるようにすることができる。そのため、小スポーク部３５が大きな曲線状とされている場合に比べて、小スポーク部３５を座屈しにくくすることができる。
さらに、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部とホイール半径方向外側端部との間の中間部の少なくとも一部が直線状部分３５ａとなっているため、小スポーク部３５に圧縮荷重がかかったときに、小スポーク部３５が座屈しにくい。そのため、小スポーク部３５が大きな曲線状とされており小スポーク部３５に主に曲げ荷重がかかるようにした場合に比べてディスク３０の剛性を効果的に高めることができる。
【００２３】
小スポーク部３５が、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である場合、小スポーク部３５が該ホイール半径方向面に対して非対称形状である場合に比べてディスク３０を容易に成形でき、またディスク３０の応力バランスもよくなる。
【００２４】
小スポーク部３５が、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である場合、ディスク３０の意匠を、小スポーク部３５が該ホイール半径方向面に対して対称形状である場合と異なる意匠にすることができ、ディスク３０の（ホイール１０の）意匠性を向上させることができる。
【００２５】
小スポーク部３５が、自動車用ホイール１０が回転したときにホイール１０の軸方向に風を取り入れる方向に捻られている場合、走行中にホイール軸方向の風を強制的に起こすことができ、ブレーキの冷却などに有効である。
【００２６】
次に、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１〜図１５）
本発明実施例１では、図２、図３、図５、図７に示すように、リム２０の内周面にディスク３０を嵌め込み（圧入し）リム２０とディスク３０を溶接する場合を示している。
【００２７】
リム２０は、外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部２７を備えている。
ディスク３０は、ディスク外周部３４の少なくともホイール半径方向外側端部がホイール軸方向に立ち上がりリム２０のドロップ部２４または外側ビードシート部２６の内周面に嵌め込まれて（圧入されて）溶接されることで、リム２０と接合されている。
【００２８】
主スポーク部３３の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図１４（ａ）に示すように、ホイール軸方向内側または外側に開放するコ字状（Ｕ字状）であってもよく、（ｉｉ）図１４（ｂ）に示すように、ホイール軸方向の開放側端部から主スポーク部３３の幅方向外側に突出する突出部３３ａを備えた、ホイール軸方向内側または外側に開放するコ字状（Ｕ字状）であってもよい。これにより主スポーク部３３の曲げ剛性を大きくしている。
ディスク３０の飾り穴３６のホイール半径方向長さは比較的長くされており、飾り穴３６のホイール半径方向外側端は、図２、図３、図５、図７に示すように、ディスク外周部３４のうちリム２０内周面に嵌め込まれる断面視直線状の嵌め込み部３４ａ、または嵌め込み部３４ａに連なる断面視Ｒ部３４ｂにある。
【００２９】
小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、（ａ）図２、図３に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向端部がハブ取付け部３２およびディスク外周部３４から切断されていない状態で、主スポーク部３３に比べて小スポーク部３５のプレス成形時の伸ばし量を少なくする、または小スポーク部３５を圧縮成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。
ただし、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、上記（ａ）に限定されるものではなく、（ｂ）図５に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部がディスク外周部３４から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされていてもよく、（ｃ）図７に示すように、小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部がハブ取付け部３２から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされていてもよい。
なお、上記（ｂ）の場合、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部は、成形後にディスク外周部３４に溶接され、上記（ｃ）の場合、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向内側端部は、成形後にハブ取付け部３２に溶接される。
【００３０】
本発明実施例１では、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する作用に加えて、さらにつぎの作用を得ることができる。
小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）、ホイール１０の意匠性を向上させるために飾り穴３６のホイール半径方向長さを長くすると、隣り合う主スポーク部３３，３３間に位置するディスク外周部３４のホイール半径方向およびホイール軸方向長さが短くなる。そのため、ディスク３０をプレス成形するときのディスク外周部３４の成形精度が悪くなり、ディスク外周部３４の真円度を出すのが難しい、ディスク外周部３４の端部が軸方向にうねりを生じる、等の問題があった。それに対し、本発明では、ディスク３０をホイール軸方向から見たときにホイール周方向で主スポーク部３３，３３間となる位置に小スポーク部３５が設けられているため、ディスク外周部３４を成形するときにディスク外周部３４の形状を制御し易く、小スポーク部３５が設けられていない場合（従来）に比べて、ディスク外周部３４の成形精度、真円度、軸方向のうねりを改善させることができる。
【００３１】
〔実施例２〕（図１６〜図２５）
本発明実施例２では、自動車用ホイール１０が、ディスク３０の背面（ホイール軸方向内側面）にリム２０を溶接したフルデザインホイールである場合を示している。
