JP2011194999A - 自動車用ホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】裏側へ折り返された表側フランジ部をホイールディスクの外周縁部に成形する製造方法にあって、表側フランジ部の成形不具合の発生を抑制し且つ高い生産性を発揮し得る自動車用ホイールの製造方法を提供する。
【解決手段】円盤状予備成形体４１の最外周環部４３の外周端部４４に傾斜周端部４５を形成し、表裏方向に沿って裏側へ折り曲げた最外周環部４３を、上圧接金型７１と湾曲加工面部７４および折返し加工面部７５を備えた下折曲金型７３とにより挟圧加工することにより、表側フランジ部をホイールディスクの外周縁部に成形するようにした製造方法である。かかる製造方法によれば、最外周環部４３を比較的容易かつ安定して径方向内側へ折り返すことができ、成形不具合の発生を抑制できる。さらに、下折曲金型７３に作用する局部的な負荷を緩和できるため、そのメンテナンス等に要するコストを低減できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、タイヤが装着されるホイールリムと車軸が連結されるホイールディスクとを溶接することにより一体化してなる自動車用ホイールの製造方法に関するものである。

自動車用ホイールには、略円筒形状のホイールリムと略円盤形状のホイールディスクとを溶接してなる、いわゆる２ピースタイプのものがある。この２ピースタイプの自動車用ホイールとして、ホイールディスクの外周縁部に表側フランジ部が形成された構成のフルフェイスタイプのものが知られている。

上記のフルフェイスタイプの構成として、例えば特許文献１に一例が提案されている。その具体的な構成は、ホイールリムが、一方の開口縁部に表側ビードシート部を備え且つ他方の開口縁部に裏側フランジ部を備えた構成である。そして、ホイールディスクが、その外周縁部に裏側へ湾曲状に折り返されてなる断面略Ｕ字状の表側フランジ部を備えた構成である。そして、ホイールリムの表側ビードシート部の開口端部とホイールディスクの表側フランジ部の内側周端部とを周方向に亘って全周溶接することにより、当該フルフェイスタイプの自動車用ホイールが形成されている。このようなフルフェイスタイプの自動車用ホイールは、ホイールディスクの意匠面を大きく確保できるため、高い意匠性を発揮できるという優れた利点を有している。

特開平１１−４２９０１号公報

上述したようにホイールディスクの外周縁部に、裏側へ折り返された表側フランジ部を備えた構成にあっては、該表側フランジ部を所望の寸法形状に精度良くかつ安定して成形することが求められている。これは、ホイールディスクが円盤状を成すものであることから、その外周縁部を裏側へ折り返す加工の際に、亀裂やシワ等の不具合の発生を抑制することが、その製造工程にあって必須の要件であることに因る。さらに、生産性を考慮すれば、前記表側フランジ部を成形する工程にあって、その成形用の金型に要するコストが大きいことから、該金型のメンテナンス等に要するランニングコストを可及的に抑制することも求められている。

本発明は、裏側へ折り返された表側フランジ部をホイールディスクの外周縁部に成形する方法に関し、成形不具合の発生を抑制し且つ高い生産性を発揮し得る自動車用ホイールの製造方法を提案するものである。

本発明としては、一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールの製造方法において、ホイールディスクを成形するための円盤状予備成形体に設けられた最外周環部を、表裏方向に沿うように裏側へ折り曲げる予備折曲加工工程と、裏側へ折り曲げた最外周環部を径方向内側へ折り返す折返し加工工程とを実行することによって、前記最外周環部により形成された環状裏周部と該環状裏周部に連成する意匠面側の表側外周環部により形成された環状表周部とを備えた表側フランジ部を、ホイールディスクの外周縁部に成形する製造方法であって、前記折返し加工工程の前に、最外周環部の外周端部に、その外表面側から外端方へ向かって傾斜する傾斜周端部をホイール周方向に亘って形成する端部加工工程を実行すると共に、前記折返し加工工程が、前記表側外周環部の表側面に面接触して押圧する圧接面部を備えた上圧接金型と、裏側へ折り曲げた最外周環部を径方向内側へ折り返すための湾曲加工面部と、該湾曲加工面部から径方向内側へ延成され且つ前記上圧接金型の圧接面部と対向する折返し加工面部とを備えた下折曲金型とによって、裏側へ折り曲げた最外周環部を前記湾曲加工面部と折返し加工面部とに倣うように径方向内側へ折り返して、前記環状裏周部を形成するようにしていることを特徴とする自動車用ホイールの製造方法である。ここで、端部加工工程により最外周環部の外周端部に形成する傾斜周端部は、予備折曲加工工程により表裏方向に折り曲げた状態で、径方向外側の外表面側から裏方へ向かって傾斜するように形成される。

