JP2005350003A - Method of manufacturing full-face type disc wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関し、とくに溶接による熱影響を減少させて品質を向上させ、しかも生産効率の向上ならびにコストの低減をはかることを目的とする。 The present invention relates to a method for manufacturing a full-face type disc wheel, and in particular, aims to improve the quality by reducing the thermal influence due to welding, and to improve the production efficiency and reduce the cost.
フルフェイス型ディスクホイールは、その特有のスタイリングから近時次第に注目を集めており、フルフェイス型ディスクの裏側に片側にのみリムフランジを有するリムのフランジ無し側端部を突き合わせた後、該突き合わせ部分には周方向に沿って主にアーク溶接を施して一体化することにより構成されている。 The full face type disc wheel has been attracting attention recently due to its unique styling, and after the end of the rim having a rim flange on one side only on the back side of the full face type disc, the abutting part Is constructed by integrating arc welding mainly in the circumferential direction.
また、フルフェイス型ディスクホイールは、その独特の意匠デザイン性を発揮する必要から十分な強度を維持するために、ディスク材としてリムよりも厚い板厚のものを用いることになるが、この場合にはディスクのリムフランジ相当箇所についても必然的に板厚になるために、汎用のバランスウエイトがそのまま使用できなくなる。 しかも板厚の薄いリムとの溶接を容易にし、しかも十分な強度を保持させるためにはリムのフランジ相当部分については比較的薄肉にする必要がある。 In addition, in order to maintain sufficient strength from the necessity of exhibiting its unique design and design characteristics, the full face type disc wheel uses a thicker plate than the rim, but in this case Since the thickness of the portion corresponding to the rim flange of the disc is inevitably increased, a general-purpose balance weight cannot be used as it is. Moreover, in order to facilitate welding with a rim having a thin plate thickness and to maintain sufficient strength, it is necessary to make the portion corresponding to the flange of the rim relatively thin.
このような状況から、かかるフルフェイス型ディスクホイールの製造に関しては、片側にのみリムフランジを有するリムとフルフェイス型ディスクとの接合部分において、これまでに種々の工夫がなされている。 具体例を挙げると、特開平5−58106号公報には「2ピース・フルフェイス板ディスクホイール」の発明が開示されている。 Under such circumstances, regarding the manufacture of such a full face type disc wheel, various devices have been made so far at the joint portion between the rim having a rim flange on only one side and the full face type disc. As a specific example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-58106 discloses an invention of a “two-piece full-face disc wheel”.
これはフルフェイス型ディスク2をリム1に組み付け溶接する際に、ディスク2とリム1との特別な位置決め手段を必要とせず、また溶接ビードの除去を不要とするとともに、溶接熱によるディスク表面のメッキに変色等が生じないようにしたものであって、ディスク2の外周部10に半径方向の切込み10cを入れて外周部10をディスク外周部10aと内側部10bとに裂開し、外側部10aで表側フランジ4を、内側部10bで嵌合部6を形成し、このようにして形成した嵌合部6をリム1の表側ビードシートの内周面5に嵌合溶接するようにしたものである。
しかしながら、フルフェイス型ディスクの裏側に片側にのみリムフランジを有するリムのフランジ無し側端部を突き合わせた後、該突き合わせ部分に周方向に沿ってアーク溶接を施す場合には、溶接ワイヤーを高温で溶かし、アーク(火花)を飛ばしながら高温溶接をおこなうものであるために、溶接後の常温冷却による熱収縮からリムの溶接部分がディスク側に引っ張られて部分変形する結果、車両走行時に振れを生じて走行フィーリングに悪影響を及ぼすことが多い。 However, when the flange-less end of the rim having the rim flange only on one side is abutted on the back side of the full-face type disk, and then arc welding is performed along the circumferential direction at the abutting portion, the welding wire is heated at a high temperature. Because it melts and performs high-temperature welding while flying an arc (spark), the welded part of the rim is pulled to the disk side due to thermal shrinkage due to cooling at room temperature after welding, resulting in vibration during vehicle travel Often have a negative impact on driving feeling.
