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ホイールとは?

ホイールの基本

タイヤ以上にわからないホイールはどうやって選べばよいのでしょうか?

店頭にあるセットの適応車種に、自分の車が見つからない・・・そんな方にも、きっと装着可能なホイールは有るはずです!

ホイールにも、サイズが有ります。でも、そのサイズはホイールにわかるように明記されているとは限りません。ここがタイヤと決定的に違う部分ですね。

取扱説明書にも記載されていない事が多いので、社外品を選ぶにも、どのサイズの物を選べば良いのかわかりません・・・

下記がよくあるホイールのサイズ表記になります。物によって、Bが先に記載されていたりしますが、記載内容は同じです。

それぞれの意味を、まず解説してみましょう。


@ リム幅

リムの幅をインチ表記しています。

リム幅は左図のように内側の幅になりますので、タイヤが組み込まれた状態では測定しにくいと思います。フランジまで含んだ幅を測定して、「サイズが違う!」とお叱りを受けた事がありますが、タイヤ幅同様、リムの幅ですのでお間違えなく・・・

1インチ=25.4mmですので、例のようにリム幅が6.5ですと6.5x25.4=165.1mmとなります。

A フランジ形状

ホイールのリムフランジの形状を記号で表しています。例の「J」以外に「JJ」「B」等が有ります。

フランジ形状はホイール銘柄、サイズによって決まってしまう為、選べる物では有りませんのでサイズ表記上記載されますが、気にする必要のない物と考えてよいと思います。

ちなみに、一般的に「○○J」、つまり例のサイズでは「6.5J」と数字の後に「J」を付けるとリム幅を表します。特に意味はないですが・・・

B リム径

リムの直径をインチ表記で表します。これもリム幅同様、フランジを含まずリムの直径です。

リム径と同じサイズのタイヤ内径のタイヤしか組み込む事が出来ません。

C インセット

リム幅の中心から、取付け面のずれをmmで表記します。

以前は「オフセット」と呼ばれてました。

「ツライチ」にこだわる方が最も気にする数値ですが、インセット=リム深さではないです。「インセット30より50の方が深いですよね?」と聞かれる方はインセット=リム深さだと思っている方ですね・・・

また、インセットはリム幅に対する数値ですから、「車は○○○ですが、インセットはどれぐらいまで装着できますか?」と質問されても、リム幅が確定できませんので答えが出せないんですね。

D 取付け穴数

取付けボルトの数ですね。もちろんですが、車体のボルトの数と合わないと装着できません。

最近は、左図のような4穴、5穴共用と言うホイールも多くなりました。また、マルチPCDと言って、違うPCDをひとつのホイールにあけてあるホイールもあります。4穴のマルチPCDですと実際には8個穴が空けられていますし、5穴のマルチPCDは10個、軽自動車用ですと12穴マルチと言って4穴で3種類空けてある物も有ります。

E P.C.D

取付け穴の中心を結ぶ円の直径をmmで表記します。4穴の場合は対角の距離になりますね。

現行の国産車の場合、100、114.3、139.7、150の4種類になっています。少し前までは110、140が有りました。更にその前は110、120と言うのも有りましたが、国産自動車メーカーで統一したのかどうかはわかりませんが、4種類になりました。

輸入車では、大まかにメーカーごとにPCDが決まっており、後に説明しますがハブ径と合わせて専用品が用意される事になります。

取り付けナットについて




純正ホイールを固定しているナットで社外品ホイールを固定できない場合があります。

これは、社外品ホイールが特殊な形状のナットを使う場合も有りますが、おおむね特殊形状のナットを使うホイールの場合、ナットは付属されていますので別途用意する必要は無い事が多いですが、純正のホイールが特殊な形状である場合がある為、社外品のホイールに流用できない事があるからです。

左の一番上が標準的なナットです。鉄ホイールなどによく使われます。社外品でナットを隠してしまうようなカバーのあるものは、おおむねこの形状のナットを使います。ホイールを抑えるのは60度のテーパーになっている方向です。

左中がホンダの純正ナットになります。ホイールカバーを押さえるリングが入っていたりしますが、基本形状はこの形です。左上の標準的なナットとの決定的な差はホイールを押さえるテーパー部の形状にあります。60度のテーパーに対してR12の球面形状になっています。このホンダの純正ナットで標準的なホイールを締め付けますと、ナットの当たり面は、面ではなく線となり、摩擦不足で緩んでしまう要因となります。

