JP2005022070A - ホイル用リムへのディスク圧入方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リムおよびディスクのセット性を向上させ、しかも、リムに対してディスクが圧入されるときのフローティングを回避して最適な圧入深さ精度（位置決め精度）を保持することにある。
【解決手段】上型部２４にセットされたディスクＤを固定するクランプアーム５０ａ、５０ｂと、下型部２８の支持面に沿ってセットされたリムＲを固定するクランプ部材１０６とを備え、第１シリンダ２０の駆動作用下に上型部２４が下降して前記上型部２４に固定されたディスクＤが下型部２８に固定されたリムＲの開口部内に圧入される際、当接することにより前記リムＲに対する前記ディスクＤの圧入深さが設定される当接部材６２と被当接部材６０とを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用のホイルを製造する際、溶接に先立ってリムに対してディスクを安定して圧入することが可能なホイル用リムへのディスク圧入方法および装置に関する。

従来から、自動車用のホイルを製造する際、ホイル用のリムに対してディスクを正確に嵌入するための装置が用いられている。例えば、特許文献１に開示されたロードホィールのディスク圧入装置では、上下方向に近接離間可能な上下ホルダを備えている。

上ホルダには、リムに対応し且つ保持部材用弾性体を介して取り付けた一方の保持部材と、ディスクに対応する圧入治具と、前記圧入治具に弾性体によって圧入方向へ突出するノックアウトピンとが設けられている。下ホルダには、前記保持部材に対向する他方の保持部材と、前記圧入治具に対向し且つ受圧盤用弾性体を介して取り付けた受圧盤とが設けられている。

前記特許文献１に開示されたロードホィールのディスク圧入装置では、リムおよびディスクを正確に位置決めまたは保持しようとするものであるが、多数のガイドピンが用いられるとともに、下型にも駆動装置を設けるために構造が複雑となり、部品点数が多く作用も複雑になるという問題がある。

そこで、本出願人は、特許文献２に示されるように、極めて簡単な構造によってリムに対してディスクを正確に嵌入することが可能なホイルのリム、ディスク嵌入装置を提案している。

実開昭６１−２００６２２号公報 特開昭６４−８３４０１号公報

本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、リムおよびディスクのセット性を向上させ、しかも、リムに対してディスクが圧入されるときのフローティングを回避して最適な圧入深さ精度（位置決め精度）を保持することが可能なホイル用リムへのディスク圧入方法および装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に係る本発明によれば、第１型部にディスクをセットして固定すると共に、第２型部にホイル用リムをセットして固定する。続いて、前記第１型部と前記第２型部とを相対的に変位させ、ホイル用リムの開口部内にディスクを圧入する。前記ホイル用リムの開口部内にディスクを圧入する際、第１型部に設けられた当接部材と第２型部に設けられた被当接部材とが当接してホイル用リムに対するディスクの圧入深さが設定される。

従って、請求項１に係る本発明によれば、第１型部にディスクが固定され、且つ第２型部にホイル用リムが固定された状態で、前記ホイル用リムの開口部内にディスクが圧入されるため、前記ディスクがフローティング（傾斜）することを回避することができる。しかも、前記ホイル用リムの開口部内にディスクを圧入する際、第１型部に設けられた当接部材と第２型部に設けられた被当接部材とが当接して、ホイル用リムに対するディスクの圧入深さが設定されるため、前記圧入深さ精度を向上させることができる。この結果、ホイルの製品精度を向上させることができる。

なお、前記「フローティング」とは、ホイル用リムの開口部内に対してディスクが傾斜した状態で圧入され、あるいは圧入深さがばらついて不安定な状態をいう。このフローティングは、ホイル用リムに対してディスクを圧入する際、前記ホイル用リム又はディスクの少なくともいずれか一方が完全に固定されていないために発生する。

また、請求項２に係る本発明によれば、ディスク固定手段によってディスクが第１型部に確実に固定されるとともに、リム固定手段によってホイル用リムが第２型部に確実に固定された状態で圧入される。従って、第１型部にホイル用リムを固定するための手段が不要となるとともに、第２型部にディスクを固定するための手段が不要となる。この結果、ホイル用リムおよびディスクのセット作業性を向上させることができる。

