CN103025541A - 车辆用车轮及车辆用车轮的制造方法 - Google Patents

车辆用车轮及车辆用车轮的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的车辆用车轮（1）在表面侧胎圈座部（12）的径向内方沿车轮的周向连续地设置中空状的空洞部和实心状的非空洞部（22），该非空洞部（22）具有比阀孔（41）的孔截面宽的截面而且在非空洞部（22）设置了阀孔（41）。由此，与在空洞部设置阀孔（41）的车轮相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，空气阀门（101）的安装结构可以简化。而且，按照这样的车辆用车轮（1）的制造方法，由于在非空洞部（22）形成阀孔（41），所以，能对切削加工中产生的切削粉末进入并残留在空洞部内的情形加以抑制。

Description

车辆用车轮及车辆用车轮的制造方法
技术领域
本发明涉及在轮辋上形成有中空状的空洞部的车辆用车轮及其制造方法。
背景技术
作为在轮辋上形成有中空状的空洞部的车辆用车轮，提出了在轮辋外胎窝沿周向形成有中空腔（空洞部）的车轮（例如，专利文献1）。而且，作为其中空腔（空洞部）的成形方法，公开了这样的方法，即，沿周向形成从轮辋的外表面朝径向外方突出的环状法兰部，通过把该环状法兰部朝轮辋外法兰部（表面侧法兰部）侧折弯加工并进行接合，从而把在轮辋上形成有中空腔（空洞部）的车辆用车轮成形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004－90925号公报（参照段落、图7）
发明内容
发明要解决的课题
一般情况下，车辆用车轮在其轮辋的表面侧形成用来安装空气阀门的阀孔。但是，在上述专利文献1涉及的车辆用车轮的场合，如图7（A）所示，由于在轮辋的表面侧胎圈座部的径向内方绕周形成有空洞部81，所以，必须将该空洞部81贯通地形成阀孔82。而且，为了确保轮胎气室及空洞部81的气密性，要如图7（B）那样在阀孔82的两个部位安装配设有规定的密封部件112、113的空气阀门111。为此，使空气阀门的结构及其安装结构复杂化，使空气阀门的安装作业复杂化。
而且，由于阀孔82以贯通空洞部81的方式形成，因此，当加工该阀孔82时切削粉末容易进入空洞部81内。这样，切削粉末残留在车轮的内部会造成品质不佳。
本发明涉及在轮辋上形成有中空状的空洞部的车辆用车轮及其制造方法，提出使朝轮辋进行安装的空气阀门的安装结构简化，而且能对阀孔加工时产生的切削粉末进入并残留在空洞部内的情形加以抑制的车辆用车轮及其制造方法。
用来解决课题的技术手段
本发明涉及的车辆用车轮，在轮辋上设有对轮胎的胎圈进行支撑的表面侧及背面侧的胎圈座部，和设置在该表面侧胎圈座部的径向内方用来安装空气阀门的阀孔，其特征在于：在上述表面侧胎圈座部的径向内方沿车轮的周向连续地设有中空状的空洞部和实心状的非空洞部，上述非空洞部具有比上述阀孔的孔截面宽的截面，而且在该非空洞部设置了该阀孔。
该结构，由于在非空洞部设有阀孔，所以，与在空洞部设有阀孔的车轮相比较，使用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，可以简化空气阀门的安装结构。而且，由于非空洞部的形状，使用被用于一般的车辆用车轮的空气阀门也可以。