かかる製造方法にあって、折返し加工工程では、裏側へ折り曲げた最外周環部を上圧接金型と下折曲金型とで挟圧することにより、該最外周環部を径方向内側へ折り返す。この折り返す過程で、その加工初期に、最外周環部の傾斜周端部を下折曲金型の湾曲加工面部と接触させて折り返していく。ここで、最外周環部の傾斜周端部は、その形状効果により低剛性化されていることから、下折曲金型の湾曲加工面部に倣うように折り返し変形し易い。これに伴って、最外周環部をその外周端側から順次折り返し変形し易く、径方向内側へ折り返して連成する所望の形態に安定して成形することができ得る。したがって、最外周環部を裏側へ折り返す加工の際に、亀裂やシワ等の成形不具合が発生することを抑制でき得る。

また、折り返し加工工程の加工初期に下折曲金型の湾曲加工面部と最外周環部の傾斜周端部とが接触する際には、湾曲加工面部に傾斜周端部から局部的な負荷が作用する。この局部的な負荷を、低剛性化された傾斜周端部が容易に変形することによって緩和できる。さらにまた、最外周環部の傾斜周端部は、径方向内側へ向かって傾斜する形態であり、下折曲金型の湾曲加工面部により折り返し加工する方向と同じ向きに傾斜している。そのため、最外周環部の傾斜周端部を折り返し変形し易く、これによっても、傾斜周端部との接触の際に湾曲加工面部に作用する局部的な負荷を緩和することができ得る。以上のことから、本発明の製造方法によれば、自動車用ホイールを生産する場合に、下折曲金型に局部的な変形や傷等を生じ難いため、該下折曲金型のメンテナンス等に要するコストを低減できる。したがって、自動車用ホイールの生産に要するランニングコストを低減でき、総じて生産性を高める効果を奏し得る。

尚、本発明の製造方法にあって、ホイールディスクの外周縁部に形成する表側フランジ部を、少なくとも環状表周部が表方へ傾斜するように成形することもできる。このような表側フランジ部を形成する場合には、本発明の製造方法としては、少なくとも環状表周部を表方へ傾斜する傾斜曲げ加工工程を実行する。尚、この傾斜曲げ加工工程は、後述するように、折り返しした最外周環部と表側外周環部とを一体的に表方へ傾斜させる加工を行う工程として設定可能である。又は、表側外周環部のみを表方へ傾斜させる加工を行う工程として設定することもでき得る。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、予備折曲加工工程が、最外周環部を径方向に対して裏側へ所定の鋭角度に折り曲げる第一予備折曲工程と、前記鋭角度に折り曲げた最外周環部を、表裏方向に沿うように裏側へ折り曲げる第二予備折曲工程とを備えると共に、端部加工工程が、前記第一予備折曲工程と第二予備折曲工程との間に実行し、前記鋭角度に折り曲げた最外周環部を表裏方向に沿って切断加工することにより、当該最外周環部の外周端部に傾斜周端部を形成するようにしている方法が提案される。

