「アルミホイール」の版間の差分

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[[ファイル:Brembo brake & ENKEI TarmacEVO wheel.jpg|220px|thumb|right|アルミホイールの一例<br />([[エンケイ]]製)]]
[[ファイル:Alcoa alloy wheel 001.jpg|220px|thumb|right|[[アルコア]]製[[バス (交通機関)|バス]]、[[貨物自動車|トラック]]用[[鍛造]]アロイホイール。]]
'''アルミホイール'''({{Lang-en-short|Aluminum wheel}})は、[[車輪]]の構成要素である、[[リム]]、[[スポーク]]、[[フランジ]]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。同様の物を英語ではalloy wheel('''合金ホイール'''の意)と呼ばれており、日本では輸入車のカタログに'''アロイホイール'''と記載されている場合も有る。[[オートバイ]]用のものは[[マグネシウム合金]]などの他の合金の物素材も含めて「[[ダイカスト|キャスト]]ホイール」と呼ばれることもある。
 
== 概要 ==
自動車黎明期からのホイール主構成材である[[]]に替え、より[[比強度]]に優れるアルミニウム合金を多用することで理論上鋼製と同強度で軽量に仕上げられる。これにより回転慣性重量([[慣性モーメント]])[[ジャイロ効果]]、「バネ下重量」([[サスペンション]]のスプリングに荷重していない部分。ホイール、[[ブレーキ]]、サスペンションアームなどの合計質量)を低減し、加減速と[[操舵]]の反応、路面追従性が向上する。
 
しかし、アルミニウム合金は鋼よりも[[比強度]]が高いものの[[疲労限度]]がない(鋼は疲労限度がある)ことにより、[[応力]]を加え続ければ無限に強度低下を起こ。このため長期間の運用を前提とする[[乗用車]]へ適用する場合は、強度に相当な余裕をもって設計しなければならず、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。自動車メーカー純正のアルミホイールなどは、[[安全率]]を大きくとっているためにスチールホイールより重いこともある<ref>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 [[キログラム|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。</ref>。自動車メーカーがロードホイール素材にアルミニウム合金を用いる主な理由は、鋳造製法による多様な造形の容易さである。
 
このように短期間使用で更新を前提とする[[モータースポーツ|競技]]用や一部の高価格帯商品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鋼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[[熱伝導率|熱伝導性]]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。また同時に、アルミホイールは車の外観をスタイリッシュにみせるという重要な部品で役目もある。また一方で[[学|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[[トヨタ・プリウスα|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整流用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。製法に[[鋳造]][[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|date=2010年7月}}。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]]([[昭和]]41年)遠州軽合金([[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。
 
=== 乗用車・軽貨物車用ホイール ===
市販乗用車用のアルミホイールは、主にドレスアップを目的として購入される製品である。同一車種でも下位~普及価格帯のグレードでは「スチールホイール+ホイールキャップ(カバー)」が標準仕様となるものが、上位グレードでは「大径アルミホイール+ロープロファイルタイヤ」の組み合わせとなる場合も多い。標準仕様のほか、[[自動車ディーラー|ディーラー]]オプションとしてデザインやサイズを変えて多数用意されることは珍しくない。
 
機能を重視する[[スポーツカー]]での採用だけでなく、[[軽自動車]]をはじめ一般に広く普及しており、[[カー用品|自動車用品店]]ではアフターマーケットパーツとして、様々なデザインのものが数多く発売されている。
かつてよりスポーツカーユーザー向けの軽量ホイールは存在していたが、近年では燃費性能の向上のため軽量ホイールを採用する車種が増えており、アフターマーケットでは[[ブリヂストン]]のECOFORMEシリーズなど軽量化による性能向上を謳うホイールも登場しているほか、冬季に[[融雪剤]]を散布する寒冷地・積雪地向けとして、特に対腐食性に重きを置いているアルミホイールも存在する。
 