さらに、請求項３に係る本発明によれば、前記第２型部に、ホイル用リムがセットされるリム保持用金型と、前記リム保持用金型を他のリム保持用金型と交換する際、前記リム保持用金型を上昇させて変位可能とするリフタ部とを設けることにより、該リム保持用金型を簡便に交換することができる。この結果、多機種のホイルに対応することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ホイル用リムおよびディスクのセット性を向上させ、しかも、リムに対してディスクが圧入されるときのフローティングを回避して最適な圧入深さ精度（位置決め精度）を保持することができる。

本発明に係るホイル用リムへのディスク圧入方法について、これを実施する装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１乃至図３において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るホイル用リムへのディスク圧入装置（以下、単に、ディスク圧入装置１０という）を示す。

このディスク圧入装置１０は、鉛直方向に延在する複数の支柱１２および水平方向に延在する長短複数の横架部材１４ａ、１４ｂが一体的に組み付けられて構成された枠体１６と、前記枠体１６の上部に固定された天板１８と、前記天板１８の上面に鉛直方向に沿って固定された第１シリンダ（昇降手段）２０および一組のガイドロッド２２ａ、２２ｂと、前記第１シリンダ２０の駆動作用下に上下方向に沿って変位自在に設けられ、セットされたディスクＤを固定するディスク固定手段を含む上型部（第１型部）２４とを有する。

また、ディスク圧入装置１０は、ホイル用のリムＲがセットされるリム保持用金型２６および前記リム保持用金型２６にリムＲを固定するリム固定手段を含む下型部（第２型部）２８と、後述する台車３０に搭載された他のリム保持用金型と交換する際に前記リム保持用金型２６を上昇させるリフタ部３２とを有する。

前記枠体１６を構成する支柱１２の上部には、図２に示されるように、上型部２４を保持して落下を防止するための一組の第２シリンダ３４ａ、３４ｂが配設され、前記第２シリンダ３４ａ、３４ｂの突出したピストンロッド３６が昇降板３８の側部に形成された孔部４０内に挿入されることにより、昇降板３８を含む上型部２４が最上方位置に保持される。

昇降板３８の上面部には第１シリンダ２０のピストンロッドおよび一組のガイドロッド２２ａ、２２ｂの端部がそれぞれ連結され、前記第１シリンダ２０の駆動作用下に一組のガイドロッド２２ａ、２２ｂに直線状に案内されて該昇降板３８が上型部２４と一体的に昇降自在に設けられる。

前記昇降板３８の底面部には、該昇降板３８に連結された連結部材４２を介してディスク固定手段が設けられる。このディスク固定手段は、前記連結部材４２に固定されたハウジング４４と、両ロッドを有する第３シリンダ４６と、前記第３シリンダ４６の一方のロッドに連結ピン４８を介して連結された一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂと、両端部が前記ハウジング４４に保持され、一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂに形成された略くの字状の長溝５２に係合する係合ピン５４と、前記一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂの爪部５６が接近または離間動作するスリット５８が形成され、後述する下型部２８の被当接部材６０に当接することによりディスクＤの圧入深さを規制する当接部材６２と、前記一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂの爪部５６によってクランプされたディスクＤを保持する保持プレート６４とを含む（図４および図５参照）。

この場合、前記保持プレート６４および当接部材６２は上型部２４として機能するものであり、前記保持プレート６４には、ディスクＤがセットされた際、該ディスクＤの孔部に挿通して該ディスクＤを位置決めする位置決めピン６６と、誤った組み付けを防止する誤組防止用ピン６８とが固着される（図４および図６参照）。

また、連結部材４２には、第３シリンダ４６の他方のロッドの変位を検知することにより、一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂの爪部５６によってディスクＤが確実にクランプされた否かを検出する一組の第１センサ７０ａ、７０ｂが配設される（図５参照）。