かかる方法にあっては、第一予備折曲工程により最外周環部を所定の鋭角度に折り曲げた後に、端部加工工程により該最外周環部の外周端を表裏方向に切断することにより傾斜周端部を形成し、その後に第二予備折曲工程により表裏方向に沿うように折り曲げるようにした方法である。ここで、本方法の場合には、端部加工工程に所定の金型（例えば、パンチやダイス）等を用いることにより、最外周環部の外周端を表裏方向に切断することができる。このように、端部加工工程に切削加工を適用しない場合には、切削加工用の機器への円盤状予備成形体の搬送や切削刃等の消耗品が不要である等、切削加工に要する時間やコストの増加を生じないという利点がある。

また、所定の鋭角度に折り曲げた後に表裏方向に切断加工するようにしていることから、傾斜周端部の傾斜角を、該鋭角度に基づいて安定かつ精度良く形成することができる。そのため、上述した成形不具合の発生を抑制できるという本発明の作用効果が、一層安定して発揮され得る。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、折返し加工工程は、上圧接金型と下折曲金型とを、裏側へ折り曲げた最外周環部と意匠面側の表側外周環部とを挟圧しない離間位置から、表裏方向に沿って相対的に近接する方向へ移動することによって、当該最外周環部を下折曲金型の湾曲加工面部と折返し加工面部とに倣うように径方向内側へ折返し且つ表側外周環部の裏側面に面接触させる当接加工位置へ位置変換し、さらに継続して最外周環部と表側外周環部とを板厚方向へ圧縮して圧接させる圧接加工位置へ位置変換するようにしている方法が提案される。

かかる方法にあっては、表裏方向に沿って裏側へ折り曲げた最外周環部を径方向内側へ折り返し且つ最外周環部を表側外周環部の裏側面に面接触するようにして、環状表周部と環状裏周部とを板厚方向に圧接した表側フランジ部を形成するようにした方法である。本方法では、離間位置から当接加工位置を介して圧接加工位置に至る一連の位置変換作動を、連続して行うようにしていることから、最外周環部を径方向内側へ連続的に変形させ得る。これにより、折返し加工工程の際に、最外周環部に亀裂やシワ等が発生することを抑制する効果が得られる。したがって、上述した成形不具合の発生を抑制するという本発明の作用効果が一層向上する。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、折返し加工工程の後に、最外周環部と表側外周環部とを一体的に表方へ傾斜させる傾斜曲げ加工工程を行うことにより、表方へ傾斜した表側フランジ部をホイールディスクの外周縁部に形成するようにしている方法が提案される。

かかる方法にあっては、表方へ傾斜した表側フランジ部を成形する方法であり、最外周環部を裏側へ折り返して表側外周環部と面接触した後に、表方へ傾斜する曲げ加工を行うようにしている。本製造方法によれば、上述した成形不具合の発生を抑制する作用効果と、高い生産性を発揮する作用効果とを保ちつつ、表方へ傾斜した表側フランジ部を形成することができる。尚、表方へ傾斜した表側フランジ部は、自動車の走行中にタイヤを介して径方向内方へ作用する負荷に対して、弾性変形し易く、該弾性変形によって前記負荷を緩和できる。そのため、当該自動車用ホイールは、優れた耐久性を発揮できるものとなる。

本発明の自動車用ホイールの製造方法は、上述したように、円盤状予備成形体の最外周環部の外周端部に傾斜周端部を形成し、表裏方向に沿って裏側へ折り曲げられた最外周環部を、上圧接金型と、湾曲加工面部および折返し加工面部を備えた下折曲金型とにより挟圧加工することによって、最外周環部により形成される環状裏周部と意匠面側の環状表周部とを備えた表側フランジ部を、ホイールディスクの外周縁部に成形するようにした製造方法である。かかる製造方法によれば、最外周環部を、その傾斜周端部の形状効果によって、湾曲加工面部に倣うように径方向内側へ比較的容易かつ安定して折り返すことができるから、亀裂やシワ等の成形不具合が発生することを抑制でき得る。また、最外周環部の傾斜周端部と下折曲金型の湾曲加工面部との接触により該湾曲加工面部に作用する局部的な負荷を緩和できることから、下折曲金型のメンテナンス等に要するコストを低減できる。したがって、自動車用ホイールの生産性を高めることができ得る。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、第一予備折曲工程により最外周環部を所定の鋭角度に折り曲げた後に、端部加工工程により該最外周環部の外周端部を表裏方向に切断することにより傾斜周端部を形成し、その後に第二予備折曲工程により最外周環部を表裏方向に沿うように折り曲げるようにした場合には、前記鋭角度に基づいて傾斜周端部を所望の傾斜角を成す形態に安定且つ精度良く形成できる。また、切削加工に用いずに傾斜周端部を形成することが可能であるから、該切削加工に要する時間やコストを削減できるという優れた利点も有する。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、折返し加工工程で、上圧接金型と下折曲金型とを、離間位置から、最外周環部を径方向内側へ折返し且つ最外周環部を表側外周環部の裏側面に面接触させる当接加工位置へ位置変換し、さらに継続して最外周環部と表側外周環部とを板厚方向へ圧縮して圧接させる圧接加工位置へ位置変換するようにした場合には、折り返す加工と圧接する加工とを連続して行うようにしていることから、最外周環部に亀裂やシワ等が発生することを抑制する効果が得られるため、成形不具合の発生を抑制するという本発明の作用効果が一層向上する。

