JP2003126934A - 自動車用ホイール及び自動車用ホイールの製造方法 - Google Patents
自動車用ホイール及び自動車用ホイールの製造方法Info
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Abstract
ルと、その製造工程が合理化された自動車用ホイールの
製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、ハブ孔2の開口縁4に間欠的
に周設されたキャップ固定嵌部4bに、キャップ12の
連結突部13を圧入することにより、キャップ12が嵌
合される自動車用ホイールAにあって、キャップ固定嵌
部4bに限って、キャップ固定溝11を形成するように
したから、ホイールと車軸14との接触面積が充分確保
されるため、嵌め合い性に優れ、自動車の走行安定性を
優れたものとすることができ得る。そして、この自動車
用ホイールの製造方法として、圧縮加工工程と切断加工
工程によりキャップ固定嵌部4bとキャップ固定溝11
とを形成するようにしたから、従来のような切削工程が
不要となるため、製造工程が合理化でき、製造費用を低
減することができ得る。
Description
に係り、詳しくは、そのディスクに形成されるハブ孔に
関するものである。
けられたハブ孔を、ハブが連結された車軸に嵌め込むと
共に、その周囲に形成されたハブ取り付け面に設けられ
たボルト孔を、ハブに設けられたボルト部に嵌め込み、
該ボルト部とナットとによりホイールを締め付けること
によって、該ホイールを車軸に固定することが一般的で
ある。ここで、ハブ孔から覗く車軸が目視されないよう
にすること、及び、その部分の耐候性の向上を目的とし
て、ハブ孔に対し自動車用ホイールの表面側よりキャッ
プを取り付けていることがある。
般的な乗用車にあっては、上述のハブ孔の開口縁に沿っ
て円筒状のハブ孔フランジを形成し、その外周面に周成
されたキャップ溝にホイールキャップの爪部を係止し
て、ホイールにキャップを嵌合している。一方、比較的
大型の四輪駆動車にあっては、車両重量が重いことや、
車軸が太いこと等により、ディスクの板厚が前記乗用車
に比べ厚く、かつ、ハブ孔が大口径であることから、円
筒状のハブ孔フランジを形成することが困難である。そ
のため、ハブ孔の開口縁を、凹溝からなるキャップ固定
嵌部が間欠的に周設された歯車形状とし、その内周面
を、切削用バイト等の刃物を用いて切削加工することに
より、円筒形状のキャップ固定溝を形成していた。そし
て、キャップの連結突部をキャップ固定嵌部に圧入する
ことにより、このキャップ固定溝に連結突部が嵌め合わ
せると共に、キャップの底部をディスクに接触させるこ
とで、ホイールにキャップを嵌合させていた。
等に用いられる自動車用ホイールのハブ孔にあっては、
キャップの連結突部を内嵌するためのキャップ固定溝
が、ハブ孔内周面の全域に設けられていた。これは、キ
ャップ固定溝を精度良く仕上げるために、ハブ孔内周面
の全周に渡って切削加工により成形している。而して、
このキャップ固定溝は、円筒形状となっていた。ところ
が、キャップの連結突部が嵌るキャップ固定嵌部以外の
ハブ孔基部にキャップ固定溝が形成されると、車軸に自
動車用ホイールを取り付ける際の、ハブ孔と車軸との接
触面積が少ないことから、ホイールと車軸との嵌め合い
を適切に行うことが難しかった。そのため、ホイールが
車軸に適切に取り付けられていない場合には、自動車の
走行性が安定しない等の問題が生じることもあった。
定溝の形成工程では、連結突部と嵌め合わされる部分に
のみ、キャップ固定溝を設けることは、切削工程が複雑
になることから困難であった。また、このキャップ固定
溝部を設けるための切削加工工程は、一旦ハブ孔をプレ
ス加工等により形成した後に、改めて行われるものであ
るから、ハブ孔を成形するハブ孔成形工程が多岐にわた
り、製造工程が複雑化する要因となっていた。そのた
め、製造費用の低減等を求めて製造工程の合理化を図る
には限界が生じていた。本発明は、かかる課題を解決す
る自動車用ホイールと、その自動車用ホイールの製造方
法とを提供することを目的とするものである。
めに本発明は、凹溝からなるキャップ固定嵌部が間欠的
に周設された歯車形状の開口縁を具備するハブ孔を備
え、キャップ固定嵌部にホイール表面側より、キャップ
に設けられた連結突部を圧入して、ハブ孔にキャップを
嵌合させる構成とした自動車用ホイールにあって、ハブ
孔のキャップ固定嵌部に限って、その内周面に、前記連
結突部を内嵌するためのキャップ固定溝が形成されてい