リム２０は、ディスク３０の背面に溶接されるのであれば、図１６、図２１に示すように外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部２７を備えていてもよいし、図１８、図１９、図２３に示すように、リム２０は、外側ビードシート部２６の外側サイドウォール部２５と反対側の端部に連なる外側フランジ部をそなえていなくてもよい。
リム２０が外側フランジ部２７を備えている場合、図１６、図２１に示すように、ディスク外周部３４がリム２０の外側フランジ部に相当する部分となっておらず、リム２０が外側フランジ部２７を備えていない場合、図１８、図１９、図２３に示すように、ディスク外周部３４がリム２０の外側フランジ部に相当する部分になっている。
【００３２】
主スポーク部３３の、ホイール半径方向と直交する方向の断面形状（横断面形状）は、（ｉ）図２５（ａ）に示すように、矩形状であってもよく、（ｉｉ）図２５（ｂ）に示すように、少なくとも両端部が急激な角度変化を伴うことなく滑らかにホイール軸方向に湾曲する形状であってもよく、（ｉｉｉ）図２５（ｃ）に示すように、少なくとも一箇所ホイール軸方向に屈曲する形状であってもよい。また、図１４に示す実施例１のホイールのように、主スポーク部３３のホイール半径方向と直交する方向の断面形状が大きく屈曲する形状でもよい。なお、主スポーク部３３の湾曲または屈曲の向きは、ホイール１０の外側と内側とが図２５の（ｂ）、（ｃ）と逆になっていてもよい。
【００３３】
図１６、図１８、図１９、図２１に示す例では、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部およびホイール半径方向外側端部は、小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部がディスク外周部３４から切断された後に小スポーク部３５と主スポーク部３３とをプレス成形などによりホイール軸方向位置が異なるように成形することにより、主スポーク部３３のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。
なお、切断された小スポーク部３５のホイール半径方向外側端部は、成形後に、（ｉ）図１６、図１８に示すように、リム２０のドロップ部２４に溶接されるか、（ｉｉ）図１９に示すように、リム２０の外側サイドウォール部２５に溶接されるか、（ｉｉｉ）図２１に示すようにリム２０の外側ビードシート部２６に溶接される。
また、図２３に示す例では、小スポーク部３５のホイール半径方向中間部は、小スポーク部３５のホイール半径方向端部がハブ取付け部３２およびディスク外周部３４から切断されない状態で、主スポーク部３３に比べて小スポーク部３５のプレス成形時の伸ばし量を大きくするなどにより、主スポーク部３５のホイール半径方向中間部よりホイール軸方向内側に位置するようにされている。小スポーク部３５をホイール半径方向端部で切断せずに成形することで、小スポーク部３５の成形精度が安定するとともに、リム２０とディスク３０との組み立てが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の正面図である。
【図２】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図３】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向両端部が切断されない場合の、ディスクが外側ビードシート部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図４】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向外側端部が切断される場合の正面図である。
【図５】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向外側端部が切断される場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図６】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール半径方向内側端部が切断される場合の正面図である。
【図７】本発明実施例１の自動車用ホイールの、ディスクの小スポーク部のホイール半径方向内側端部が切断される場合の、ディスクがドロップ部に嵌め込まれて溶接される場合の断面図である。
【図８】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部の幅がホイール半径方向で一定または略一定とされている場合の正面図である。
【図９】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部のホイール半径方向中間部の幅がホイール半径方向両端部に比べて狭くされている場合の正面図である。
【図１０】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、小スポーク部のホイール周方向中央部が屈曲している場合であってホイール軸方向からみたときに小スポーク部のホイール半径方向中間部の幅がホイール半径方向両端部に比べて広くされている場合の正面図である。
【図１１】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに直線状に延びる小スポーク部をホイール半径方向に対してホイール周方向一側に傾けた場合の正面図である。
【図１２】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに小スポーク部をホイール周方向一側に湾曲させた場合の正面図である。
【図１３】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの、ホイール軸方向から見たときに直線状に延びる小スポーク部のホイール半径方向中間部を捻った場合の正面図である。
【図１４】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの主スポーク部の、（ａ）横断面形状がコ字状である場合と、（ｂ）横断面形状が主スポーク部の幅方向外側に突出する突出部を備えたコ字状である場合の、断面図である。
【図１５】本発明実施例１の自動車用ホイールのディスクの小スポーク部の、（ａ）横断面形状が矩形状の場合と、（ｂ）横断面形状が滑らかに湾曲する場合と、（ｃ）横断面形状が屈曲する場合と、（ｄ）横断面形状が矩形状でありホイールの回転面に対して傾斜している場合と、（ｅ）横断面形状が滑らかに湾曲しておりホイールの回転面に対して傾斜している場合の、ホイール半径方向と直交する方向の断面図である。
