JP2000071702A - アルミ展伸ホイールのナット座部形状およびその形成方法 - Google Patents

アルミ展伸ホイールのナット座部形状およびその形成方法

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JP2000071702A
JP2000071702A JP10242427A JP24242798A JP2000071702A JP 2000071702 A JP2000071702 A JP 2000071702A JP 10242427 A JP10242427 A JP 10242427A JP 24242798 A JP24242798 A JP 24242798A JP 2000071702 A JP2000071702 A JP 2000071702A
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Japan
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wheel
nut seat
axial direction
nut
bolt hole
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JP10242427A
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Ryoichi Watanabe
亮一 渡辺
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Topy Industries Ltd
Original Assignee
Topy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナット締付け荷重を加えた際永久変形を起こ
さないアルミホイールのナット座部形状とその形成方法
の提供。 【解決手段】 ナット座部4のホイール軸方向内側端面
10がディスクのハブ接触面13とホイール軸方向に同
じかまたはほぼ同じ位置にあるアルミホイールのナット
座部形状。ナット座部4を余肉をつけて概略形成し、鍛
造で余肉部をホイール軸方向内側に移動させてナット座
部4のホイール軸方向内側端面10をディスクのハブ接
触面13とホイール軸方向に同じかまたはほぼ同じ位置
にし、ついでボルト孔12をプレス打ち抜きするアルミ
ホイールのナット座部形状の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用アルミ展
伸ホイールのナット座部の形状とその形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】アルミ板材を展伸加工して製造したディ
スクとリムを溶接接合したアルミ展伸ホイールは、その
製法がスチールホイールと酷似しているため、形状もス
チールホイールの形状ほとんどそのままである。したが
って、ナット座部の形状も、図6に示すような、スチー
ルホイールとまったく変わらない形状とされている。図
6では、ナット座部24はインサートなどを用いること
なくアルミホイール21に一体に形成されており、ホイ
ール軸方向外側(図6のP方向)に湾曲しており、おも
て面25側にテーパ状のナット座面26を有し、裏面2
9側に直円筒状のボルト孔28を有し、ボルト孔28の
周囲の壁31は円筒状にホイール軸方向内側(図6のQ
方向)に突出している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スチールホイ
ールのナット座部形状をアルミ展伸ホイールに採用した
際、アルミはスチールより強度特性値がかなり低いため
(引張強さで約1/2以下レベル)、車軸のハブからボ
ルト孔を挿通してホイール軸方向外側に延びるハブボル
トにナット(ハブナット)を締めつけると、ナットから
ナット座部にかかるホイール軸方向内側に向かう荷重に
よって、ナット座部は剛性不足のため容易に永久変形を
起こす。各ホイールのナット座部の強度、剛性がホイー
ルに要求される基準強度に達しない場合、そのホイール
は成立しないことになる。強度を補充するために、図7
に示すようなインサートブッシュ40をナット座部に打
ち込んだりすることもあるが(実開昭54−10980
2号公報)、部品点数が増え、インサート打ち込みの工
数が増え、コストアップとなる。本発明の目的は、イン
サートを打ち込まない、ホイールに一体のナット座部で
あって、ナット締付け荷重を加えた際に、永久変形を起
こしにくい、アルミ展伸ホイールのナット座部の形状と
その形成方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
する本発明はつぎの通りである。 (1) アルミホイールに一体に形成されており、ホイ
ール軸方向外側に湾曲しており、おもて側にテーパ状の
ナット座面を有し裏側に直円筒状のボルト孔を有し、ボ
ルト孔の周囲の壁は円筒状にホイール軸方向内側に突出
しているアルミ展伸ホイールのナット座部の形状であっ