またそればかりでなく、高温溶接に起因してディスク表面に部分的な歪みを生じて意匠性を悪化させたり、あるいはディスクの表面側に溶接焼けによる酸化膜が生成されるために、塗装品質の悪化を防止するべくディスク表面にバフ補修を施して酸化膜除去をおこなうことも必要となる等の課題を有する。 Not only that, but due to high temperature welding, the disk surface is partially distorted to deteriorate the design, or an oxide film is formed on the disk surface due to welding burn. In order to prevent the deterioration, it is necessary to perform buff repair on the disk surface to remove the oxide film.
そこで本発明は上記の課題を解決し、とくに溶接による熱影響を減少させて品質を向上させ、しかも生産効率の向上ならびにコストの低減をはかるようにしたものであって、具体的には請求項1の発明は、片側にのみリムフランジを有するリムのフランジ無し側端部にフルフェイス型ディスクを組み付ける場合において、フルフェイス型ディスクの裏側にリムのフランジ無し側端縁部を突き合わせた後、該突き合わせ部分に周方向に沿って順次摩擦攪拌溶接〔Friction Stir Welding〕(以下単に「FSW溶接」という)を施すようにしたフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。 Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, and in particular, improves the quality by reducing the thermal influence due to welding, and further improves the production efficiency and reduces the cost. In the first aspect of the invention, in the case where the full face type disc is assembled to the end of the rim having no rim flange only on one side, the end face of the rim without flange is abutted against the back side of the full face type disc. The present invention relates to a manufacturing method of a full face type disc wheel in which friction stir welding (hereinafter simply referred to as “FSW welding”) is sequentially performed on a butt portion along the circumferential direction.
また請求項2の発明は、片側にのみリムフランジを有するリムのフランジ無し側端部にフルフェイス型ディスクを組み付ける場合において、フルフェイス型ディスクの裏側外周縁寄りの位置に、外周端にかけて薄肉にした段部を全周にわたり形成し、該段部にリムのフランジ無し側端縁部を嵌め合わせた後、該嵌め合わせ部分に周方向に沿って順次FSW溶接を施すようにしたフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。
Further, in the case of assembling the full face type disk at the flange-less end portion of the rim having the rim flange only on one side, the invention of
さらに請求項3の発明は、フルフェイス型ディスクの裏側外周縁寄りの位置に、外周端にかけて薄肉にした段部を全周にわたり形成する手法が鍛造による減肉加工であるところの請求項2に記載のフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。 さらに請求項4の発明は、フルフェイス型ディスクの裏側外周縁寄りの位置に、外周端にかけて薄肉にした段部を全周にわたり形成する手法が切削による減肉加工であるところの請求項2に記載のフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。
Further, the invention of
さらに請求項5の発明は、片側にのみリムフランジを有するリムのフランジ無し側端部にフルフェイス型ディスクを組み付ける場合において、フルフェイス型ディスクの裏側にリムのフランジ無し側端縁部を突き合わせた後、フルフェイス型ディスクの表面側から上記突き合わせ部分に向けて周方向に順次FSW溶接を施すようにしたフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。 Furthermore, in the case of assembling the full face type disc to the flange-less side end portion of the rim having the rim flange only on one side, the invention according to claim 5 abuts the flange-less end edge portion of the rim on the back side of the full face type disc. The present invention also relates to a method of manufacturing a full face type disc wheel in which FSW welding is sequentially performed in the circumferential direction from the surface side of the full face type disc toward the abutting portion.