さらに、図５に示されるように、当接部材６２の底面部からその一部が突出するピン７２と、前記ピン７２の端部に連結されたＬ字状プレート７４とが設けられ、前記当接部材６２が下降して下型部２８の被当接部材６０に接触したときに前記ピン７２の一部が前記被当接部材６０によって上方に向かって押圧される。この場合、該ピン７２とＬ字状プレート７４とが一体的に僅かに上昇し、前記Ｌ字状プレート７４が第２センサ７６に接触することにより、当接部材６２が下型部２８の被当接部材６０に当接したことが検出される。

さらにまた、連結部材４２には、図５に示されるように、セットされたディスクＤに接触することにより上方に向かって変位するピン７８が設けられ、前記ピン７８の変位を図示しないセンサによって検知することにより、上型部２４にディスクＤがセットされたことが検出される。

なお、参照数字８０は、当接部材６２の孔部内に固定されてピン７２を変位自在に支持する円筒状のカラー、参照数字８２は、一端部が前記カラー８０に係着され他端部がピン７２に係止されたリング体８４に係着されることにより、該ピン７２の一部が外部に露呈するように付勢する復帰ばねを示す。

下型部２８は、位置決めピン８６に沿ってリムＲがセットされるとともに、外壁に前記リムＲの形状に対応する支持面８８が形成されたリム保持用金型２６と、前記リム保持用金型２６が載置される平板状のパレット９２と、前記リム保持用金型２６およびパレット９２を支持する支持プレート９４とを有する。

前記支持プレート９４は、支柱１２の間に水平方向に沿って平行に懸架された長尺な一組の横架部材１４ａと、前記長尺な一組の横架部材１４ａの間に直交する方向に連結された短尺な一組の横架部材１４ｂとによって支持される（図１乃至図３参照）。

前記リム保持用金型２６は、他のリム保持用金型と交換する際、パレット９２と一体的に水平方向に沿って移動するように設けられ、前記支持プレート９４には、交換された他のパレット９２を該支持プレート９４上の所定位置に位置決めする位置決め用突起部９６が設けられる（図１および図８参照）。

また、前記リム保持用金型２６には、上方に向かって開口する略円形状の凹部９０が形成され、前記凹部９０内の中央部には、上型部２４が下降した際、当接部材６２が当接してディスクＤの圧入深さを規制する被当接部材６０が固定される。

この場合、前記被当接部材６０は、図１および図４に示されるように、直径が異なる一組の円盤部材が一体的に積層されて構成しているが、これに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。なお、上型部２４の当接部材６２と下型部２８の被当接部材６０とは、それぞれ予め軸線が一致するように同心度がとられているものとする。

さらに、前記リム保持用金型２６の外壁面には、リムＲのカール部９８に係合する断面略Ｌ字状の係合用ブロック１００（図７参照）が周方向に沿って約９０度の離間角度を有して４個固着される。

リム固定手段は、図１、図２および図８に示されるように、後述するリフタ部３２の連結プレート上に、前記リム保持用金型２６を間にして相互に対向するように固定された一組の支持ブロック１０２ａ、１０２ｂと、第１連結ピン１０４を回動中心として前記支持ブロック１０２ａ、１０２ｂに所定角度だけ回動自在に連結された一組のクランプ部材１０６と、第２連結ピン１０８を介して前記クランプ部材１０６に連結され、ピストンロッドの進退動作により前記クランプ部材１０６を第１連結ピン１０４を支点として所定角度回動させる一組の第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂとを備える。

前記クランプ部材１０６は、図８に示されるように、リムＲのカール部９８に接触して該カール部９８を下方側に向かって押圧するクランプ爪１１２を有する。また、第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂは、第３連結ピン１１４および連結金具１１６を介して支持ブロック１０２ａ、１０２ｂに連結されるシリンダチューブを有する。

支持ブロック１０２ａ、１０２ｂの上部には、屈曲する屈曲部１１８が形成され、前記屈曲部１１８がパレット９２の上面を押圧して該パレット９２を支持プレート９４上に固定するように設けられる。

