JP2005504674A - ランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体を製造する方法
【解決手段】本発明はランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体に関する。この支持体は、波形の支持リング面を持つシェル状の金属製リング体（３）の形態を持つのが典型的である。本出願は、この種のリング体（３）を製造する容易で有効な方法を意図し、そのためにストリップ（５ａ）から裁断された矩形素材板（６）がその長辺を丸く曲げられ、リングの閉じていない末端が相互に素材結合によって結合される。こうして生じたリング半製品（７）は、圧力ロール法によって所望の断面を与えられた後、結合エレメント（９）を取り付けられ、結合エレメントの間を切断される。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体、すなわち波形の支持リング面を持つシェル状の金属製リング体の形態である支持体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界、とくにそこに納入するタイヤ、リム製造者は、空気タイヤを装備する自動車用ホイールとして、空気を失っても指定の走行区間を、速度を制限されながらもともかく走行できる、いわゆるランフラット用ホイールを開発するという問題に、熱心に取り組んでいる。この種のランフラット用ホイールで典型的なものは、リムに固定された空気タイヤ内部にいわゆるランフラット用支持体を備え、この支持体はシェル状のリング体として空気タイヤ内部に形成され、このリング体は、損傷を生じたときにタイヤを支持するランフラット用表面を備え、そしてその軸方向両外側のサイドウォール領域がリング状の支持エレメントを介してリムに支持されている。
【０００３】
この種の形状のランフラット用ホイールは、ＤＥ１９７０７０９０Ａ１およびＤＥ１９７４５４０９Ａ１に記載されている。
【０００４】
従来技術のケースでは、シェル状の金属製リング体が波形のランフラット用表面を備え、この表面の断面は２つの隆起する丸みと、その中央の丸い凹部を持つ。このように形成されたランフラット用ホイールを図７に示す。この図は、リム１を備える非常走行用ホイールを切り欠いた部分斜視図であって、このリムにチューブレスタイヤ２がかぶせられている。リム１にはそのほか、リング状のエラストマー支持体４の上にシェル状の金属製リング体３が止め具固定されている。
【０００５】
シェル状のリング体３の外側は、タイヤの空気が失われたときランフラット用表面を形成し、またこのリング体は３つのリング状の丸み３ａ、３ｂ、３ｃを備え、これらのうち３ａ、３ｂは半径方向に突出し、もう１つの３ｃは内側を向く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種のランフラット用支持体は、波形のランフラット用表面を持つシェル状の金属製リング体として形成され、このリング体はタイヤの中に、そしてタイヤとともにリムに取り付け可能でなければならず、製造は必ずしも容易ではない。
【０００７】
本発明の課題は、この種のランフラット用支持体を製造するための、効果的かつ容易な方法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ランフラット用ホイールのために、波形の支持リング面を持つシェル状の金属製リング体という形態のランフラット用支持体を製造するに当たって、下記の工程をともなう方法により、この課題を解決する。
【０００９】
長辺をリング体の円周に適合させ、短辺をリング体の幅に適合させた矩形の金属製素材板を用意する。
【００１０】
この金属製素材板を長辺にそって丸く曲げ、まだ閉じていないリングとする。
【００１１】
閉じていないリング末端を溶接し、閉じたリング半製品を形成する。
【００１２】
圧力ロール法によりリング面に形状をつけ、一周する波形断面とする。
【００１３】
末端面が向い合う、そして相互に結合したり分離できる結合エレメントを、形材となったリング半製品に取り付ける。
【００１４】
形材となったリング半製品を結合エレメント間で切断し、波形の支持リング面を持つ取り付け可能でシェル状のリング体を製造する。
【００１５】
本発明の各工程によって、非常走行用ホイールのための非常走行用支持体を経済的な方法で製造できる。
【００１６】
供給ロールから引き出されたストリップから連続して矩形の素材板を裁断し、好ましくは素材板の裁断をレーザー切断によって行うことにより、矩形素材板の準備を経済的に行うことができる。別な方法としては、薄板からもこの矩形素材板を切断することができる。切断動作をプレス加工で行うこともできる。
【００１７】
重量をできるだけ小さく抑えながら、非常時においてホイールの回転時の小さくない力を有効に捕らえることができるように、本発明による方法は、ストリップの材料として高強度鋼薄板を用いることを意図する。
【００１８】
丸く曲げた素材板両端の溶接は原則として、従来の溶接法によって行う。非常に延性のある溶接領域を得るためには、閉じていないリングの末端をレーザー溶接により溶接して、１つの閉じたリング半製品とする手順が好ましい。プラズマＷＩＧ溶接によってもよい結果を得ることができる。
【００１９】
特別な利点が得られるのは、圧力ロール法を２工程の手順として行い、第１工程でリング半製品のリング面に波形断面をつけ、第２工程では形材リングの両周縁領域の直径を縮小する場合である。
【００２０】