在上述本发明的车辆用车轮中，提出了这样的结构，即，阀孔的中心轴方向上的轮辋的厚度，非空洞部的一方比空洞部小。该结构，可以抑制不必要的厚度造成的重量增加。而且，在安装带有空气压力传感器的空气阀门的场合，由于减小形成阀孔的部位的厚度而减轻重量，所以，可以对比较重的空气阀门造成车轮的重量平衡偏差的情形加以抑制。
而且，在该结构的车辆用车轮中，提出了非空洞部为轮胎气室侧壁厚被减薄的形状的结构。该结构，不会影响外观设计面的设计而能够抑制车轮的重量平衡的偏差。而且，可以减小带有空气压力传感器的空气阀门从轮辋朝轮胎气室侧伸出的量，能抑制轮胎组装性的降低。
另外，当在阀孔上形成用来固定或座入空气阀门的座面的情况下，优选为，非空洞部具有比座面宽的截面。
另一方面，上述本发明涉及的车辆用车轮的制造方法，是在轮辋上设有对轮胎的胎圈进行支撑的表面侧及背面侧的胎圈座部，和设置在该表面侧胎圈座部的径向内方用来安装空气阀门的阀孔的车辆用车轮的制造方法，其特征在于，依次实施以下工序，即：形成从轮辋的外表面朝径向外方在整周突出的环状的纵壁，在轮辋的表面侧法兰部与上述纵壁之间沿车轮的周向连续地形成从轮辋的外表面朝径向外方突出并具有比阀孔的孔截面宽的截面的凸部，和外径比该凸部小的凹部的工序；通过把上述纵壁朝轮辋的表面侧法兰部侧折曲并使该纵壁的端部沿整周与该表面侧法兰部进行接合，从而形成由被折曲了的纵壁构成的表面侧胎圈座部、由被折曲了的纵壁及上述凹部构成的中空状的空洞部，和由上述凸部构成的实心状的非空洞部的工序；以及在上述非空洞部通过切削加工形成上述阀孔的工序。
根据该制造方法，由于在非空洞部形成阀孔，所以，与在空洞部形成阀孔的制造方法相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，可以使空气阀门的安装结构简化。而且，由于非空洞部的形状，使用被用于一般的车辆用车轮的空气阀门也可以。进而，由于在非空洞部形成阀孔，所以，可以抑制切削加工产生的切削粉末进入并残留在空洞部内的情形。
发明效果
本发明的车辆用车轮，由于沿车轮的周向连续地在表面侧胎圈座部的径向内方设置中空状的空洞部和实心状的非空洞部，非空洞部具有比阀孔的孔截面宽的截面并且在非空洞部设有阀孔，所以，与在空洞部设置阀孔的车轮相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，可以使空气阀门的安装结构简化。
由于本发明的车辆用车轮的制造方法，是在非空洞部形成阀孔，所以，与在空洞部形成阀孔的制造方法相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，可以使空气阀门的安装结构简化。而且，由于在非空洞部形成阀孔，所以能对切削加工中产生的切削粉末进入并残留在空洞部内的情形加以抑制。
附图说明
图1是本发明涉及的车辆用车轮1的纵截面图。
图2是图1中的L－L截面图。
图3是将图1中的X部放大了的放大纵截面图。
图4是用来表示在阀孔41中安装空气阀门101的过程的说明图。
图5（A）是表示铸造工序及台阶部加工工序终了后的中间成形体51的说明图，图5（B）是表示折弯加工工序的图，图5（C）是表示接合工序及切削加工工序终了后的车辆用车轮1的说明图。
图6是表示另外实施例的车辆用车轮61与图2同样的横截面图。
图7是表示在以往结构的具有空洞部81的车辆用车轮71上形成的阀孔82中安装空气阀门111的过程的说明图。
具体实施方式