ることを特徴とする自動車用ホイールである。
部を圧入するキャップ固定嵌部に限り、キャップ固定溝
を形成したものであるから、キャップ固定嵌部を除く、
ハブ孔の開口縁を形成するハブ孔基部にはキャップ固定
溝が形成されない。そのため、ホイールと車軸とを接合
する際のガイドとなるハブ孔基部と、車軸との接触面積
が増えることとなり、ホイールと車軸とが精度良く取り
付けられるから、自動車の走行を安定したものにする優
れた自動車用ホイールを提供することが可能となる。ま
た、このハブ孔基部では、板厚に余裕ができるため、強
度が向上することとなる。尚、このハブ孔基部にあって
は、ボルト座に対応する部分に設けられている場合が多
いから(図2参照)、この部分の板厚が増えることによ
って疲労寿命が向上するという効果も生じる。また、こ
の自動車用ホイールにあっては、これまでに使用されて
いるキャップをそのまま使用できるという利点もある。
は、ハブ孔を成形するハブ孔成形工程において、開口縁
が歯車形状となるようにハブ孔を形成し、そのキャップ
固定嵌部に圧縮成形を施して、その内周面に連結突部を
嵌めるためのキャップ固定溝を形成する圧縮加工工程
と、該圧縮加工工程により生じた変形余肉部を切断する
切断加工工程とを具備した製造方法を用いることにより
好適に製造される。
ップ固定溝を、圧縮加工工程と切断加工工程により形成
するようにしたことにより、プレス成形機等の加工機で
一連のハブ孔成形工程が行い得るから、従来の切削加工
のように、ハブ孔をプレス加工等で成形した後に、別途
切削工程に移送する必要がなくなるため、製造工程の合
理化ができるという優れた利点を生じる。また、このよ
うな本発明の製造方法によれば、従来の切削加工では極
めて困難である、キャップ固定嵌部に限定したキャップ
固定溝の成形を、比較的容易に行うことが可能となる。
を基礎成形するための圧縮加工を実行する第一圧縮加工
工程と、キャップ固定溝を所定の形状に形成する第二圧
縮加工工程とを具備することも提案される。ここで、第
一圧縮加工工程は、例えば、キャップ固定嵌部の板厚
を、自動車用ホイールのハブ孔が形成されているディス
クの板厚の約50〜60%の板厚となるように圧縮加工
する。これにより、キャップ固定溝が基礎成形される。
その後、第二圧縮加工工程により、第一圧縮加工工程で
基礎成形したキャップ固定溝に対し、再度圧縮加工を行
う。これにより、第一圧縮加工工程により圧縮加工され
たキャップ固定嵌部を、所定の板厚となるようにディス
ク板厚の約20〜30%に圧縮すると共に、キャップ固
定溝を所定の大きさとする。このように圧縮加工工程
を、第一圧縮加工工程と第二圧縮加工工程とに分けてキ
ャップ固定嵌部及びキャップ固定溝を形成することによ
り、圧縮加工により生じる、ホイール材料の脆化と、疲
労寿命低下とを防止し得る効果がある。ここで例示した
各圧縮加工の各圧縮率は、通常の自動車用ホイールの圧
縮加工工程にあって一般的に使用することができる。な
お、この第一圧縮加工工程及び第二圧縮加工工程によ
り、生じた変形余肉部は、切断加工工程にて切断する。
而して、所望のキャップ固定溝を備えるキャップ固定嵌
部が形成されることとなる。
て、開口縁が歯車形状となるハブ孔の形成を同時に行う
ようにしても良い。これにより、ハブ孔成形工程が一層
合理化できるから、製造費用の低減が期待される。
れたキャップ固定嵌部の板厚は、ディスク板厚(非圧縮
加工部位)よりも薄肉であり、両者の板厚差は比較的大
きくなる。さらに、ハブ孔の開口縁では、その周方向
に、切断加工するキャップ固定嵌部と、ハブ孔基部とが
連成されていることから、変形余肉部を通常のパンチ等
により適正に切断することには限界がある。而して切断
加工工程において、ハブ孔の開口縁の凹凸形状に合わせ
た形状を有する断続ハブ孔抜きパンチ(図9参照)を用
いることが提案される。この断続ハブ孔抜きパンチは、
その凹部によりハブ孔基部を所定の開口縁形状に保持す
ると共に、その凸部により圧縮加工工程で生じた変形余
肉部を切断するようにしたものであるから、圧縮加工工
程で生じた変形余肉部のみを適正かつ、容易に切断する
ことが可能となる。
な優れた品質を有する自動車用ホイールを製造できると
共に、上記のように、製造工程を合理化することができ
るため、製造費用を低減することが可能となる。而し
て、本発明の自動車用ホイールの製造方法は、生産効率
の点において非常に有用な方法である。
て説明する。図1は自動車用スチールホイールAの縦断
面図であり、図2はその平面図である。この自動車用ス
チールホイールAは、リム1と、歯車形状のハブ孔2を
