StiffnessStrengthWeight■剛性確保はホイール性能の基本。 「剛性」とは何か。それは、物体に力がかかったときの変位しにくさである。“硬い“とイメージされる金属でも、加えられた力に比例して変形し、力を除くと元の形に戻る性質を等しく持ち合わせている。このときの変形とは、撓み（タワミ）と置き換えると解り易いかも知れない。混同しがちだが、「強度」（＝壊れにくさ）とはまた違う性質だ。 現代の高性能タイヤが持つ強力なグリップを適正に発揮させるためには、車体とタイヤとを結びつける機能を受け持つホイールに、高い剛性が求められる。 剛性が低いホイールはタイヤからの入力に比例して大きく変位（＝撓む）してしまう。だからENKEIは、ホイールに求められる性能において、剛性の確保を最重要視する。 例えばコーナリングをイメージして欲しい。先ず、ドライバーのステアリング操作によって、フロントホイールとタイヤが、コーナーのイン側へと向けられる。しかし、車体は慣性の法則によって、真っ直ぐ進もうとする。次に、タイヤが発生したコーナリングフォースをホイールのインナーリムが受けとめ、真っ直ぐ進もうとしている車体をコーナーのイン側へと向かわせる。つまり、コーナーに対して外側にあたるホイールのインナーリムが、車両のコーナリングにより発生する最大荷重を一身に受け持つのである。 このとき剛性が低いホイールでは、インナーリムが大きく撓んでしまうのだ。大きな入力を受けるたびに大きく撓むホイールでは、いかにハイグリップなタイヤを組み付け、高性能なサスペンションを装着しようとも、クルマの性能を十分に発揮できない。 スポーツホイールに求められる性能とは一体何か? 一般ユーザーにとって最もわかりやすいエレメント（要素）は、やはり「軽さ」である。手に取ったときの軽さ。装着して感じる操舵レスポンスの違い。回転体であるホイールが軽くなることは、すなわち慣性重量の軽減を意味する。 しかしENKEIは、「軽さ」だけにフォーカスしない。ホイールが性能を発揮するためには、そこに「剛性」、そして「強度」も必要。どれが欠けても、だめなのである。■What is most important for a wheel ?What performance specifications are demanded for high performance wheels?In general, the most easily recognizable performance element for general users is “light weight.” This can be determined by simply picking up the wheel, and most drivers can also feel the difference in steering response. Since an automobile wheel is a rolling object, the lightness you feel from the wheel means lightness in inertial weight.However, the focus of ENKEI is not limited to lightness. To attain maximum wheel performance, we also focus on “stiffness” and “strength.” A high quality wheel cannot be created without attention to all three of these points. ホイールが力を受けると変形が起こる。それが元に戻ろうとする性質を「弾性」、変形を抑える強さを「剛性」という。力を受けた素材は弾性域を過ぎると変形が戻らなくなる「塑性域」に入り、さらにその領域を越えると、最終的に破壊に至る。A wheel becomes deformed when receiving force. “Elasticity” is the property that allows the deformed wheel to be restored to its original shape. “Stiffness” is the strength that suppresses the deformation. The material is subject to enter into the “Plastic region” after passing the “Elastic region,” which ultimately leads to a fracture of the material.StrainStressPlastic RegionElasticRegionYield Strength［ 耐力 ］Tensile Strength［ 引張強さ ］Fracture［ 破断 ］ひずみ応 力 塑性域弾性域Stiffness［ 剛性 ］■ホイールにとって一番重要な要素とは何か？■Stiness is the basis of wheel performance.What is “stiffness”? It is the difficulty for an object to deform when subjected to force. Though typically regarded as “hard,” a metal does deform in proportion to the force applied, and returns to its original shape when the force is removed. Rephrasing “deform” as “bend” makes this easier to understand.Stiffness is often confused with strength. However, strength is a scale for indicating the difficulty to break, not bend. To ensure that today’s high-performance tires grip properly; wheels are required to have high stiffness to maintain the connection between the chassis and the tires. Low-stiffness wheels could easily deform when subjected to the load from the tires. Among the performance elements required for high performance wheels, ENKEI gives stiffness the highest priority. ■アルミという素材を理解する。 製法でホイール剛性は上がらない。 では、ホイールの剛性を上げるためには一体どうしたら良いのか? 残念ながらアルミ合金という素材を使う以上、製法によって剛性を向上させる術はない。 というのも、鍛造用アルミ合金と鋳造用アルミ合金は、材料剛性が同等なのである。一般的に「鍛造製法＝強い」というイメージがあると思う。しかし物体に力を加えたときの変位量（弾性変形域＝加えた力を取り除くと元の形に戻る領域）を、「ヤング率」（縦弾性係数）という数値で見てみると、鍛造も鋳造もほぼ同じなのだ。 また両者の比重もほぼ同等。よって仮に両者でまったく同じ形のホイールを作ったとき、その重量はほぼ同じになる。 それでは、鍛造製法のメリットとは? それは、「材料強度が高い」ことである。 