一般的な自動車[[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、[[自動車検査証]]上の用途が「乗用」でない車両([[貨物自動車|貨物]][[特種用途自動車|特種]][[スクールバス|幼児専用]])の場合、[[車両総重量]]3500kg3,500 kgを超えるか、[[最大積載量]]500kg500 kgを超える貨物自動車等は「トラック及び[[バス (交通機関)|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、購入対象のアルミホイールが貨物自動車等に使用できるものかを確認する必要がある。それら以外の場合は[[JWL|JWL-T]]刻印のものが必要である。
平成26年2月の[[道路運送車両法#道路運送車両の保安基準|保安基準]]改正までは、貨物車等は一律JWL-Tが必要であったが、上記の通り緩和された。
 
=== 大型自動車用ホイール ===
[[大型自動車]]では、数トン単位の自重及び積載重量を支えるタイヤおよびホイールも相対的に大きくなり、相当な重量となるため、軽量化のメリットが大きい。
 
22.5[[インチ]]の[[アルコア]]製[[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。<ref>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</ref>。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。
 
一般的な後2軸の大型貨物車に採用される295/80R22.5サイズのスチールホイールセット重量は1本あたり100kg100 kgを超える場合があり、1台あたり約1t1 tがタイヤの重量である。このうちホイール重量は1本あたり約40kg40 kgあり、これが同サイズのアルミホイールでは約24kg24 kgとなり、1台で160kg160 kg軽量化が可能となる。最大積載量や車両総重量、及び[[自動車重量税]]の決定上軽量化は有利であり、また[[レントゲン車]]や[[図書館車]]など特殊な用途の車両では運転免許上の制約を避ける事ができるケースもある。
22.5[[インチ]]の[[アルコア]]製[[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。<ref>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</ref>。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。
これらに加え、路面追従性の向上による荷痛みの防止や[[空気ばね|エアサスペンション]]の性能向上、[[ブレーキ]]系統の冷却性能の向上、またタイヤ摩耗延命にも期待が持てる。
一般的な後2軸の大型貨物車に採用される295/80R22.5サイズのスチールホイールセット重量は1本あたり100kgを超える場合があり、1台あたり約1tがタイヤの重量である。このうちホイール重量は1本あたり約40kgあり、これが同サイズのアルミホイールでは約24kgとなり、1台で160kg軽量化が可能となる。最大積載量や車両総重量、及び自動車重量税の決定上軽量化は有利であり、また[[レントゲン車]]や[[図書館車]]など特殊な用途の車両では運転免許上の制約を避ける事ができるケースもある。
これらに加え、路面追従性の向上による荷痛みの防止やエアサスペンションの性能向上、[[ブレーキ]]系統の冷却性能の向上、またタイヤ摩耗延命にも期待が持てる。
 
大型[[観光バス]]では乗り心地・車両美観向上及び重量軽減の観点から採用されるが、一般道しか走行しない[[路線バス]][[マイクロバス]]では採用されるケースは少ない(オプションとして用意はされている)。
また、軽量化のメリットがさほど大きくない最大積載量4トン級以下の中型[[普通自動車|普通]][[小型自動車|小型]]貨物車では、アルミホイールが標準採用されるケースは少ないが、最大積載量を可能な限り多くとりたい場合や、[[美術工芸品|美術品]]輸送車等に採用される場合がある。
 
なお[[2010年]]から([[平成]]22年)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、ホイールの規格が[[日本業規格|JIS]]規格から[[国際標準化機構|ISO]]規格に変更された<ref>[http://www.jama.or.jp/user/iso_wheel/index.html 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</ref>。
 
=== 超軽量ホイールのデメリット ===
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の[[ばね定数]]と[[ショックアブソーバー|ダンピング]]特性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<ref>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。[http://www.youtube.com/watch?v=jsJzuzhzu6M 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。</ref>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 ===
近年、[[めっき|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、太陽光が収れんされて可燃物に照射されることで可燃物が発火し[[収れん火災]]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<ref>[http://www.kokusen.go.jp/test/data/s_test/n-20081106_1.html 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]</ref>。
 
== 種類 ==