上述した自動車用ホイールの製造方法にあって、折返し加工工程の後に、最外周環部と表側外周環部とを一体的に表方へ傾斜させる傾斜曲げ加工工程を行うことにより、表方へ傾斜した表側フランジ部を形成するようにした場合には、上述した成形不具合の発生を抑制する作用効果と、高い生産性を発揮する作用効果とを保ちつつ、表方へ傾斜した表側フランジ部を形成することができる。

本実施例１にかかる自動車用ホイール１の縦断面図である。 図１中のＸ部を表す拡大図である。 円盤状予備成形体４１の最外周環部４３を所定傾斜角で折り曲げる第一予備折曲工程を表す説明図である。 最外周環部４３の外周端部４４に傾斜周端部４５を形成する端部加工工程を表す説明図である。 最外周環部４３を表裏方向に沿って折り曲げる第二予備折曲工程を表す説明図である。 折返し加工工程により、最外周環部４３を径方向内側へ折り返す過程を表す説明図である。 図６から連続する、最外周環部４３を板厚方向へ圧接する過程を表す説明図である。 （Ａ）傾斜曲げ加工工程と、（Ｂ）段部加工工程とを表す説明図である。 本実施例２にかかる自動車用ホイール９１の、表側フランジ部１０１を表す拡大縦断面図である。 実施例２の（Ａ）傾斜曲げ加工工程と、（Ｂ）第二予備折曲工程とを表す説明図である。 実施例２の折返し加工工程を表す説明図である。 別例の端部加工工程を表す説明図である。

本実施例１にかかる自動車用ホイール１を、図１，２に従って説明する。
自動車用ホイール１は、スチール製の平板から夫々成形されたホイールリム２とホイールディスク３とを接合して成る、いわゆる２ピースタイプのスチール製ホイールである。そして、ホイールディスク３の外周縁部に表側フランジ部３１を備えたフルフェイスタイプの構成である。尚、本実施例１にあって、ホイールディスク３の背面側から意匠面側へ向かう方向（図１の左から右へ向かう方向）を表方向とし、逆向きを裏方向としている。また、ホイール径方向に沿って、自動車用ホイール１の中心軸線Ｌへ向かう方向を径方向内方向とし、逆向きを径方向外方向としている。尚、自動車用ホイール１およびホイールディスク３の意匠面とは、自動車に取り付けられた際に、該自動車の外側向きとなる面である。

上記したホイールリム２は、略円筒形状をなし、その一方（裏側）の開口縁部にタイヤの裏側のビードを側方から支持する裏側フランジ部１２が設けられている。この裏側フランジ部１２には、タイヤの裏側のビードを着座させて支持する裏側ビートシート部１４が連成されている。さらに、ホイールリム２の他方（表側）の開口縁部には、タイヤの表側のビードを着座させて支持する表側ビートシート部１３が設けられている。すなわち、ホイールリム２の他方（表側）の開口縁部には、表側フランジ部３１が形成されておらず、表裏方向に沿った円環状の表側ビードシート部１３により表側の開口縁部が構成されている。そして、表裏のビードシート部１３，１４の間には、タイヤ装着時にタイヤの表裏のビードを落とすためのウエル部１５が設けられている。

