アルミホイール

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アルミホイールの一例
エンケイ製)
アルコアバストラック鍛造アロイホイール。

アルミホイール: Aluminum wheel)は、車輪の構成要素である、リムスポークハブのすべて、または大部分をアルミニウム合金を用いて製造した自動車の部品である。あえてアルミと謳わずアロイホイール(alloy wheel、合金ホイールの意)と書かれている場合も、大半はアルミ合金である。オートバイ用のものは「キャストホイール」と呼ばれることもある。

概要[編集]

機能部品としては、ホイールにアルミニウムを多用することで「バネ下」(サスペンションより下の車輪部分)重量を低減させる効果がある。「バネ上」(サスペンションより上の車体部分)に対しての相対重量として扱う場合もある。また、バネ下重量が軽くなることによって、より路面追従性が向上することや、軽快なハンドリングが行える利点がある。

しかし、アルミニウムは鉄よりも比強度が小さく疲労特性も異なるので、鋳造アルミホイールの場合は、強度に相当な余裕をもって設計しなければならないため、スチールホイールと比べて、重量による利点は思われているより小さい。メーカーオプションのアルミホイールなどの場合、安全率を大きくとっているために純正のスチールホイールより重いこともある[1]

このように一部の高価格帯商品(鍛造のアルミホイール)を除いて純正サイズでは重量による利点は小さいが、径が大きくなるにしたがって鉄製との重量差は次第に大きくなる。カー用品店等ではアルミホイール全般に軽量化のメリットがあるように謳っていることが多いが、インチアップしたホイールやタイヤの重量増のため実際には重くなることが多いので、注意が必要である。

他にも素材の特性として、スチールホイールとの比較では腐食しにくい点や、アルミニウムの熱伝導性の良さ・熱容量から、ブレーキの排熱(放熱)を効果的に行えるメリットもある。また、アルミホイールは車の外観をスタイリッシュにみせる重要な部品でもある。また、空力特性上からトヨタ・プリウスステーションワゴン版、ミニバン版のプリウスαを含む)およびトヨタ・SAIでは一部の仕様にアルミホイールにプラスチックのホイールカバーを付けている例もある。

構造はワンピース、ツーピース、スリーピースがあり、後者になるほど高価で軽量になる。製造は鋳造と鍛造があり、鍛造の方が軽量で強度が優れるが高価である。デザインは軽量でブレーキの冷却に有利なスポークタイプ(メッシュタイプ、フィンタイプを含む)、平滑で空力特性が優れるが重くなるディッシュタイプの二者に大別される。過去オイルショックの時期は空力特性重視のディッシュタイプが流行し、その後の原油価格が安い時期はパフォーマンス重視のスポークタイプが流行したが、今後原油価格が高騰するにつれてディッシュタイプが復活すると予想されている[要出典]。表面処理には切削加工+塗装、塗装、メッキ処理の3種類がある。

日本においては1966年に遠州軽金属(エンケイ)が初めて輸出用にアルミホイールの生産に成功した。

市販車用ホイール[編集]

近年の傾向として、基本的に市販車用のアルミホイールは機能部品というよりそのドレスアップ性や耐腐食性に重きを置いて製造される場合が多い。 このため機能を重視するスポーツカーでの採用だけでなくその他の一般車両にも広がりを見せており、標準装着またはディーラーオプションとして多数用意されることは珍しくない。また自動車用品店では社外品(自動車メーカーではない、第三者メーカーの品)も多く発売されている。

なお、スチールホイールからアルミホイールに履き替える場合、車検証に「乗用」と記載されていない車両(4ナンバーの貨物車両など)の場合には購入対象のアルミホイールの技術基準適合状況を事前によく確認する必要がある。保安基準の告示[2]では、「専ら乗用の用に供する乗車定員10人以下の自動車(乗用車)を除く普通自動車、小型自動車及び軽自動車」には「トラック及びバス用軽合金製ディスクホイールの技術基準に適合したホイール(JWL-T規格)」が必要とされており、乗用車以外の車両のアルミホイールはJWL-T刻印が打刻されているものでなければ保安基準に適合せず、車検に通らないためである[3]

大型自動車用ホイール[編集]