用图1～3对本发明涉及的车辆用车轮1进行说明。此车辆用车轮1把铝合金通过铸造而形成一体，设有连接车轴的轮盘2，和安装轮胎的轮辋3。而且，当在车辆用车轮1上安装轮胎T时，形成由轮辋3和该轮胎T密闭了的环状的轮胎气室W。另外，在对本实施例的说明中，把在安装在车辆上的情况下看到的那一侧的面称作外观设计面，把外观设计面侧称作表面侧，把外观设计面的相反侧称作背面侧。而且，沿着与车辆用车轮1的中心轴线CL正交的径向，把朝该中心轴线CL的方向称作径向内方，把其相反方向称作径向外方。
轮盘2设有大致圆盘状的轮毂安装部4，和从该轮毂安装部4的外周缘朝径向外方呈放射状设置的多个轮辐部5。在此，在轮毂安装部4上，在其中央设有轮毂孔17，在该轮毂孔17的外侧沿周向（车轮的周向）彼此隔开均等间隔的位置设有多个螺栓孔18。而且，在彼此相邻的轮辐部5之间分别形成有装饰孔6。
而且，轮辋3，在其表面侧及背面侧的两端形成有从侧方保持轮胎T的胎圈VA、VB的表面侧法兰部10、背面侧法兰部11。而且，以与这些表面侧法兰部10、背面侧法兰部11相连而成的方式形成有座入并支撑固定轮胎T的胎圈VA、VB的表面侧胎圈座部12、背面侧胎圈座部13。进而，在表面侧胎圈座部12与背面侧胎圈座部13之间，为了在轮胎安装时落入轮胎T的胎圈VA而形成有直径小于表面侧胎圈座部12的胎窝14。而且，以把各个直径不同的表面侧胎圈座部12与胎窝14相连的方式形成有凹下壁部15。
进而，车辆用车轮1，在其轮辋3的表面侧胎圈座部12的径向内方沿周向连续地设有中空状的空洞部21和实心状的非空洞部22。而且，此空洞部21几乎被形成在整周。而且，由于空洞部21几乎被形成在整周，所以非空洞部22隔开被形成为环状的空洞部21形成。由此，在本实施例中，也把此非空洞部22称作隔壁22。
在轮辋3上，为了安装空气阀门101，形成有穿过包含凹下壁部15的非空洞部22并从表面侧朝轮胎气室W贯通的阀孔41。在阀孔41上也形成有用来座入空气阀门101的圆形的座面42。此非空洞部22被形成为，使其截面比阀孔41的孔截面及座面42的截面宽。因此，阀孔41、座面42不将空洞部21贯通，成为该阀孔41未被设置在空洞部21上的结构。由此，车辆用车轮1，其阀孔41的形状能够成为可以安装用于一般的车辆用车轮的空气阀门101的形状。即，与在空洞部21上设置阀孔41的车轮相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，空气阀门101的安装结构可以简化。
按照这样的本实施例的车辆用车轮1，由于在表面侧胎圈座部12的径向内方沿车轮的周向连续地设置中空状的空洞部21和实心状的非空洞部22，该非空洞部22具有比阀孔41的孔截面宽的截面，而且在非空洞部22上设置阀孔41，所以，与在空洞部21上设置阀孔41的车轮相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，空气阀门101的安装结构可以简化。
接着，对用来制造上述本实施例的车辆用车轮1的制造方法进行说明。
本实施例的制造方法为，首先进行通过铸造形成铸造成形体的铸造工序，接着进行用来形成表面侧胎圈座部12、空洞部21及非空洞部22的台阶部加工工序、旋压加工工序、接合工序。然后，进行用来成形为产品形状的切削加工工序，进而进行用来形成阀孔41的孔加工工序。另外，在制造方法中适当实施加热处理工序、涂装工序、其它加工工序等，但是并非本发明的重要部分，可以使用以往被采用的方法，因此省略其详细说明。
在铸造工序中，把加热保持在规定温度的铝合金的熔融金属填充到铸造模具的模腔中，冷却之后，取出未图示的铸造成形体。通过此铸造工序被成形的铸造成形体，为在车辆用车轮1上整体带有不必要的厚度的形状。此铸造工序可以采用以往采用的高压铸造、低压铸造、重力铸造等铸造，所以省略其详细说明。