左下の図がトヨタ、ミツビシの純正アルミホイール用のナットになります。ホイールを押さえるのは薄い黄色にしてあるワッシャー部分になります。薄い赤の部分はホイールに空けられた穴に入り込みます。この方式は、ホイールの位置決めはハブに依存していますので、メーカーを変えるなど流用は基本的に不可となります。

ホイールに直接関連はしませんが、付属品と言うか必需品とも言えるネジピッチの問題も有ります。

ネジ径、ネジピッチが車種と言うより自動車メーカーで大別されていますので、用意する際には適応の物を用意する必要が有ります。国産乗用車の場合、ネジ径は12φになります。ネジピッチはスバルとニッサンが1.25で以外は1.5になります。軽自動車の場合、以前はネジ径10φが主流でしたが、最近は12φに統一されています。少し古い軽自動車の場合はネジ径の確認が必要になります。ネジピッチはニッサン、マツダ、スバル、スズキが1.25、ミツビシ、ホンダ、ダイハツが1.5になります。

輸入車の場合、ホイールが専用になる事もあり、取り付けボルト、ナットは問題にはなりませんが、中古等を用意する際には専用のボルト(輸入車はボルト止めが多いです)が付属しているかは確認する必要が有ります。

品質表示



ホイールには国土交通省の定める強度規格に適合する必要があります。強度規格に適合しているホイールには左上、中のマークが付けられています。

左上のマークがJWLマークで乗用車用の強度規格に適合している事を示しています。左中のマークはJWL−Tマークでトラック用の強度規格に適合している事を示しています。車に合ったサイズで、このマークが付いていれば、車検などでも問題無いという訳です。

左下のマークはVIAマークで、JWL、JWL−Tの規格に適合しているかどうかを第三者機関が確認した事を示しています。と言うのは、基本的にJWL、JWL−Tは自己申告だからです。

JWL及びJWL−Tのマークと共にVIAのマークが入っていれば確実です。

荷重について

JWL、JWL−Tの強度規格に適合していれば安心して装着できる・・・本来はそうなのですが、実は注意すべき点があります。

JWL、JWL−Tの強度規格は装着できる車両の最大荷重に対しての強度を基準にして設定される訳ですが、この最大荷重が新しい車種の登場で変わってきている事が問題になっています。

左の画像は、あるホイールの裏面の刻印ですが、5x100:505kg、4x100:500kgとなっています。マルチホール(4穴5穴共用)ですので5穴なら505kg、4穴の場合は500kgまでの荷重対応と言う事になります。

実はリム径、PCD、穴数で対応荷重は決められています。それは上記のホイールの強度規格であるJWLでの規定になりますので、適正サイズの装着ならJWL適応のホイールなら問題にならないと言う事になります。

ただ、昨今の車の重量増加に規格が追いつかない事例が稀に発生します。その場合は販売店などに通達がでますので、該当車種に関しては注意が必要になります。

ノーマルリムとリバースリム

ホイールのリムの断面形状は左図のようになります。タイヤを組み込むために赤い矢印の部分、つまり内径の小さい部分が必要になります。通常、ノーマルリムと呼ばれるタイプはホイールの表側、つまりデザイン面に内径の小さい部分があります。タイヤを組み込む際にはホイールの表側から組み込みます。

リバースリムと呼ばれる物は、この内径の小さい部分がホイールの裏側にあり、タイヤも裏側から組み込む事になります。ホイールが逆向きになっているような状態ですからリバースと呼ばれる訳ですね。

なぜこんなややこしい事をするのか・・・答えは図を見てもわかると思いますが、ホイールのデザイン面が大きく取れる為です。

ワンピースとか2ピースとか・・・



ワンピースとかツーピースって何・・・

これはホイールの構造で、幾つの構成部品でホイールが作られているかを表しています。

左上の図がワンピース、つまり一体成型のホイールですね。モノブロックなどとも呼ばれます。もちろんですがセンターキャップやバルブなどの付属品等は除きます。通常は鋳造(キャスト)でコストが安くデザインに自由度が大きい事がメリットになります。