リフタ部３２は、図１乃至図３および図１０に示されるように、略平行に立設する一組の支柱１２の間に水平方向に沿って懸架された長尺な横架部材１４ａの側壁に固定された平板状の第１プレート１２０および断面Ｌ字状の第２プレート１２２と、前記第２プレート１２２の屈曲部に固着された一組のガイド部材１２４ａ、１２４ｂおよびリフタシリンダ１２６と、前記リフタシリンダ１２６のピストンロッド１２６ａおよびガイド部材１２４ａ、１２４ｂのガイドロッド１２８の端部が固着された平板状のリフタプレート１３０とを含む。

前記リフタプレート１３０の上面には、略井桁状に積層された中空角筒状の４本の型枠１３２ａ、１３２ｂが固定され、前記所定間隔離間する略平行な一組の上部側の型枠１３２ｂには、連結プレート１３４を介して、リム固定手段を構成する一組の支持ブロック１０２ａ、１０２ｂと、前記リフタシリンダ１２６の駆動作用下にリフタプレート１３０が上昇した際、パレット９２の下面に係合する複数のローラ１３６が軸着された第１側板１３８ａおよび第２側板１３８ｂとがそれぞれ固定される。

この場合、リフタシリンダ１２６が駆動された際、リフタプレート１３０が一組のガイドロッド１２８に沿って案内され、前記リフタプレート１３０上に配設された、略井桁状の４本の型枠１３２ａ、１３２ｂ、連結プレート１３４、第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂを含むリム固定手段、複数のローラ１３６が軸着された第１側板１３８ａおよび第２側板１３８ｂがそれぞれ一体的に上昇または下降するように設けられている。

本発明の実施の形態に係るディスク圧入装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作乃至作用効果について説明する。

なお、上型部２４は一組の第２シリンダ３４ａ、３４ｂに係止されて最上方位置に保持された初期位置にあるものとする。

上記のような初期位置において、上型部２４を構成する保持プレート６４および当接部材６２にディスクＤを係合させ、位置決めピン６６によって該ディスクＤを位置決めした状態でセットする。このようにディスクＤが上型部２４にセットされた後、第３シリンダ４６を駆動させ、一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂの各爪部５６が相互に離間するように変位させ、前記一組の爪部５６によりディスクＤを保持することによって該ディスクＤを上型部２４に固定する。

一方、下型部２８を構成するリム保持用金型２６の支持面８８に倣ってリムＲをセットし、一組の第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂを駆動させることにより、カール部９８がクランプされ、リムＲがリム保持用金型２６に固定される。なお、前記リムＲをリム保持用金型２６にセットする際、該リム保持用金型２６に付設された位置決めピン８６によって所定位置に位置決めされるとともに、前記リム保持用金型２６の外壁に周方向に沿って設けられた４個の係合用ブロック１００にリムＲのカール部９８が係合し案内される。

この場合、ディスクＤを先に上型部２４にセットした後、リムＲを下型部２８にセットしているがこれに限定されるものではなく、先にリムＲを下型部２８にセットした後、ディスクＤを上型部２４にセットしてもよい。

このように上型部２４にディスクＤが固定され、且つ下型部２８にリムＲが固定された後、天板１８に設けられた第１シリンダ２０（例えば、油圧シリンダ）を駆動させ、一組のガイドロッド２２ａ、２２ｂの案内作用下にディスクＤが上型部２４に保持された状態を維持しながら、前記上型部２４を下降させる。なお、下型部２８は支持プレート９４を介して枠体１６に固定された状態にあるため、何ら変位しない。

上型部２４と一体的にディスクＤが下降することにより、前記ディスクＤはリムＲの開口部に沿って圧入され、上型部２４の当接部材６２がリム保持用金型２６の凹部９０内に設けられた被当接部材６０に当接することにより、上型部２４の下降動作が規制され、リムＲに対するディスクＤの圧入作業が完了する（図９参照）。

なお、リムＲに対するディスクＤの圧入が完了した後、第３シリンダ４６を駆動させ一組のクランプアーム５０ａ、５０ｂの各爪部５６が互いに接近するように付勢することによりディスクＤに対するクランプが解除される。また、第１シリンダ２０を駆動させ上型部２４を上昇させて初期位置に保持するとともに、第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂを駆動させてリムＲのカール部９８に対するクランプを解除することにより、次工程に移行することができる。