さらに請求項6の発明は、リムのフランジ無し側端接合部をフルフェイス型ディスクの裏側外周縁寄りの位置に突き当てる場合において、フルフェイス型ディスクの裏側であって、リムの側端部当接部から外周端縁に至る面にあらかじめ鍛造により減肉加工を施すようにした請求項5に記載のフルフェイス型ディスクホイールの製造方法に関する。
Further, the invention according to claim 6 is the rear side of the full face type disk when the flange-less side end joint portion of the rim is abutted against the position near the rear outer peripheral edge of the full face type disk. The present invention relates to a method for manufacturing a full-face type disc wheel according to
本発明は上記した通り、フルフェイス型ディスクの裏側にリムのフランジ無し側端縁部を突き合わせた後、該突き合わせ部分に周方向に沿って順次FSW溶接を施すようにしたために、溶接による熱影響が極端に少なく、リムやディスクに部分変形を生じないから車両走行時に振れを生じて走行フィーリングに悪影響を及ぼすようなことがなく、またディスク表面に部分的な歪みを生じて意匠性を悪化させ、あるいはディスクの表面側に溶接焼けによる酸化膜の生成もないために、塗装品質の悪化を防止するための酸化膜除去作業も不要となり、工程の短縮と低コスト化ならびに高品質化を実現することができる。 In the present invention, as described above, after the flange-less end edge of the rim is abutted against the back side of the full-face type disk, the FSW welding is sequentially performed on the abutting portion along the circumferential direction. Is extremely small and does not cause partial deformation of the rim or disc, so there will be no vibration during driving and adversely affect the running feeling, and the disc surface will be partially distorted to deteriorate the design. In addition, because there is no generation of oxide film due to welding burn on the surface side of the disk, there is no need for oxide film removal work to prevent deterioration of the coating quality, realizing process shortening, cost reduction and high quality can do.
また、リムとディスクとの溶接接合手段がFSW溶接であるために、鉄のリムと鉄のディスクのみならず、鉄のリムとアルミ合金のディスク等、異種金属との溶接接合の場合においても鉄材同士に劣らない十分な接合強度を維持することができ、フルフェイス型ディスクホイールとしてのバリエーションを増大させることができる。 Further, since the welding joining means between the rim and the disk is FSW welding, not only the iron rim and the iron disk, but also the iron material in the case of welding joining with a dissimilar metal such as an iron rim and an aluminum alloy disk. Sufficient bonding strength not inferior to each other can be maintained, and variations as a full face type disc wheel can be increased.
以下において本発明の具体的な内容を図1〜2の第1実施例をもとに説明すると、図において1はリム、4はフルフェイス型ディスクをあらわしている。 なお本発明においてフルフェイス型ディスクとは、ディスクの外周部をリムの表面フランジとして利用することにより、ディスク面と、その外周縁に位置するフランジ部とを1ピース部材として成型したものを意味する。 The specific contents of the present invention will be described below with reference to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, 1 represents a rim and 4 represents a full-face type disk. In the present invention, the full-face type disk means that the disk surface and the flange portion positioned on the outer periphery of the disk are molded as a one-piece member by using the outer periphery of the disk as the surface flange of the rim. .
リム1はタイヤをはめ込むために必要な一定幅を有する帯状鋼板の両端を突き合わせてフラッシュバット溶接をし、これによって略円筒状に構成される。 このリム1は片側にのみリムフランジ2を有するとともに、反対側はフランジ無し側端部3として構成される。 またフルフェイス型ディスク4は、特に図示はしないが縦横の長さがそれぞれ約500mm程度、厚み約5mm程度の方形鋼板より円形のディスク素材が打ち抜かれ、さらに好ましくはディスク素材の片側(裏側すなわちリム1に当接する側)であって、リム1の側端部3当接部から外周端縁に至る面にあらかじめ減肉部4aを形成し、リム1の側端部3の当接部付近に段部4bを形成する。
The
