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ホイールの製造方法「鍛造」

ホイールは、スチール、アルミニウム、マグネシウムといった金属素材から成型されています。

ホイールの製造方法は以下の2つがあります。

■鍛造・・・熱しながら金属に圧力を加えて製造していく方法です。フォージング(forging)加工
とも呼ばれています。この方法を説明するために最も分かりやすい例は古来からある刀鍛冶です。刀鍛冶の作業では、鋼の棒や板に超高温で熱しながらハンマー等でカンカンと叩き出して成型を行っていますね。そうすることで内部の隙間をつぶしたり、結晶の方向を整えて、目的の形状に成型すると共に強度を高めているわけです。現代の加工法は、プレスマシンによる熱間、冷間が主流です。鋳造に比べてより強度、剛性、耐久性に優れたホイールが製造可能となります。当然ながら価格も鋳造より高いのが普通です。

■鋳造・・・高温下で鋳型に溶かした金属を流し込み、最終的には冷やして製造します。キャスティング(casting)加工とも呼ばれています。鋳造では、充填不良や鋳巣(内部に空洞ができること)といったものが常に伴い、強度面で劣ります。鋳造の最大にメリットは、高い生産性です。当然ながら製品の価格もフォージング加工によるものより安くなります。

ホイールの製造方法「鋳造」

自動車のアルミホイールに関しては、その作り方については大きく分けると2種類のタイプに分類

することができます。鋳造と鍛造と呼ばれている方法になりますが、鍛造の製法としては、プレス

機によってアルミに圧をかける方法で製作されているものになり、その一方では型に溶かしたアル

ミを流し込むことによって製造する方法になります。この方法を選択している場合では、大量生産

を行うことが可能とされていて、常に均一な製品として製造することもできます。コストがかから

ないことも特徴とされており、見た目に関しては、継ぎ目の無い状態のアルミホイールを作り出す

ことも可能とされています。しかし、近年では多くの構造を持っているものが用意されていて、例

えば1ピースや2ピース、3ピースなどと呼ばれているものが用意されています。例えばリム部分と

スポークの部分を別々に製造して後に組み合わせる方法なども用意されています。デザイン性の豊

かなものが多数用意されているものですが、機能性に関してもしっかりと計算された上で設計され

ているものが基本とされており、特に3ピースタイプの場合では、細かいセッティングや、後の修理

加工なども容易にできるメリットを持っています。

マグネシウムホイールとは

スチールホイールに較べて軽量化を目的としたアルミホイールより、さらに軽量化を追求したのが

マグネシウムホイールです。軽量化により、アルミホイール以上に走行性能、燃費性能の向上が期

待できます。と、メリットは以上です。

まず、どの金属と化合させても、マグネシウム合金ゆえの現象が見られます。まず、加工に非常に

手間がかかり、かつ製品の歩留まりも低いので量産向きでなく、非常に高価です。その他にも、公

道を走る自動車のパーツとして所有者に様々な試練を課す要素が少なくないのです。

「軽量」との引き換えに強度面ではアルミニウムホイールより更に低くなります。「引っ張り強度」

はアルミニウムにやや劣る程度ですが、衝撃にはもろさを見せる場面があります。段差や縁石など

により、大きく破損することも珍しくありません。更にマグネシウム合金がアルミニウム合金と較

べて、耐腐食性が非常に低いのです。保護する塗装・皮膜類がはがれて合金が露出すると、水分や

空気中の酸素と反応してすぐに腐食したりサビたりします。潮風が吹くような地域だと、ホイール

だけでも毎日洗ったほうがいいでしょう。

元来、サーキットや高級スポーツカーを念頭に作られたものですから、この素材のホイールは車を

こよなく愛し、パーツに惜しげも無くお金をかけて悔いはない、というライフスタイルの方に向い

ていると言えます。

アルミホイールとは

本02ホイールの素材について言及すると、一般的な乗用車や大衆車のホイールの素材はスチールです。

それに対してメーカーオプションとして、あるいはホイールメーカーが生産しているものにアルミ

ホイールがあります。一般的な印象として、アルミはスチールに対して軽量化できるなど、優位性

を喧伝しているきらいがあります。確かにホイールをアルミにすると、バネ下重量が軽減され、路面

追従性が向上したり、軽快なハンドリングを得られる場合があります。しかしながら、その効果を得

るためには、良くできたホイールであるという但し書きが付きます。アルミという素材は、スチール

よりも強度に劣りますから、剛性や安全性を確保するために比重を上げて作らなければならず、結果

スチールよりも重くなる場合が少なくありません。つまりメーカーが謳っているほど重用による利点

は高くないということです。しかしながらスチールに比べて腐食しにくいとか、熱伝導の良さかによ

るブレーキの放熱性の良さというメリットは有しています。そして市販車における最大のアピールポ

イントは、外観をスタイリッシュに見せることができるということです。特殊なスポーツカーやレー

シングカーを扱っている人を除き、市販車でアルミを選択する最大の購買理由はこのドレスアップ

です。

スチールホイールとは

私たちの生活において欠かすことのできないと言っても過言ではない自動車。

ビジネス・プライベートを問わず、現代人の日常生活の足として多くの場面で私たちはその恩恵を

受けています。

自動車は多くの部品の組み合わせで成り立っており、各々のパーツの持つ役割は重要です。

パーツを一つ換えるだけで燃費や安全性、走行性能などが変わってきます。

各パーツについて正しい知識を持っていたいですよね。

今回は走るうえで重要なホイールについて、さらにスチールホイールについて解説をします。

ホイールの素材は主にスチール、アルミが用いられることが多いです。

アルミ製と比較した場合のスチール利点は、安価で頑丈という点が挙げられます。

アルミニウムよりも鉄の方が比強度に優れているためです。

また、スチール製ならば、破壊抵抗性も優れているため、万が一パンクをしてしまった時でもリム

部分で比較的長い距離を走行することが可能です。

また、ホイール本体に傷がつきにくいですし、錆びてしまった時も、錆を削り落とし再塗装をする

だけで簡単に再利用をすることができるのです。

自動車のパーツはそれぞれ材質によって様々なメリットがあります。

正しい知識を持って、自分に合ったものを選びたいですね。

ホイールの素材は?