一方、上記したホイールディスク３は、略円盤形状をなし、その中央に車軸のハブと連結するハブ取付部２１が設けられ、外周縁部に表側フランジ部３１が周成されている。そして、ハブ取付部２１と表側フランジ部３１との間には両者を連成するように、径方向に沿った複数のスポーク部２２が、周方向で均等間隔に設けられている。さらに、互いに隣り合うスポーク部２２の間に、飾り孔２５が夫々設けられている。

上記ハブ取付部２１には、その中央にハブ孔２７が形成されており、該ハブ孔２７の径方向外側に位置して周方向で互いに均等間隔となるように、複数個のボルト孔２８が設けられている。尚、このホイールディスク３の各部位はそれぞれ、ホイールディスク３の中心軸線Ｌを中心とする同心状に形成されている。また、スポーク部２２は、ハブ取付部２１の周縁から表方へ盛り上がるように形成されている。そして、各スポーク部２２の外端から滑らかに連成するように表側フランジ部３１が形成されている。

上記の表側フランジ部３１は、上記したスポーク部２２の外端から連成された意匠面側の環状表周部３２と、該環状表周部３２から裏側へ折り返されて径方向内方へ延出された環状裏周部３３とから構成されている。そして、環状裏周部３３の表側面３３ａの全面が、環状表周部３２の裏側面３２ａに面接触するように形成されており、環状表周部３２と環状裏周部３３とが一体的な形態を成す。さらに、この表側フランジ部３１は、その環状表周部３２の基端部位（内周端部位）から表方へ折れ曲がって傾斜されている。すなわち、表側フランジ部３１は、自動車用ホイール１の中心軸線Ｌに直交する径方向仮想平面Ｐ（前記径方向に沿った平面）に対して、表方へ傾斜角度θで傾斜している。尚、表側フランジ部３１の傾斜角度θとしては、１５度以上かつ４５度以下の範囲となるように設定している。

次に、上述した自動車用ホイール１の製造方法について説明する。
上記のホイールリム２は、略長方形状のスチール製平板をその短辺同士を突合せ溶接することにより、直胴状の円筒体を形成した後、これを周方向に回転させつつ当該円筒体の内外両側から所定の金型により挟圧する所謂ロール加工を行うことによって成形することができる。このようなホイールリム２の成形には、従来の成形方法を適用することができるため、その詳細については説明を省略する。

上記のホイールディスク３は、略円形状のスチール製平板を、プレス加工することにより成形できる。具体的には、前記スチール製平板の中央領域を凹ませて略椀形状とした後に、所定の金型により表裏両側から挟圧するプレス加工を複数段階に分けて行うことにより、所望の意匠面形状に成形し、飾り孔２５、ハブ孔２７、ボルト孔２８、表側フランジ部３１等を成形する。このようにして、所望のホイールディスク３を成形する。ここで、本実施例１にあって、ホイールディスク３の外周縁部に設けられた表側フランジ部３１を成形する工程は、本発明の要部にかかり、詳細は後述する。また、表側フランジ部３１を成形する工程以外については、従来の成形方法を適用することができるため、その詳細については説明を省略する。

このように別々に成形したホイールリム２とホイールディスク３とを溶接することによって、上記した本実施例１の自動車用ホイール１を得る。詳述すると、ホイールディスク３とホイールリム２とを、夫々の中心軸線Ｌを一致させるようにして、ホイールディスク３のディスク裏面部６（後述する環状段部３７）に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａを突き当てて位置決めする。そして、ホイールディスク３のディスク裏面部６とホイールリム２の表側ビードシート部１３の開口端部１３ａとを一体的に接合するように、ホイールリム２の外側からアーク溶接によりホイール周方向全周に亘って行う。この溶接により、ホイールリム２とホイールディスク３とを接合する溶接部３９が、ホイール周方向全周に亘って形成される。