なお、この場合の減肉加工については、例えば大型のプレス装置を用い、平坦なダイの上にディスク素材を位置合わせして載せ、上方から減肉加工用のパンチを上記ディスク素材に向けて圧下させる鍛造加工を施すことにより減肉部4aおよび段部4bが施されたディスク素材が得られる。 またこの場合に上記した鍛造加工に代えて切削加工を施すことによっても減肉部4aが施されたディスク素材が得られる。
As for the thinning process in this case, for example, using a large press device, the disk material is aligned and placed on a flat die, and the punch for thinning is pressed down from above toward the disk material. By performing the forging process to be performed, a disk material provided with the reduced
このようにして減肉加工が施されたディスク素材は、さらに上下金型による第1段および第2段加工等を施すことによりプレスまたはスタンピング加工を施し、さらに中心穴の周りなどを穴抜きしてフルフェイス型ディスク4が成型される。
The disk material subjected to the thinning process in this way is further subjected to pressing or stamping by performing the first and second steps by the upper and lower molds, and further punching around the center hole and the like. Thus, the full
上記した第1実施例の構成において、片側にのみリムフランジ2を有するリム1のフランジ無し側端部にフルフェイス型ディスク4を組み付ける場合において、フルフェイス型ディスク4の裏側にリム1のフランジ無し側端縁部3を突き合わせ、あるいはフルフェイス型ディスク4の裏側に形成された段部4bに嵌合させた後、該突き合わせ部分あるいは嵌合部分にFSW溶接、すなわち摩擦攪拌溶接〔Friction Stir Welding〕装置を用いてFSW溶接工具5をリム1のフランジ無し側端縁部3に沿わせつつ周方向に向けて順次FSW溶接Wを施すことにより目的とするフルフェイス型ディスクホイールを完成する。
In the configuration of the first embodiment described above, when the full
なおFSW溶接は、接合する二つの接合材料の接合面に、先端面が平坦な溶接工具を圧し当てた状態で、これを高速回転させながら順次移動させつつ接合するものであるために、フルフェイス型ディスク4に対するリム1のフランジ無し側端縁部3の突き当て箇所の溶接には適用することができず、これまでは平坦な板状の接合材の接合手段としてしか用いられていなかったものである。
In addition, since FSW welding is a state in which a welding tool having a flat tip surface is pressed against the joining surface of two joining materials to be joined, it is joined while being sequentially moved while rotating at high speed. That cannot be applied to the welding of the abutting portion of the
しかし、フルフェイス型ディスクの裏側外周縁寄りの位置に、外周端にかけて薄肉にした段部4bを全周にわたり形成するなどの工夫により、フルフェイス型ディスク4の段部4bの面とリム1のフランジ無し側端部3の面との接合が可能となるに至り、該接合部分にFSW溶接Wを施すことが可能となった。 またこの溶接方法をフルフェイス型ディスクとリムとの接合に応用することにより、在来のアーク溶接等の溶接手法に比べて10分の1以下の溶接熱量に抑え、また接合後の変形についても10分の1以下に抑えることが可能となった。
However, the surface of the
さらに図3には本発明の第2実施例が示されている。 これは片側にのみリムフランジ2を有するリム1のフランジ無し側端部3にフルフェイス型ディスク4を組み付ける場合において、フルフェイス型ディスク4の裏側にリム1のフランジ無し側端縁部3を突き合せ、あるいはフルフェイス型ディスク4の裏側に形成された段部4bに嵌合させた後、ディスク4の表面側からFSW溶接、すなわち摩擦攪拌溶接〔Friction Stir Welding〕装置を用い、FSW溶接工具5をリム1のフランジ無し側端縁部3に向けて周方向に順次FSW溶接Wを施すようにしたものであって、これにより目的とするフルフェイス型ディスクホイールを完成するようにしたものである。
Further, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This is because, when the full
1 リム
2 リムフランジ
3 フランジ無し側端部
4 フルフェイス型ディスク
4a 減肉部
4b 段部
5 FSW溶接工具
W FSW溶接
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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JP2004174950A JP2005350003A (en) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | Method of manufacturing full-face type disc wheel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009518235A (en) * | 2005-12-08 | 2009-05-07 | ヘイズ、レマズ、インタナシャナル、インク | Assembled vehicle wheel and method of manufacturing the same |
JP2013169842A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle wheel |
-
2004
- 2004-06-14 JP JP2004174950A patent/JP2005350003A/en active Pending
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