リング半製品の冷間加工を分けて行うことにより、とくに第１工程後のリング半製品が持つ内部応力も、第２工程で平衡状態とされる。
【００２１】
この場合本発明の方法は次のような手順を行う。すなわち第１工程では、求められる波形断面の外周を備える回転対称形の成形ロールが、周縁を回転しながら挟み込まれたリング半製品のリング面に対して、内側から半径方向に押し付けられ、その際同時に軸方向の力を加えられる。そしてこの第１工程で波形断面をあたえられたリング体は、回転しながらもう１つの波形成形ロールにかけられ、このリング体の周縁領域は２つのディスク状ロールによって直径を縮小されながら加工される。
【００２２】
この手順によるならば、製造技術的には比較的構造の単純な設備があればそれでよい。
【００２３】
形材となったリングへの結合エレメントの取り付けは、従来の方法によって行うことができる。結合エレメントを抵抗溶接法によってリング体に取り付けるのが、製造技術的に有利である。
【００２４】
結合エレメント取り付け後のリングの切断も原則として、従来の方法のいずれかによって行うことができる。しかし波形付けされたリングの切断はレーザー切断によって行うのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
下記に図面に記載の実施形態を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２６】
図１は、ランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体として、波形の支持リング面を持つシェル状のリング体を製造する、本発明の方法の原理的な手順を図式的に示す。
【００２７】
供給ロール５からストリップ５ａを引き出し、これを矩形プレート６に裁断する。好ましくはレーザー切断を用いる。原理的にはその他の、例えば機械的に作用する切断法を用いることができる。矩形プレート６にレーザー切断した後、これを３ロール型曲げ機で丸く曲げて、まだ閉じていないリングとする。その後末端相互を互いにレーザー溶接して、閉じたリング７を得る。このリング７を２工程８ａ、８ｂに分けて、圧力ロール法により形材とする。すなわち波形の支持リング面をつける。
【００２８】
形材とした後、２つの結合エレメント９を抵抗スポット溶接によりリングに取り付け、このリングをこれら結合エレメントの間でレーザー切断により分離する。これは、このように形成された最終的なリング３を、タイヤないしリムに取り付けるときに開くことができるようにするためである。
【００２９】
できるだけ軽量でありながらリング３に必要な安定性と強度を得るために、金属の出発材料５ａとして高強度鋼板を用いる。
【００３０】
リング半製品である閉じたリング７を波形の形材とする２つの手順工程８ａ、８ｂには、製造技術上の重要性がある。この形材形成を、図２ないし６によりさらに詳しく説明する。
【００３１】
第１工程８ａでは、図２でその一部を略図で示すように、リング半製品７を水平位置に置いてその下側縁部を、水平に玉軸受支持されたプレート１１の受け溝１０に差し込む。このプレートは、ブロック１１ａに取り付けられたローラー１１ｂに押さえつけられる。リング半製品７の上側縁部は、玉軸受支持された上蓋１３のリング状溝１２に保持される。この上蓋１３は油圧シリンダー１５により矢印の垂直方向に移動することができる。リング半製品７の内側には、やはりここには図示しない歯車モータにより駆動される成形ロール１４が装備されている。成形ロールを含む駆動ユニット全体は、ここには図示しない専用の油圧シリンダー１５により、リング半製品に対して矢印のように半径方向に移動可能である。
【００３２】
図２（Ａ）では概略のみを示した装置の内部構造を、図３の斜視図に示した。この図は、リング半製品が挿入されていない装置を示す。
【００３３】
成形ロール１４は、これの円周に波形構造を持ち、これを圧力ロール成形によってリング半製品７に転写することが重要である。このために、半製品７を保持具１１、１３とともに別個の駆動装置により回転させる間、成形ロールは内部の制御装置によって薄板‐リング半製品に押し付けられるので、ローラーの成形面が薄板リング７に転写され、この際リングの直径が拡大する。リング半製品の加工を支援するため、上部の油圧シリンダーにより軸方向の力が上蓋１３からリング半製品に加えられる。
【００３４】
この状態を図２（Ｂ）に模式的に示す。加工の間における図３の装置の状態を図４に示す。
【００３５】
図１の第２工程８ｂでは、形材となったリング７の両周縁領域の直径が縮小され、これら周縁領域は後に図７に記載するゴム製支持部の取り付けに用いられる。
【００３６】
この第２工程を図５で模式的に、装置としては図６に示した。
【００３７】
周縁領域の直径縮小を行うために、形材となったリング７を第２の機械で直径のできるだけ大きい成形ロール１６を囲むように置き、油圧シリンダー１７ａを用いてディスク状のロール１７によりこの成形ロールに押し付ける。その際成形ロール１６は、油圧駆動装置によって駆動される。
【００３８】
第２工程の本来の加工は、２つのディスク状のロール１８、１９の間で行われる。大きい方のロール１８は、自由に回転できる状態で、偏心ディスク１８ａを介して偏心的に、成形ロール１６の軸１６ａに取り付けられている。小さい方のロール１９は、これと同じ高さでリング７の外側に、回転可能に取り付けられたアーム２０に固定されている。
【００３９】