接着，进行台阶部加工工序。在台阶部加工工序中，把铸造成形体的不必要的厚度切削去除，将车轮的中间成形体51成形。此时，在表面侧法兰部10的背面侧位置处的，比在后续工序中形成的表面侧胎圈座部12的外径稍靠径向内方的位置，沿整周通过切削加工形成具有朝向径向外方的面和朝向背面侧的面的台阶状的卡合台阶部58。这样成形的中间成形体51被表示在图5（A）中。在此，为了容易进行说明，对中间成形体51也采用与形成车辆用车轮1的各结构的部位相同的名称及附图标记进行说明。中间成形体51，如图所示，在轮辋3上形成有表面侧法兰部10、胎窝14、背面侧胎圈座部13、背面侧法兰部11、卡合台阶部58。而且，在胎窝14的靠表面侧法兰部10的部位，沿整周形成有从该胎窝14的外表面朝径向外方突出的环状的纵壁53。而且，在轮辋3的表面侧法兰部10与纵壁53之间，形成有从轮辋3的外表面朝径向外方局部地突出的隔壁22。此隔壁22以使外径与卡合台阶部58的外径相同的方式突出。因此，轮辋3的表面侧法兰部10与纵壁53间的周向的形状，成为形成有隔壁22的凸部与此外的凹部沿周向连续的形状。另外，在实施例中，上述凸部、凹部在台阶部加工工序中成形，但是在铸造工序中成形也可以。
接着，进行旋压加工工序。在旋压加工工序中，通过旋压加工（深冲加工）把纵壁53朝表面侧法兰部10侧折曲。图5（B）表示旋压加工工序的样子。在此旋压加工工序中，一边使中间成形体51以其中心轴线CL作为回转中心按规定回转速度回转，一边把旋压加工用的辊状的折曲加工工具（未图示）从背面侧推压纵壁53朝表面侧移动，由此将该纵壁53折曲。而且，使纵壁53的端部53A与表面侧法兰部10的卡合台阶部58卡定。
接着，进行接合工序及切削加工工序。在接合工序中，沿整周对由旋压加工工序折曲了的纵壁53的端部53A和表面侧法兰部10进行焊接，使它们接合。在切削加工工序中，对包含轮辋3的中间成形体51的表面进行切削加工，成形为所期望的车辆用车轮1的产品形状。切削加工工序后的车辆用车轮1被表示在图5（C）中。如图所示，通过接合工序和切削加工工序，形成表面侧胎圈座部12、凹下壁部15。进而，在表面侧胎圈座部12的径向内方，在存在隔壁22的部分形成实心状的非空洞部22，在无隔壁22的部分形成中空状的空洞部21。
接着，进行孔加工工序。孔加工工序是通过切削加工形成用来安装空气阀门101的阀孔41的工序，该工序通过切削加工形成穿过包含凹下壁部15的非空洞部22并从表面侧朝轮胎气室W贯通的孔。在阀孔41上还形成用来座入空气阀门101的圆形的座面42。在此，通过铸造工序、台阶部加工工序形成的隔壁（非空洞部）22，被形成为，使其截面比阀孔41的孔截面及座面42的截面宽。因此，阀孔41、座面42不在空洞部21贯通，成为在空洞部21未设置阀孔41的结构。由此，在本实施例的车辆用车轮1中，阀孔41的形状可以形成为能够安装用于一般的车辆用车轮的空气阀门101的形状。即，与在空洞部21设置阀孔41的车轮相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，空气阀门101的安装结构可以简化。进而，由于在非空洞部22形成阀孔41且阀孔41不在空洞部21贯通，因此，可以对切削加工所产生的切削粉末进入并残留到空洞部21内的情形加以抑制。