【図１６】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムが外側フランジ部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって、小スポーク部がリムのドロップ部内面に溶接される場合の半断面図である。
【図１７】図１６の場合の、ディスクの正面図である。
【図１８】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムに外側フランジ部が設けられておらずリムが外側ビードシート部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムのドロップ部内面に溶接される場合の半断面図である。
【図１９】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムに外側フランジ部が設けられておらずリムが外側ビードシート部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムの外側サイドウォール部に溶接される場合の半断面図である。
【図２０】図１８、図１９の場合の、ディスクの正面図である。
【図２１】本発明実施例２の自動車用ホイールの、リムが外側フランジ部のホイール軸方向端でディスク背面に溶接される場合であって小スポーク部がリムの外側ビードシート部に溶接される場合の半断面図である。
【図２２】図２１の場合の、ディスクの正面図である。
【図２３】本発明実施例２の自動車用ホイールの、小スポーク部のホイール半径方向端部が切断されない場合の半断面図である。
【図２４】図２３の場合の、ディスクの正面図である。
【図２５】本発明実施例２の自動車用ホイールのディスクの主スポーク部の、（ａ）横断面形状が矩形状である場合と、（ｂ）横断面形状が滑らかに湾曲する場合と、（ｃ）横断面形状が屈曲する場合の、ホイール半径方向と直交する方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 自動車用ホイール
２０ リム
２１ 内側フランジ部
２２ 内側ビードシート部
２３ 内側サイドウォール部
２４ ドロップ部
２５ 外側サイドウォール部
２６ 外側ビードシート部
２７ 外側フランジ部
３０ ディスク
３１ ハブ穴
３２ ハブ取付け部
３３ 主スポーク部
３４ ディスク外周部
３４ｂ 主スポーク外周端の曲げ部（断面視Ｒ部）
３５ 小スポーク部
３５ａ 小スポーク部の半径方向中間部の直線状部分
３６ 飾り穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールであって、
前記ディスクは、ハブ取付け部と、該ハブ取付け部からホイール半径方向外側に放射状に延びる複数の主スポーク部と、を備えており、
前記ディスクには、該ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う前記主スポーク部間となる位置に、前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられている、自動車用ホイール。
【請求項２】
前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項３】
前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向内側にある、請求項２記載の自動車用ホイール。
【請求項４】
前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項５】
前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項６】
前記小スポーク部は、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときに該ホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られている、請求項５記載の自動車用ホイール。
【請求項１】
リムと、板材から製造されるディスクと、を有する自動車用ホイールであって、
前記ディスクは、ハブ取付け部と、該ハブ取付け部からホイール半径方向外側に放射状に延びる複数の主スポーク部と、を備えており、
前記ディスクには、該ディスクをホイール軸方向から見たときにホイール周方向で隣り合う前記主スポーク部間となる位置に、前記ハブ取付け部からホイール半径方向外側に延びる小スポーク部が設けられている、自動車用ホイール。
【請求項２】
前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部と、ホイール軸方向で異なる位置にある、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項３】
前記小スポーク部のホイール半径方向中間部は、前記主スポーク部のホイール半径方向中間部より、ホイール軸方向内側にある、請求項２記載の自動車用ホイール。
【請求項４】
前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して対称形状である、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項５】
前記小スポーク部は、該小スポーク部のホイール半径方向内側端のホイール周方向中央とホイール軸芯とを通るホイール半径方向面に対して非対称形状である、請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項６】
前記小スポーク部は、車両が前進する方向または後進する方向に自動車用ホイールが回転したときに該ホイールの軸方向に風を取り入れる方向に捻られている、請求項５記載の自動車用ホイール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００９−２９２３２２（Ｐ２００９−２９２３２２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８１１０（Ｐ２００８−１４８１１０）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
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