これら２つのロール１８、１９の間に形材リング７の周縁がはさまれて、その直径が縮小されることになり、形材リング７が回転する間に、２つのロール１８、１９は矢印のリング中心方向に動かされる。形材リングの周縁が常にロール１８、１９の間に締め付けられているように、内側ロール１８は偏心ディスク１８ａによってゆっくりと内側に動かされ、外側ロール１９は油圧シリンダーによって常にその後を追って押される。
【００４０】
この２工程の加工によって、図５（Ｂ）に示すような支持リング面に必要とされる成形高さが得られる。この２工程の加工が必要な理由は特に、リングが第１の機械で加工した後は内部応力を持ち、リングを図１の最後の工程で分離するときに、この応力によってリングが著しくゆがむことになるからである。加工を２工程に分けることにより、リングの内部応力は平衡に達する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による、２工程の圧力ロール法を用いる、ランフラット用支持体のためのリングを製造する方法の手順を概略的に示す図である。
【図２】２つの分図（Ａ）、（Ｂ）は、圧力ロール法の第１工程でリングを形材とする装置の原理的構造を示す。
【図３】形材に形成されるリングを装填していない、圧力ロール法第１工程を実行する装置の内部構造の斜視図である。
【図４】加工中のリングを装填している図３と同じ装置を示す図である。
【図５】２つの分図（Ａ）、（Ｂ）は、第１工程で形材となったリングの周縁領域の直径を縮小する、圧力ロール法第２工程を実行するもう１つの装置の原理的構造を示す。
【図６】図５の装置の具体的な斜視図。
【図７】従来のランフラット用ホイールの内部構造の部分斜視図である。

Claims (13)

1. ランフラット用ホイールのためのランフラット用支持体、すなわち波形のリング面を持つシェル状の金属製リング体（３）の形態である同支持体を製造する方法であって、
   長辺をリング体（３）の円周に適合させ、短辺をリング体（３）の幅に適合させた矩形の金属製素材板（６）を用意する工程と、
   この金属製素材板を長辺にそって丸く曲げ、まだ閉じていないリングとする工程と、
   閉じていないリング末端相互を溶接し、閉じたリング半製品（７）を形成する工程と、
   圧力ロール法によりリング面に形状をつけ、一周する波形断面とする工程と、
   末端面が向い合う、そして相互に結合したり分離できる結合エレメント（９）を、形材となったリング半製品（７）に取り付ける工程と、
   リング半製品（７）を結合エレメント（９）間で切断し、波形の支持リング面を持つ取り付け可能でシェル状のリング体（３）を製造する工程と、
   を具備する方法。
2. 前記矩形の素材板（６）は、供給ロール（５）から引き出されたストリップ（５ａ）から、連続的に切断されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記矩形の素材板は、薄板から切断されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記ストリップまたは薄金の材料として、高強度鋼薄板を使用することを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記素材板（６）の切断は、レーザー切断で行うことを特徴とする、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 裁断または切断をプレス加工で行うことを特徴とする、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記閉じていないリング末端を溶接して閉じたリング半製品（７）とする工程をレーザー溶接により行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 閉じていないリング末端を溶接して閉じたリング半製品とする工程をプラズマＷＩＧ溶接により行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記圧力ロール法を２工程の手順として行い、第１工程（８ａ）では前記リング半製品（７）のリング面に波形断面をつけ、第２工程では形材リングの両周縁領域に対してその直径を縮小することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
10. 第１工程では、求められる波形断面の外周を持つ回転対称形の成形ロール（１４）が、周縁を回転しながら挟み込まれた前記リング半製品（７）のリング面に対して、半径方向に押し付けられ、同時に軸方向の力を加えられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 第１工程で波形断面を与えられたリング体は、回転しながらもう１つの波形成形ロール（１６）にかけられ、このリング体の周縁領域は２つのディスク状ロール（１８、１９）によって直径を縮小されながら加工されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記結合エレメント（９）は、抵抗スポット溶接またはプロジェクション溶接によってリング体に取り付けられることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 結合エレメント取り付け後のリング半製品の切断をレーザー切断により行うことを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。

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