て、ナット座部のホイール軸方向内側端面がディスク部
のナット座部以外の部分のハブ接触面とホイール軸方向
に同じかほぼ同じ位置に位置しており、ナット座部のナ
ット座面とボルト孔内面との間にナット座面からボルト
孔に近づくにつれて径が縮小するテーパ面が設けられて
いる、アルミ展伸ホイールのナット座部形状。 (2) ナット座部のホイール軸方向内側端面には、ボ
ルト孔の縁部にホイール軸方向外側に凹む環状の凹部が
形成されている、(1)記載のアルミ展伸ホイールのナ
ット座部形状。 (3) ディスク部の壁をホイール軸方向外側にしぼり
加工またはプレス加工で湾曲させて余肉部をもつナット
座部を概略成形する工程と、ナット座面成形用テーパ面
とそれより先端に先細りのもう一つのテーパ面をもつパ
ンチで余肉部をもつナット座部を鍛造して肉の一部をホ
イール軸方向内側に移動させ、ナット座部のおもて側に
テーパ状のナット座面とそれよりホイール軸方向内側の
位置にホイール軸方向内側にいくに従って径が縮小する
テーパ面を形成するとともに、ナット座部のホイール軸
方向内側端面をディスク部のナット座部以外の部分のハ
ブ接触面とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置に位置
させる工程と、ナット座部のテーパ面の穴の底面からナ
ット座部のホイール軸方向内側端面まで貫通するボルト
孔をプレス抜きする工程と、からなるアルミ展伸ホイー
ルのナット座部形状の形成方法。 (4) ナット座部の鍛造において、ナット座部のホイ
ール軸方向内側端面に、ボルト孔の縁部にホイール軸方
向外側に凹む環状の凹部を形成しておく、(3)記載の
アルミ展伸ホイールのナット座部形状の形成方法。
【0005】上記(1)のアルミ展伸ホイールのナット
座部形状では、ナット座部のホイール軸方向内側端面が
ハブ接触面とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置にあ
るので、ナットを締めたときにナット座部はそのホイー
ル軸方向内側端面で車軸のハブの軸方向端面に当接し、
それ以上に締めつけてもナット座部の湾曲壁はハブ側に
変形せず、ナット座部はナット締付けに対し十分な剛性
と強度を有することになる。この剛性、強度アップには
別体のインサートの打ち込みを採用しておらず、インサ
ート採用に伴うコストアップを生じない。上記(2)の
アルミ展伸ホイールのナット座部形状では、ナット座部
のホイール軸方向内側端面に、ボルト孔周縁に凹部が形
成されているので、ボルト孔のプレス打ち抜き時にボル
ト孔周縁にバリが生じても、バリが車軸のハブ端面に当
たることがなく、バリにより締め付けに支障が生じるこ
とはない。上記(3)のアルミ展伸ホイールのナット座
部形状の形成方法では、ナット座部の概略形成工程で、
ナット座部に余肉をもたせておき、鍛造工程で、余肉を
含めナット座部の肉をホイール軸方向内側に移動させた
ので、インサートを用いることなく、ナット座部のホイ
ール軸方向内側端面をディスク部のナット座部以外の部
分のハブ接触面とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置
に位置させることができる。そして、この方法で形成し
たナット座部を持つアルミホイールを車軸に装着する
際、ナットを締めたときにナット座部はそのホイール軸
方向内側端面で車軸のハブの軸方向端面に当接し、それ
以上に締めつけてもナット座部の湾曲壁はハブ側に変形
せず、ナット座部はナット締付けに対し十分な剛性と強
度を有することになる。上記(4)のアルミ展伸ホイー
ルのナット座部形状の形成方法では、鍛造工程で、ナッ
ト座部のホイール軸方向内側端面に、ボルト孔周縁に凹
部を形成するので、ボルト孔のプレス打ち抜き時にボル
ト孔周縁にバリが生じても、バリは凹部内に位置し、車
軸への装着時にバリが車軸のハブ端面に当たることがな
く、バリにより締め付けに支障が生じることはない。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明実施例のアルミ展伸ホイー
ルのナット座部形状を、図1、図2を参照して説明し、
本発明実施例のアルミ展伸ホイールのナット座部形状の
形成方法を、図3〜図5を参照して説明する。図1、図
2に示すように、本発明実施例のナット座部形状をもつ
アルミホイール1は、アルミ板材を展伸加工して製造し
たアルミ展伸ホイールであり(鋳造ではない)、ディス
ク部2とリム部3とを溶接接合したホイールからなり、
全体がアルミ製(インサート無し)である。ディスク部
2にはハブ孔回りに周方向に等間隔に複数のナット座部
4が形成されている。ナット座部4は、ホイール軸方向
外側(図2ではP方向)に湾曲しており、おもて面5側
にテーパ状のナット座面6を有し裏面9側に直円筒状の
ボルト孔8を有し、ボルト孔8の周囲の壁11は円筒状
にホイール軸方向内側(図2のQ方向)に突出してい
る。
【0007】ナット座部4のホイール軸方向内側端面1
0がディスク部2のナット座部4以外の部分のハブ接触