その中央に具備するディスク5とからなる。このハブ孔
2は、ハブ孔基部4aとキャップ固定嵌部4bとが連成
してなる開口縁4を有する。かかる自動車用スチールホ
イールAは、リム1の内周面にディスク5を内嵌させ
て、一体化される。さらに嵌合されたリム1とディスク
5は、隅肉溶接又はスポット溶接により接合することに
より一体化される。なお、隅肉溶接には、アーク溶接、
レーザー溶接等の公知技術を用いることができる。
側には、ハブ孔2をガイドとして自動車の車軸14と連
接されたハブ15(図4参照)に、自動車用スチールホ
イールAを取り付ける際にハブ15が接触するハブ取り
付け面10が設けられている。そして、ハブ孔2を中心
として、ハブ孔2の半径方向外側に位置し周方向に互い
に均等間隔で形成された六個のボルト孔6が、ハブ取り
付け面10に配設されている。なお、このボルト孔6
は、自動車の車種によってその個数が異なる場合が存在
する。
は、前記ボルト孔6の半径方向外側から、リム1とディ
スク5との嵌合部に向かって隆起する形状となってお
り、この部分に周方向に五個の飾り孔9が備えられてい
る。この隆起形状及び飾り孔9は、意匠性の向上、剛性
の向上、軽量化、放熱性の向上等の役割を果たしてい
る。なお、この隆起形状は、自動車に取り付ける際のオ
フセットに依存するから、自動車の車種により異なる場
合がある。同様に飾り孔9にあっても、その形状や個数
が異なる場合がある。
位置にハブ孔基部4aを設け、各ボルト孔6の間の位置
にキャップ固定嵌部4bとなるように、開口縁4が形成
されている。これにより、ボルト孔6からハブ孔基部4
aまでの距離が充分確保されるから、この部分の強度が
充分に保たれる。
ホイールAの材料としては、鉄を主成分とする鋼材料か
らなり、該鋼材料にNi、Cr、Si、Mn、Ti等の
合金元素を添加してなる合金鋼を好適に使用することが
できる。これにより、耐摩耗性、耐熱性、耐食性等に優
れる自動車用スチールホイールAを得ることが可能とな
る。そして、このような鋼材料の板材から、プレス成形
により形成したリム1とディスク5とを、上述のように
隅肉溶接することにより、自動車用スチールホイールA
を得る。
3に自動車用スチールホイールAのキャップ固定嵌部4
bの拡大図を示す。ディスク5の板厚は約7mmであ
り、キャップ固定嵌部4bの肉厚は約2mm、キャップ
固定溝11の高さは約5mmとなっている。このキャッ
プ固定溝11は、キャップ固定嵌部4bの全幅に形成さ
れている。一方、ハブ孔基部4aの板厚は、ディスクの
板厚と同じ約7mmである。
2にキャップ12が嵌合された状態の断面図を図4に示
す。この図4は、キャップ12がキャップ固定嵌部4b
に嵌合された部分(図左側)と、キャップ12がハブ孔
基部4aに嵌合された部分(図右側)とを示している。
このキャップ12は、その連結突部13をキャップ固定
嵌部4bに圧入して、連結突部13とキャップ固定溝1
1とを嵌め合わせることにより、キャップ12が自動車
用スチールホイールAに固定される。ここで、連結突部
13は、キャップ12の開口縁に間欠的に設けられた凸
部であって、その先端が外方向に折り返されてなる形状
を有している。この折り返しにより、キャップ12の軸
に対し直角方向に弾性力を有し、この弾性力によりキャ
ップ固定溝11に嵌合させ得る。さらに、連結突部13
は、折り返し位置から、キャップ固定溝11に適切に嵌
め合う位置で、再度折り曲げられている。これにより、
一旦、嵌合したキャップ12の取り外し作業が行えるよ
うになっている。
自動車に取り付ける場合として、適切なタイヤを装着し
た後、自動車の車軸14と連結したハブ15に形成され
たボルト部16にボルト孔6を嵌め込むと共に、ハブ孔
2を車軸14に嵌め込むことにより、ハブ取り付け面1
0を該ハブ15に接触させる。そして、ボルト孔6より
突出するボルト部16にナット17を、所要の締め付け
トルクにより締め付けることで、自動車用スチールホイ
ールAを車軸14に固定する。そして、上記したように
キャップ12をハブ孔2に嵌合することにより、図4の
ように自動車用スチールホイールAが自動車に装着され
ることとなる。ここで、ホイールAと車軸14とが適正
な状態で取り付けられるためには、ハブ孔2が車軸14
と接触する面積を充分確保していることが必要となる。
このハブ孔2にあって、キャップ固定嵌部4bには車軸
14との接触面積が無く、ハブ孔基部4aにより車軸1
4と接触することとなる。本発明の自動車用スチールホ
イールAにあっては、このハブ孔基部4aが充分な接触
面積を有しているから、ホイールAと車軸14とを容易
に正しい位置で固定することができ得る。而して、自動