反面、鋳造と言う工程上、型から抜く為の形状などが要求される為、しっかり設計時に詰めないと重くなってしまうと言う欠点があります。

左中の図が2ピースになります。図はディスク部とリム部に分かれていて、溶接で結合していますが、ディスク&フロントリムとリアリムに分けてある場合もありまし、結合方法がボルトになっている場合もあります。

リムとディスクなどがそれぞれの強度で設計できる為、無駄な肉(型抜き用など)が必要無く軽く出来ると言うメリットがあります。下の3ピースのメリットと、ワンピースのメリットを合わせたような物になります。

左下の図が3ピースになります。ディスク部、フロントリム、リアリムの3つの構成部品をボルトで結合しています。リムが分割される為、、図では溶接で固定していますが、シール材でエア漏れを止めている物もあります。構造は複雑になりますが、リムを幾つか用意すると組み合わせでサイズバリエーションが大きくなり、また、ディスクも幾つか種類を用意すると合わせて膨大なサイズラインアップになります。

それぞれの部品を最適に設定すると軽く、強い製品となります。

反面、組み立てなので組み付け精度、エア漏れなどの不安も有り、またコストが高くなってしまう事も上げられます。

その為、メーカーのトップモデルなど高級ホイールに採用される構造になっています。

ちなみに、最近2ピースや3ピース(まとめてマルチピースとも呼びますが)のホイールが安く売られていると言う話を耳にします。全てを確認しておりませんが、当社でも扱いのあるモデルで1ピースのホイールにマルチピースのようなリム結合の為のボルトのような物を貼り付けたり、打ち込んだりして擬似マルチピースと言うかマルチピース風のホイールが多くなっています。価格は安いけど高そうに見える・・・そんなホイールですね。

鋳造、鍛造(チュウゾウ、タンゾウ)



“超軽量!鍛造ホイール”などと言ったキャッチフレーズを目にする事が有ると思います。そもそも、ホイールをアルミにする事はデザインの自由度からカッコ良くしたいといった見た目の問題以外に、鉄ホイールより軽く出来ると言うメリットが有るからです。つまり、ホイールは軽い物が本来の性能からすると良いホイールという訳です。

同じアルミの素材であれば、同じ形状なら同じ強度になりますが、アルミの素材を強度の高い物にする事でより強度を上げることができます。逆に言えば、同じ強度なら、より軽くする事が出来るという訳です。アルミを合金として素材の強度を上げるという事は一般的に使われている手法になります。

そこで、より強度を上げる事を目的として鍛造ホイールは登場する事になります。アルミの素材に大きな力を加え、具体的には単位面積当たり5000トン以上の圧力を加え潰し込む事で素材が鍛えられ(結晶構造が変わります)強度が向上します。向上した強度分を全て軽量化にまわすと随分軽くなり、これは競技用のホイールとなります。左上の画像が鋳造の結晶、左中の画像は鍛造の結晶です。もちろんですが、鍛造の方が緻密になっている事がわかると思います。

左下の画像は、実際の鍛造ホイールの鍛造中の画像ですが、イメージ的にガンガン叩くと思われている方もいらっしゃるようですが、叩く訳では有りません。型に置かれたアルミのインゴット(筒状などの塊)を巨大なプレス機で押し潰します。まずは円盤状に、次はホイールのデザインがなんとなくわかる程度に、最後にそのホイールとわかる状態にと、数段階に分けて鍛造されていきます。素材から発するギチギチと言った音が響く中、静かに鍛造されています。

実は、鍛造によって向上した強度は設計時の強度にプラスされ、一般的なホイールより強く、軽いホイールになります。有名なBBSなどは、軽量化もしていますが強度に随分振られていますので、とても強いホイールになっています。レイズなどはかなり軽量化されています。

コストのかかる鍛造ではなく素材の強度を上げる為にという事で、SSRは半溶融鍛造(SSF)を採用しています。アルミ素材に高周波を与え分子構造を不安定にして(ナイフで切れるぐらい)鋳造ホイールと同様の型に打ち込みます。すると、鍛造のような結晶構造が形成され、強度も同等に確保できると言う物です。

ちなみに・・・アルミを鍛造して密度が高くなる分、重くなるのではないかと質問された事が有りますが、違うと言うのは理解して頂けたでしょうか?