面13とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置に位置し
ている。ナット座部4のホイール軸方向内側端面10と
ハブ接触面13は、ナット座部4のホイール軸方向内側
端面10からホイール軸方向外側に湾曲しそこから再び
ホイール軸方向内側に湾曲するナット座部4のホイール
軸方向内側面を介して連結している。ナット座部4のナ
ット座面6とボルト孔8内面との間にナット座面6から
ボルト孔8に近づくにつれて径が縮小するテーパ面7が
設けられている。ナット座面6、テーパ面7、ボルト孔
8のそれぞれの軸芯は同一線上にある。
【0008】ナット座部4のホイール軸方向内側端面1
0には、ボルト孔8の縁部に、ホイール軸方向内側端面
10からホイール軸方向外側に凹む環状の凹部12が形
成されている。凹部12の深さはボルト孔8のプレス打
ち抜き時に生じるバリを凹部12内に収容できる深さと
する。
【0009】本発明実施例のアルミ展伸ホイールのナッ
ト座部形状の形成方法は、図3〜図5に示すように、図
3に示すように、ナット座部4を余肉部14をもたせて
概略形成する第1工程と、鍛造により余肉部14の肉を
移動させホイール軸方向内側端面10をハブ接触面とホ
イール軸方向に同じかほぼ同じ位置とする第2工程と、
ボルト孔8をプレス打ち抜きする第3工程と、からな
る。本発明実施例のアルミ展伸ホイールのナット座部形
状の形成方法では、鍛造工程からなる第2工程におい
て、ホイール軸方向内側端面10にボルト孔8まわりに
凹部12を形成してもよい。
【0010】さらに詳しくは、第1工程では、ディスク
部2の壁をホイール軸方向外側にしぼり加工またはプレ
ス加工で湾曲させて余肉部14をもつナット座部4を概
略成形する。第2工程では、ナット座面成形用テーパ面
16aとそれより先端に先細りのもう一つのテーパ面1
6bをもつパンチ16で、余肉部14をもつナット座部
4を鍛造して肉の一部をホイール軸方向内側に移動さ
せ、ナット座部4のおもて側にテーパ状のナット座面6
とそれよりホイール軸方向内側の位置にホイール軸方向
内側にいくに従って径が縮小するテーパ面7を形成する
とともに、ナット座部4のホイール軸方向内側端面10
をディスク部2のナット座部4以外の部分のハブ接触面
13とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置に位置させ
る。第2工程では、ナット座部4のホイール軸方向内側
端面10に、ボルト孔8の縁部にホイール軸方向外側に
凹む環状の凹部12を鍛造により形成してもよい。第3
工程では、ナット座部4のテーパ面7の穴の底面20か
らナット座部4のホイール軸方向内側端面10まで貫通
するボルト孔8をプレス抜きする。
【0011】鍛造工程において、余肉部14の肉をホイ
ール軸方向内側に寄せる際、パンチ食い込み先端18で
は、その最先端部19近傍において、図4に点線で示す
ように直線パンチの場合剪断力が強く働き、鍛造割れを
起こす。このため、本発明実施例では、図4に示すよう
に、パンチ16をテーパ形状とし、材料に圧縮方向の力
を加え、割れが入らないようにしてある。また、ボルト
孔8のプレス打ち抜き工程では、前工程の鍛造工程でパ
ンチテーパによる圧縮残留応力の存在とテーパ面7の穴
の深さだけ肉厚が薄くなっていることにより、抜き面は
きれいに仕上がる。また、鍛造工程で凹部12を形成し
た場合は、プレス内抜きで、図5に示すように、ボルト
孔8にバリ17が生じても、バリ17は凹部12内に収
容され、鍛造時には接地面に接触せず、ホイールのハブ
への装着時には車軸のハブ端面に接触しない。
【0012】
【発明の効果】請求項1のアルミ展伸ホイールのナット
座部形状によれば、ナット座部のホイール軸方向内側端
面がハブ接触面とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置
にあるので、ナットを締めたときにナット座部はそのホ
イール軸方向内側端面で車軸のハブの軸方向端面に当接
し、それ以上に締めつけてもナット座部の湾曲壁はハブ
側に変形せず、ナット座部はナット締付けに対し十分な
剛性と強度を有することになる。この剛性、強度アップ
には別体のインサートの打ち込みを採用しておらず、イ
ンサート採用に伴うコストアップを生じない。請求項2
のアルミ展伸ホイールのナット座部形状によれば、ナッ
ト座部のホイール軸方向内側端面に、ボルト孔周縁に凹
部が形成されているので、ボルト孔のプレス打ち抜き時
にボルト孔周縁にバリが生じても、バリが車軸のハブ端
面に当たることがなく、バリにより締め付けに支障が生
じることはなく、バリ除去加工をする必要がない。請求
項3のアルミ展伸ホイールのナット座部形状の形成方法
によれば、ナット座部の概略形成工程で、ナット座部に
余肉をもたせておき、鍛造工程で、余肉を含めナット座
部の肉をホイール軸方向内側に移動させたので、インサ
ートを用いることなく、ナット座部のホイール軸方向内
側端面をディスク部のナット座部以外の部分のハブ接触
面とホイール軸方向に同じかほぼ同じ位置に位置させる
ことができる。そして、この方法で形成したナット座部