車用スチールホイールAが自動車に適正に取り付けられ
ることから、自動車の走行性が一層安定することとな
る。
ブ孔成形工程について、図5乃至図7に従って説明す
る。図5は、キャップ固定嵌部4bにおける第一圧縮加
工工程を表したものであり、本実施例では、同時にハブ
孔2を開けるようにしている。第一圧縮加工工程では、
ディスク5の表面側より絞りダイス20を圧着させると
共に、ディスク5の裏面側から、ハブ孔2を形成する部
分と圧縮加工する部分とを備える成形パンチ21によ
り、ハブ孔2の打抜き加工と、キャップ固定溝の圧縮加
工とを行う。ここでは、キャップ固定嵌部4bの板厚
が、ディスク5の板厚の約50〜60%になるようにす
る基礎加工を行う。尚、このキャップ固定溝11の圧縮
加工を、ハブ孔2に存在するキャップ固定嵌部4bに対
して一斉に実行されるようにして、加工工程が効率的に
実行されるようにしている。また、この圧縮加工にあっ
て、予め塑性変形する変形量を考慮した形状を有する成
形パンチ21を用いて、ハブ孔2の打抜きを行うように
することもできる。
う。この工程では、絞りダイス22と成形パンチ23を
用いて、キャップ固定嵌部の圧縮加工を行い、第一圧縮
加工工程で基礎成形したキャップ固定溝11を、所定の
形状に仕上げる。ここでは、キャップ固定嵌部4bの板
厚が、ディスク5の板厚の約20〜30%となるように
圧縮加工し、キャップ固定溝11を形成すると共に、キ
ャップ固定嵌部4bを所定の板厚に成形する。このよう
に、キャップ固定溝11の圧縮加工工程を二回に分けて
実行するようにしたから、一回の圧縮加工による変形量
を小さくできるため、キャップ固定嵌部4bに圧縮加工
により生じる変形歪みが多大に内在する状況を回避でき
得、キャップ固定嵌部4bの疲労寿命が低下することを
防止できる。この第二圧縮加工工程では、ハブ孔2の開
口縁4が変形しないように、絞りダイス22及び成形パ
ンチ23に逃がしを設ける。これにより、ハブ孔2の中
心に向かって、圧縮加工により変形余肉部18が生じ
る。
によって生じた変形余肉部18を削除する切断加工工程
を行う。この切断加工工程にあっては、ディスク5の表
面側よりハブ孔抜きダイス24を圧着すると共に、ディ
スク5の裏面側より断続ハブ孔抜きパンチ25により、
変形余肉部18の切断を行う。これにより、キャップ固
定嵌部4bの形状を整え、所望の開口縁4形状を有する
ハブ孔2が得られることとなる。この切断加工工程で
は、図8及び図9に示すような歯車形状の断続ハブ孔抜
きパンチ25を使用する。この断続ハブ孔抜きパンチ2
5は、切断加工をする切断部分26と、ハブ孔基部4a
に沿って挿入される形状保持部分27とからなり、その
外形状は、ハブ孔2の開口縁4の形状に合わせている。
この断続ハブ孔抜きパンチ25により切断加工工程を行
うことで、ディスク5の裏面から変形余肉部18までに
約5mm(キャップ固定溝の高さ)の板厚差があり、か
つ、変形余肉部18が在るキャップ固定嵌部4bに連成
してハブ孔基部4aが在る状況にあっても、比較的容易
に、変形余肉部18の切断が可能となり、適切なハブ孔
2を形成でき得る。
自動車用ホイールの製造方法によれば、ハブ孔2の成形
工程が合理化できるから、製造費用の低減が可能とな
る。そして、得られた自動車用スチールホイールAは、
所望のキャップ固定溝11が適正に形成されることか
ら、ディスク5とキャップ12との一体感が生じ、安定
して嵌合されることとなる。また、これまで使用されて
いるキャップを使用できるという利点もあるから、市場
に受け入れられやすい。さらに、ハブ孔基部4aに車軸
14との充分な接触領域が確保されることから、容易か
つ適切に車軸14と嵌合できるため、自動車の走行安定
性に優れるという効果がある。
ように、ハブ孔の開口縁に周設されたキャップ固定嵌部
に限って、キャップ固定溝を形成したものであるから、
ホイールを車軸と接合する際のガイドとなるハブ孔基部
には、キャップ固定溝が形成されないため、車軸との接
触面積が充分確保されることとなり、ホイールと車軸と
が精度良く嵌合でき、自動車の走行を安定したものとす
る優れた利点が生じる。
て、ハブ孔を成形するハブ孔成形工程において、キャッ
プ固定嵌部に圧縮成形を施してキャップ固定溝を形成す
る圧縮加工工程と、該圧縮加工工程により生じた変形余
肉部を切断する切断加工工程とを具備するものとした。
これにより、従来のようにキャップ固定溝を形成するた
めの切削加工を必要とせず、切削加工によって生じる加
工歪みの影響がなくなるから、疲労寿命を向上させるこ
とができ得る。また、製造工程の合理化が図れるため、