大型自動車ではタイヤおよびホイールが相当な重量となるため、軽量化のメリットも大きい。加えて、ブレーキ系統の冷却効果にも期待が持てる。

22.5インチアルコア鍛造アロイホイールの場合、鉄製リング式ホイールに比べ、一輪当たりで約14.27 kgの軽量化となる。強度は約4倍で、スペアタイヤを含む11輪の軽量化は燃費を約3%向上させる。[4]。その他、ホイールバランスと真円度においても、リング式ホイールに勝る。

なお2010年から発売される平成22年排出ガス規制(ポスト新長期規制)適合車種から、ホイールがJIS規格からISO規格に変更された[5]

超軽量ホイールのデメリット[編集]

軽いホイールは路面追従性の向上が期待できるが、反面サスペンションの動きが活発化することにより、サスペンション機構を軽量ホイールに合わせて調整または変更しないかぎり、乗り心地は悪化する場合がある。特に細かな振動をも丁寧に拾うほど素早い上下動をするようになり、ロードノイズも響きやすい。レース用などの超軽量ホイールでは耐久性や強度(特に衝撃や横軸からのモーメントに対する強度)が弱くなる点[6]が挙げられる。よって、段差が多い一般路面には不向きとされる。

鏡面メッキされたホイールの危険性[編集]

近年、クロームメッキなどで極端に光を反射するように表面処理された一部のアルミホイールで、太陽光が収斂されて可燃物に照射されることで可燃物が発火し火災やボヤに至る事例が報告されており、国民生活センターなどが凹面型のメッキホイールを履いた車両の周囲に新聞紙や可燃ゴミなどの可燃物を置かないように注意を呼び掛けている[7]

種類[編集]

鋳造アルミホイール[編集]

鋳造アルミホイールは、溶かしたアルミニウム合金を型に入れて冷やし、成型する。鍛造よりデザインの制約が少なく、形状設計時の自由度が高いことから、鋳造アルミホイールにはデザイン性の高いものが多い。その反面、十分な強度を保つために肉厚とする必要があり、スチールホイールと比較しても重量におけるメリットは少ない。一般的にオプション設定されるアルミホイールの多くは鋳造が用いられている。また鍛造に比べて価格も安い傾向にある。

鍛造アルミホイール[編集]

鍛造アルミホイールは、アルミニウム合金を鍛造(高圧プレス、加熱、裂開、圧縮進展、熱処理など)成型する。生産に手間を要するために高価であり、成型時のデザイン自由度に制限がある。しかし、鋳造に比べて強度が優れ軽量に作ることができるメリットがある。その硬度故に引っ張り強度には強いが曲げ強度に弱いという側面も持つ。

最近では合金材料や製造技術が進歩し、コストもしだいに低くなっており、一部の高級車や軽量化を徹底したハイブリッド車などではライン装着(純正標準装着)にも採用されている。

関連項目[編集]

出典[編集]

参考[編集]

脚注[編集]

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  1. ^ 例えば、スズキ・スイフトの場合、純正の15X5.5JJ +45スチールホイール(ホイルキャップ付)の質量は一本あたり6.9 kgであるのに対して、純正の同サイズのアルミホイールの質量は一本あたり8.2 kgである。
  2. ^ 道路運送車両の保安基準の細目を定める告示【2008.07.07】別添2(軽合金製ディスクホイールの技術基準) (PDF)
  3. ^ ただし4ナンバー車両のうち、最大積載重量が350 kg以下のものについては、JWLのみの適合で良いという判断を行う陸運局軽自動車検査協会も有るため、事前に地元の陸運局にも確認を取っておくことが望ましい。
  4. ^ ただし運送トラックなどの場合、一般的な車両と異なり、高速道路などに置ける定速走行を長時間行う環境が主になるなどの諸条件も考慮しなければならない
  5. ^ 大型トラック・バスに、新・ISO方式ホイール採用 - 日本自動車工業会
  6. ^ サーキット向けを謳った極端な超軽量ホイールの場合、マグネシウムホイール同様に走行中に縁石に乗り上げるなどの強い衝撃が加わった際に破損する危険性がある。言葉にできない - YouTubeの場合、サーキットで通常の走行を行っている際にハブボルト近辺からホイールが割れ、ホイール全体がタイヤごと外れてしまっている。
  7. ^ アルミホイールによる収れん火災に注意!-メッキ処理された凹面鏡のようなホイールについて-(商品テスト結果)_国民生活センター