を持つアルミホイールを車軸に装着する際、ナットを締
めたときにナット座部はそのホイール軸方向内側端面で
車軸のハブの軸方向端面に当接し、それ以上に締めつけ
てもナット座部の湾曲壁はハブ側に変形せず、ナット座
部はナット締付けに対し十分な剛性と強度を有すること
になる。請求項4のアルミ展伸ホイールのナット座部形
状の形成方法によれば、鍛造工程で、ナット座部のホイ
ール軸方向内側端面に、ボルト孔周縁に凹部を形成する
ので、ボルト孔のプレス打ち抜き時にボルト孔周縁にバ
リが生じても、バリは凹部内に位置し、車軸への装着時
にバリが車軸のハブ端面に当たることがなく、バリによ
り締め付けに支障が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のナット座部形状をもつアル
ミ展伸ホイールの断面図である。
【図2】図1のアルミ展伸ホイールのナット座部の拡大
断面図である。
【図3】本発明の一実施例のアルミ展伸ホイールのナッ
ト座部形状の形成方法を工程順に示す断面図である。
【図4】テーパ形状パンチの一部分の正面図である。
【図5】凹部近傍の断面図である。
【図6】従来のアルミ展伸ホイールのナット座部の拡大
断面図である。
【図7】従来のインサートをもつナット座部の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 アルミ展伸ホイール 2 ディスク 3 リム 4 ナット座 6 ナット座面 7 テーパ面 8 ボルト孔 10 ナット座ホイール軸方向内側面 11 円筒部 12 凹部 13 ハブ接触面 14 余肉部 16 パンチ 17 バリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミホイールに一体に形成されてお
    り、ホイール軸方向外側に湾曲しており、おもて側にテ
    ーパ状のナット座面を有し裏側に直円筒状のボルト孔を
    有し、ボルト孔の周囲の壁は円筒状にホイール軸方向内
    側に突出しているアルミ展伸ホイールのナット座部の形
    状であって、 ナット座部のホイール軸方向内側端面がディスク部のナ
    ット座部以外の部分のハブ接触面とホイール軸方向に同
    じかほぼ同じ位置に位置しており、 ナット座部のナット座面とボルト孔内面との間にナット
    座面からボルト孔に近づくにつれて径が縮小するテーパ
    面が設けられている、アルミ展伸ホイールのナット座部
    形状。
  2. 【請求項2】 ナット座部のホイール軸方向内側端面に
    は、ボルト孔の縁部にホイール軸方向外側に凹む環状の
    凹部が形成されている、請求項1記載のアルミ展伸ホイ
    ールのナット座部形状。
  3. 【請求項3】 ディスク部の壁をホイール軸方向外側に
    しぼり加工またはプレス加工で湾曲させて余肉部をもつ
    ナット座部を概略成形する工程と、 ナット座面成形用テーパ面とそれより先端に先細りのも
    う一つのテーパ面をもつパンチで余肉部をもつナット座
    部を鍛造して肉の一部をホイール軸方向内側に移動さ
    せ、ナット座部のおもて側にテーパ状のナット座面とそ
    れよりホイール軸方向内側の位置にホイール軸方向内側
    にいくに従って径が縮小するテーパ面を形成するととも
    に、ナット座部のホイール軸方向内側端面をディスク部
    のナット座部以外の部分のハブ接触面とホイール軸方向
    に同じかほぼ同じ位置に位置させる工程と、 ナット座部のテーパ面の穴の底面からナット座部のホイ
    ール軸方向内側端面まで貫通するボルト孔をプレス抜き
    する工程と、からなるアルミ展伸ホイールのナット座部
    形状の形成方法。
  4. 【請求項4】 ナット座部の鍛造において、ナット座部
    のホイール軸方向内側端面に、ボルト孔の縁部にホイー
    ル軸方向外側に凹む環状の凹部を形成しておく、請求項
    3記載のアルミ展伸ホイールのナット座部形状の形成方
    法。
JP10242427A 1998-08-28 1998-08-28 アルミ展伸ホイールのナット座部形状およびその形成方法 Pending JP2000071702A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096345A1 (fr) * 2002-05-09 2003-11-20 Fujikura Ltd. Dispositif d'entrainement de disque dur et son procede de production
JP2009154179A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Muro Corp 平板からの両面突出円筒部成形方法、及び両面突出円筒部一体成形品
CN114043181A (zh) * 2022-01-07 2022-02-15 宁波润程智能科技有限公司 一种轻量化轮毂锻造方法

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