製造費用の低減ができるという優れた利点もある。
定溝を基礎成形する第一圧縮加工工程と、キャップ固定
溝を所定の形状に形成する第二圧縮加工工程とを具備す
るものとする。このように圧縮加工を二段階で実行する
ことで、一度に大きな変形を与えないようにできるか
ら、ホイール材料の脆化と、疲労寿命の低下を抑制する
ことができる。
孔の開口縁凹凸形状に合わせた断続ハブ孔抜きパンチを
用いるようにしたから、前加工工程までに形成されたハ
ブ孔形状及び、キャップ固定溝を傷つけることなく、圧
縮加工工程で生じた変形余肉部を容易に切断することが
できるため、所望のハブ孔を適正に形成することが可能
となる。
る。
ップの嵌合状態を示す縦断面図である。
の縦断面図である。
の縦断面図である。
断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】凹溝からなるキャップ固定嵌部が間欠的に
周設された歯車形状の開口縁を具備するハブ孔を備え、
キャップ固定嵌部にホイール表面側より、キャップに設
けられた連結突部を圧入して、ハブ孔にキャップを嵌合
させる構成とした自動車用ホイールにあって、 ハブ孔のキャップ固定嵌部に限って、その内周面に、前
記連結突部を内嵌するためのキャップ固定溝が形成され
ていることを特徴とする自動車用ホイール。 - 【請求項2】自動車用ホイールにハブ孔を成形するハブ
孔成形工程において、開口縁が歯車形状となるようにハ
ブ孔を形成すると共に、 そのキャップ固定嵌部に圧縮成形を施して、その内周面
に連結突部を嵌め合わせるためのキャップ固定溝を形成
する圧縮加工工程と、該圧縮加工工程により生じた変形
余肉部を切断する切断加工工程とを具備することを特徴
とする自動車用ホイールの製造方法。 - 【請求項3】キャップ固定嵌部に圧縮成形を施して、そ
の内周面にキャップ固定溝を形成する圧縮加工工程が、
キャップ固定溝を基礎成形するための圧縮加工を実行す
る第一圧縮加工工程と、キャップ固定溝を所定の形状に
形成する第二圧縮加工工程とを具備することを特徴とす
る請求項2に記載の自動車用ホイールの製造方法。 - 【請求項4】切断加工工程にあって、ハブ孔の開口縁凹
凸形状に合わせた外形状を備えた断続ハブ孔抜きパンチ
を用い、この断続ハブ孔抜きパンチの凸部により圧縮加
工工程で生じた変形余肉部を切断すると共に、断続ハブ
孔抜きパンチの凹部により所定のハブ孔の開口縁形状が
保持されるようにしていることを特徴とする請求項2又
は請求項3に記載の自動車用ホイールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001322758A JP2003126934A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 自動車用ホイール及び自動車用ホイールの製造方法 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP (1) | JP2003126934A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015136617A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 中央精機株式会社 | 自動車用ホイールディスク |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001322758A patent/JP2003126934A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015136617A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 中央精機株式会社 | 自動車用ホイールディスク |
JPWO2015136617A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2017-04-06 | 中央精機株式会社 | 自動車用ホイールディスク |
US9724960B2 (en) | 2014-03-11 | 2017-08-08 | Central Motor Wheel Co., Ltd. | Automobile wheel disk |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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