一般的に、鍛造は鋳造と比較して、塑性変形域（加えた力を取り除いても変形が残る領域）に至る強度（＝耐力）、破壊に至る強度（＝引張強さ）に優れる。Tire grip causes deformation of the inner rim of the wheel due to the centrifugal force generated during cornering. At the same time, the spokes are subject to deflection under load.タイヤのグリップ力がコーナーリング時の遠心力により、インナーリムの変形を引き起こす。同時に、スポークも引っ張られる事により変位する。インナーリムのたわみ遠心力グリップ高負荷変位量Deformation of inner rimDuringcorneringAmount ofdeectionHigh loadCentrifugalforceGrip旋回時 しかし、高い材料強度に頼って極端な軽量化を施すと、例え必要な強度が確保されているとしても、極端に剛性が低いホイールとなってしまう。いわば「ゴムのようなホイール」になってしまい、どんなに高性能なタイヤを装着しても、十分な性能を発揮させる事ができない。■Understand the material: aluminum. Production methods do not change wheel stiness.Then, what can we do to increase the stiffness of wheels? Unfortunately, as long as wheels are made of aluminum alloy, changing the production method doesn’t change the stiffness of the wheel. That’s because all alloys of aluminum used for forging and casting create material of identical stiffness. Generally, people might think that “the forging process creates stronger materials.” However, after measuring the Young’s modulus of forged and cast aluminum alloys, to evaluate the amount of deflection under a load in the elastic deformation region where a material will return to its original shape when the applied load is removed, they found roughly identical measurements.Forged and cast aluminum alloys are nearly identical in specific gravity, too. Therefore, wheels of exactly the same shape made of these two types of aluminum alloys would have approximately the same weight.Does the forging process have any advantages? Yes. It is the ability to produce higher material strength. Generally speaking, compared with casting, forged material is superior in yield strength—the stress level at which a material begins to deform in a way where the deformation remains when the load is removed—and tensile strength—the maximum stress that a material can withstand while being stretched , beyond which the material starts to loose integrity. However, no mater how high the material strength is, it cannot justify an extreme reduction in weight. Even with adequate material strength, an extremely lightweight wheel would have the stiffness of rubber and even the high-performance tires would perform nowhere near their potential.鋳造用アルミ合金と鍛造用アルミ合金の比較Comparison of Cast aluminum alloy and Wrought aluminum alloyAC4CH(鋳造用アルミ合金)2.68Mg/cm36061(鍛造用アルミ合金)2.70Mg/cm370GPa比 重素 材縦弾性係数70GPaCast aluminum alloyWrought aluminum alloyMaterialSpecic gravityYoung’s modulusThink about cornering, for example.First, a driver turns the steering wheel to direct the front tires and wheels toward the inner side of the corner, whereas the law of inertia tries to continue moving the chassis straight ahead. The cornering force that arises at the tires is received by the wheels’ inner rims, making the chassis move toward the inner side of the corner against the inertial force. This causes the inner rim of the wheels to absorb the maximum load arising from the cornering action of the chassis.If wheels have low stiffness, their inner rims can bend significantly. Wheels that bend easily under a large force make any high-grip tires or high-performance suspensions meaningless.Engineering PhilosophyWhat is most important for a wheel? Design Capability［［ 設計力 ］12Engineering Philosophy［ 設計力 ］
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