按照这样的本实施例的车辆用车轮1的制造方法，由于在非空洞部22形成阀孔41，所以，与在空洞部21形成阀孔41的制造方法相比，用来确保气密性的密封结构不会变得复杂，空气阀门101的安装结构可以简化。进而，由于在非空洞部22形成阀孔41，所以，可以对切削加工产生的切削粉末进入并残留到空洞部21内的情形加以抑制。
在上述实施例的制造工序中，通过铸造工序将隔壁22一体成形，但是也可以不由铸造工序形成隔壁22，而是取代隔壁22把另行成形了的隔壁在旋压加工工序之前进行接合。
在上述实施例的车辆用车轮1中，非空洞部22以隔开被形成为环状的空洞部21的方式形成，但是，也可以是隔开被形成为环状的空洞部21并将凹下壁部15的壁厚从轮胎气室W侧减薄的结构。将其作为另外实施例的车辆用车轮61在图6中进行表示。如图所示，凹下壁部15的壁厚在阀孔41的周向两侧以一定的范围被减薄。而且，空洞部66未被形成在凹下壁部15的壁厚被减薄的部位。进而，阀孔的中心轴方向上的轮辋的厚度，非空洞部67的一方比空洞部66的小。而且，在此车辆用车轮61上，取代空气阀门101安装了带有空气压力传感器的空气阀门。一般带有空气压力传感器的空气阀门，在空气阀门的轮胎气室W侧沿凹下壁部15存在规定厚度的传感器部。在此车辆用车轮61中，通过凹下壁部15的壁厚被减薄的部分，可以减小带有空气压力传感器的空气阀门的传感器部朝轮胎气室W侧伸出的量。而且，可以对带有空气压力传感器的空气阀门的传感器部的重量所造成的车辆用车轮61重量平衡的偏差加以抑制。
本发明不限于上述实施例的结构、制造方法，在不脱离本发明主旨的范围内也可以适当实施实施例之外的结构、制造方法。
附图标记说明
1、61      车辆用车轮
3          轮辋
10         表面侧法兰部
12         表面侧胎圈座部
21、66     空洞部
22         非空洞部（隔壁）
41         阀孔
53         纵壁
67         非空洞部
101        空气阀门
T          轮胎
VA、VB     胎圈

Claims (4)

1.一种车辆用车轮，该车辆用车轮在轮辋上设有对轮胎的胎圈进行支撑的表面侧及背面侧的胎圈座部，和设置在该表面侧胎圈座部的径向内方用来安装空气阀门的阀孔，其特征在于：
在上述表面侧胎圈座部的径向内方沿车轮的周向连续地设有中空状的空洞部和实心状的非空洞部，上述非空洞部具有比上述阀孔的孔截面宽的截面，而且在该非空洞部设置了该阀孔。
2.如权利要求1所述的车辆用车轮，其特征在于，阀孔的中心轴方向上的轮辋的厚度，非空洞部的一方比空洞部的小。
3.如权利要求2所述的车辆用车轮，其特征在于，非空洞部为轮胎气室侧壁厚被减薄了的形状。
4.一种车辆用车轮的制造方法，该车辆用车轮在轮辋上设有对轮胎的胎圈进行支撑的表面侧及背面侧的胎圈座部，和设置在该表面侧胎圈座部的径向内方用来安装空气阀门的阀孔，其特征在于，依次实施以下工序，即：
形成从轮辋的外表面朝径向外方在整周突出的环状的纵壁，在轮辋的表面侧法兰部与上述纵壁之间沿车轮的周向连续地形成从轮辋的外表面朝径向外方突出并具有比阀孔的孔截面宽的截面的凸部，和外径比该凸部小的凹部的工序；
通过把上述纵壁朝轮辋的表面侧法兰部侧折曲并使该纵壁的端部沿整周与该表面侧法兰部进行接合，从而形成由被折曲了的纵壁构成的表面侧胎圈座部、由被折曲了的纵壁及上述凹部构成的中空状的空洞部，和由上述凸部构成的实心状的非空洞部的工序；以及
在上述非空洞部通过切削加工形成上述阀孔的工序。
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