本実施の形態では、可動側に設けられた当接部材６２が固定側の被当接部材６０に当接することにより、リムＲの開口部内へのディスクＤの圧入深さを所定精度に保持することができ、リムＲに対するディスクＤの圧入深さ精度を向上させ、最適な圧入深さ精度に保持することができる。この結果、図示しないホイルの製品精度を向上させることができる。

また、図９に示されるように、リムＲの開口部内にディスクＤが圧入される際、上型部２４にクランプされたディスクＤが下型部２８と非接触状態に保持されるとともに、下型部２８にクランプされたリムＲが保持プレート６４を除いた上型部２４と非接触状態に保持される。従って、ディスクＤおよびリムＲが共に固定された状態で圧入されるため、圧入時にディスクＤがフローティング（傾斜）することを回避することができる。

さらに、特許文献１に開示された従来技術では、上ホルダに弾性体および保持部材用弾性体が設けられ、且つ下ホルダに受圧盤用弾性体が用いられているため、前記弾性体の弾性作用によって圧入時にフローティングが発生し、リムに対するディスクの圧入深さが不安定となる。

これに対して本実施の形態では、上型部２４および下型部２８に弾性体が使用されておらず、しかも、ディスクＤおよびリムＲが上型部２４および下型部２８にそれぞれ固定された状態で圧入されるため、リムＲに対するディスクＤの圧入深さ精度（位置決め精度）を好適に保持することができる。

さらにまた、特許文献１に開示された従来技術では、リムの開口部内にディスクをセットし、圧入治具を介して圧入しているのに対し、本実施の形態では、上型部２４にディスクＤをセットし、下型部２８にリムＲをセットして、それぞれ別個にそれぞれセットしているため、ディスクＤおよびリムＲのセット作業を安定して遂行することができる。

次に、台車３０を用いてリム保持用金型２６およびパレット９２を一体的に交換する場合について説明する。

初期位置において、リフタ部３２のリフタシリンダ１２６を駆動することにより、リフタプレート１３０が一組のガイドロッド１２８に沿って案内され、前記リフタプレート１３０上に配設された、略井桁状の４本の型枠１３２ａ、１３２ｂ、連結プレート１３４、第４シリンダ１１０ａ、１１０ｂを含むリム固定手段、複数のローラ１３６が軸着された第１側板１３８ａおよび第２側板１３８ｂがそれぞれ一体的に上昇する（なお、図１では、リフタシリンダ１２６を駆動して複数のローラ１３６が上昇した状態が示されている。）。

この場合、第１側板１３８ａおよび第２側板１３８ｂにそれぞれ軸着された複数のローラ１３６がパレット９２の底面の両端部に接触し、該パレット９２が複数のローラ１３６の転動作用下に変位可能に支持される。また、前記リム固定手段を構成する支持ブロック１０２ａ、１０２ｂが一体的に上昇し、前記支持ブロック１０２ａ、１０２ｂの上部の屈曲部１１８がパレット９２の上面から離間することにより、前記パレット９２の固定状態が解除される。

そこで、図１０に示されるように、キャスターが付設された台車３０を移動させてディスク圧入装置１０の枠体１６にセットし、リム保持用金型２６が載置されたパレット９２を前記ローラ１３６の転動作用下に台車３０上に移動させる。続いて、図示しない交換用の他のリム保持用金型が載置されたパレット９２を台車３０によって移動し、交換用の他のリム保持用金型を前記ローラ１３６に沿って支持プレート９４上に保持することにより、交換作業が終了する。

なお、新たに交換されたリム保持用金型は、支持プレート９４に形成された位置決め用突起部９６がパレット９２の凹部に係合することにより、所定位置に位置決めされた状態で保持される。

さらに、リフタシリンダ１２６を再び駆動させ、リフタプレート１３０とリム固定手段を構成する支持ブロック１０２ａ、１０２ｂとを一体的に下降させることにより、前記支持ブロック１０２ａ、１０２ｂの上部の屈曲部１１８がパレット９２の上面を押圧して前記パレット９２が支持プレート９４上に固定される。

本実施の形態では、台車３０によってリム保持用金型２６とパレット９２とを一体的に簡便に交換することができ、作業性を向上させることができるとともに、他機種の車両に対応することが可能となる。