ホイールの素材は、スチール、アルミ、マグネシウムと3種類あり、それぞれ特徴や性能が異なり

ます。

スチールは、鉄製で製造された物で、コストが安価で大量生産に適しています。

また、鋳造によって生産されているため構造分子密度が粗くなり、放熱性や剛性が低くなる傾向

にあり、デザインも限られ、重量も重くなる事からスポーツカーやハイパフォーマンスカーには不

向きで、一般大衆車や商業車に多く使われています。

アルミは、原料に軽量のアルミニウムを使用したアルミ合金製で製造された物で、溶かしたアルミ

ニウム合金を金型に流し込んで成型する鋳造と、アルミ二ウムや合金の塊を何千トンもの高圧力で

押し潰して成型する鍛造があります。

また、アルミニウムを使用することにより、軽量で剛性や放熱性が高くなり、加工も容易にできる

のでデザインの自由度が大きいのが特徴で、市販車にも多く使われています。

マグネシウムは、マグネシウム合金で製造された物で、スチールやアルミに比べて剛性があり、重

量が軽いのが特徴です。

しかし、加工が難しいのでデザイン的な自由度は少なく、材料が高価なので一般的にはあまり使用

されず、モータースポーツなどで多く使われています。

ディスクとは

本05ホイールのディスクとは、ホイールのリム部分とつながったハブボルトとナットで固定された部分

の名称です。つまりはホールのスポークの部分でデザインをつかさどる重要な部分になります。

また、デザインの他、強度や軽量化のために様々なモデルがあります。

アルミホイールの構造にも3種類の構造があって、1ピース構造、2ピース構造、3ピース構造が

あります。1ピース構造は、強度に優れていて重量も軽いのためスポーツタイプの車と相性がいい

といえます。2ピース構造は、デザインも豊富で一般的には主流の構造です。3ピース構造は、中

でもデザインのバリエーションが自由なためファッション性を重視するユーザーに適したホイール

といえます。

もちろん、強度や性能も重点をおかなければなりません。スポークの歪みはないか、亀裂はないか

など定期的にチェックすることも大切です。性能もアルミホイールに変えることで、燃費の向上に

もつながります。

デザインも様々でメッシュやスポーク、ディッシュやフィンといったタイプでも色々あります。

性能や強度にも関係している部分でデザインを決定的に決める部分であるため、ホイールを選ぶ際

に一番重要視しなければいけない部分といえます。

ウエルとは

本04ウエルはタイヤの着脱を簡単にするための仕組みで、深底リムの真ん中部分につけられたくぼみの

ことを指していいます。このくぼみはタイヤ気室内の空気の容量を増やして、乗り心地のよさを向

上させたり、積んでいる荷物の動きに対するタイヤ特性の変化を抑制することもできます。

ホイールとは地面に接しているタイヤの表面部分と動力を伝えている車体の間に位置していて、車

が走行するためには無くてはならない部品です。ホイールという部品は機能性を向上させるために

使用されると同時に、形状や色などにこだわることでファッション性を向上させることもできます。

ホイールで大切な要素は強度で、車にとっては一番重要な部分なので衝撃に強く、金属疲労が起こ

らないような素材で作られていないとなりません。

一般的には買ったばかりの車についている標準装備のスチールホイールは硬くて丈夫な素材で作ら

れていますが、最近では車体を軽くするためにアルミのホイールが使用されていることもあります。

軽い素材を使うことによって自動車の運動性が向上したり、燃費が向上するので、環境性能がアッ

プします。また現在の自動車メーカーにおいてはアルミホイールのデザインが多様化していて、車

のデザインに合うものを装着することも多くなっています。

ホイールに関する知ってお得な用語

車はエンジンで得られた動力をタイヤに伝えて走行を行なう乗り物ですが、1トン以上の重量がある

車を動かす為に車軸から回転力をタイヤに効率的に伝える為に重要なパーツがホイールです。

タイヤを適度な力で押さえているので、車が加速している時や止まる時に力が適度に伝わる仕組みに

なっています。

このパーツが無いとタイヤは空回りして、車軸から回転力が正しく伝わらず、車本来の性能を発揮出

来ません。

知っておくべき用語としては、キャップやバランスなどがあります。

キャップは外側に被せるカバーの事を指し、デザイン性を求めることが多いです。

バランスはタイヤを装着した際の遠心力などのバランスのことを指します。

バランスが悪い状態の場合、走行時にタイヤが綺麗な円を描くことが出来ない為、ボディやステア

リングなどに振動として伝わってきます。

その為、車の乗り心地を向上させるにはバランス調整が重要になってきますので、タイヤ交換などを

行った時にはバランス調整を行なっておくと良いでしょう。

マッチングはブレーキ干渉やハブ径などの問題をクリアして車体に合った物を選択することです。

車体に合った物を選択しないと、車の走行に影響を与えてきます。