この場合、上型部２４を汎用とすることにより、下型部２８のみを交換すればよく該下型部２８の交換作業が容易となる。

前記リムＲは、軸線方向に沿った全長の相違によって多種類のリムＲに区分される。従って、種々のリムＲに対応する他の被当接部材６０を下型部２８と共に交換することにより、当接部材６２と当接する高さ方向の寸法が調整され、リムＲに対するディスクＤの圧入深さを自由に設定することができる。

本発明の実施の形態に係るホイル用リムへのディスク圧入装置および台車の斜視図である。 図１に示すディスク圧入装置の一部破断正面図である。 図１に示すディスク圧入装置の一部破断側面図である。 図１に示すディスク圧入装置を構成する上型部と下型部の一部省略拡大縦断面図である。 図１に示すディスク圧入装置を構成する上型部の一部省略拡大縦断面図である。 図４の矢印Ｚ方向から見た矢視図である。 前記下型部の一部省略拡大縦断面図である。 前記下型部を構成するリム保持用金型がクランプされた状態を示す一部省略拡大縦断面図である。 前記上型部に固定されたディスクが前記下型部に固定されたリムの開口部内に圧入される際、当接部材が被当接部材に当接した状態を示す一部省略拡大縦断面図である。 枠体に台車がセットされてリム保持用金型を交換する状態を示す一部省略拡大縦断面図である。

符号の説明

１０…ディスク圧入装置 １２…支柱
１４ａ、１４ｂ…横架部材 １６…枠体
２０、３４ａ、３４ｂ、４６、１１０ａ、１１０ｂ…シリンダ
２２ａ、２２ｂ、１２８…ガイドロッド ２４…上型部
２６…リム保持用金型 ２８…下型部
３０…台車 ３２…リフタ部
３８…昇降板 ５０ａ、５０ｂ…クランプアーム
５６…爪部 ６０…被当接部材
６２…当接部材 ６４…保持プレート
８８…支持面 ９０…凹部
９２…パレット ９４…支持プレート
９８…カール部 １００…係合用ブロック
１０２ａ、１０２ｂ…支持ブロック １０６…クランプ部材
１１２…クランプ爪 １１８…屈曲部
１２６…リフタシリンダ １３０…リフタプレート
１３６…ローラ １３８ａ、１３８ｂ…側板

Claims (3)

1. ホイル用リムにディスクを圧入するための方法であって、
   第１型部にディスクを固定すると共に、第２型部にホイル用リムを固定する工程と、
   前記第１型部と前記第２型部とを相対的に変位させ、ホイル用リムの開口部内にディスクを圧入する工程と、
   前記ホイル用リムの開口部内にディスクを圧入する際、第１型部に設けられた当接部材と第２型部に設けられた被当接部材とが当接してホイル用リムに対するディスクの圧入深さを設定する工程と、
   を有することを特徴とするホイル用リムへのディスク圧入方法。
2. ホイル用リムにディスクを圧入するための装置であって、
   ディスクがセットされる第１型部と、
   前記ディスクを第１型部に固定するディスク固定手段と、
   昇降手段を介して前記第１型部と相対的に変位可能に設けられ、前記ホイル用リムがセットされる第２型部と、
   前記ホイル用リムを前記第２型部に固定するリム固定手段と、
   を備え、
   前記昇降手段の駆動作用下に前記第１型部と前記第２型部とが相対的に変位して該第１型部に固定されたディスクが該第２型部に固定されたホイル用リムの開口部内に圧入される際、前記第１型部に設けられた当接部材と第２型部に設けられた被当接部材とが当接することにより、ホイル用リムに対するディスクの圧入深さが設定されることを特徴とするホイル用リムへのディスク圧入装置。
3. 請求項２記載の圧入装置において、
   前記第２型部には、ホイル用リムがセットされるリム保持用金型と、前記リム保持用金型を他のリム保持用金型と交換する際、前記リム保持用金型を上昇させて変位可能とするリフタ部とが設けられることを特徴とするホイル用リムへのディスク圧入装置。
   
   

Images