次に、本発明の要部にかかるホイールディスク３の表側フランジ部３１の成形方法について、図３〜図８に従って説明する。尚、ホイールディスク３を成形する上述した成形工程にあって、スチール製平板からホイールディスク３に至る成形途中の中間成形体を、本発明にかかる円盤状予備成形体４１として表す。

上述したホイールディスク３の成形工程にあって、図３〜図８に示すように、円盤状予備成形体４１の外周縁部に、表側フランジ部３１を形成する表側フランジ部成形工程を行う。この表側フランジ部成形工程では、第一予備折曲工程、端部加工工程、第二予備折曲工程、折返し加工工程、傾斜曲げ加工工程、段部加工工程を順次実行する。

上記した円盤状予備成形体４１は、その外周縁に、図３（Ａ）のように、中心軸線Ｌに略直交する円環板状の環状外周縁部４２を備えた構成である。この環状外周縁部４２の、外周端から所定環幅により定められる円環状の最外周環部４３を、上記した第一予備折曲工程によって、図３（Ｂ）のように、裏方へ所定鋭角度αで折り曲げる加工を行う。この第一予備折曲工程では、図示しない所定の上金型と下金型とにより、前記環状外周縁部４２を挟圧することにより、最外周環部４３を所定鋭角度αで折り曲げる。ここで、前記所定の鋭角度αは、中心軸線Ｌに直交する径方向仮想平面Ｐに対する角度が鋭角に設定されていることを表している。そして、この鋭角度αによって、後述する端部加工工程により形成する傾斜周端部４５の傾斜角が定まる。

第一予備折曲工程の後に、端部加工工程を行う。この端部加工工程では、図４のように、第一予備折曲工程により鋭角度αで折り曲げた最外周環部４３の外周端部４４に、傾斜周端部４５を形成する。詳述すると、図４（Ａ）のように、上支持型６１と下支持型６２とにより、円盤状予備成形体４１の環状外周縁部４２（表側外周環部４６）をホイール周方向に亘って挟持する。そして、図４（Ｂ）のように、下支持型６２から径方向外側へ突出している円環状の外周端部４４を、所定のリング状パンチ６３により部分的に切断する。ここで、リング状パンチ６３は、円盤状予備成形体４１の表側から裏側へ、中心軸線Ｌに沿って移動する。これにより、最外周環部４３の外周端部４４に傾斜周端部４５を形成する。この傾斜周端部４５は、上記した鋭角度αに折り曲げた最外周環部４３の表面側から裏方へ傾斜するように形成される。換言すると、最外周環部４３の外周端部４４に、その外表面側から外周端に向かって傾斜する傾斜周端部４５を形成する。尚、この傾斜周端部４５の傾斜角は、上記した鋭角度αにより定まっている。

端部加工工程の後に、第二予備折曲工程を行う。この第二予備折曲工程では、図５のように、傾斜周端部４５を形成した最外周環部４３を、表裏方向に沿うように折り曲げる。ここで、上記の環状外周縁部４２は、上記の第一予備折曲工程により裏側へ所定鋭角度αで折り曲げられた最外周環部４３と、該最外周環部４３から径方向内側へ連成された表側外周環部４６とを備えている。そして、表側外周環部４６は、上記のように径方向仮想平面Ｐに沿った円環板状となっている。この第二予備折曲工程では、図５（Ａ）のように、環状外周縁部４２の表側外周環部４６を、上部支持型６５と下部支持型６６とにより位置決めして挟持する。その後、図５（Ｂ）のように、リング状パンチ６７を中心軸線Ｌに沿って表側から裏方へ移動することにより、下部支持型６６から外方へ突出している最外周環部４３を、中心軸線Ｌに沿って裏側へ折り曲げる。このように折り曲げられた最外周環部４３にあって、その外周端部４４の傾斜周端部４５が、径方向外側の外表面から裏方へ向かって傾斜する形状となっている。

第二予備折曲工程の後に、折返し加工工程を行う。図６，７のように、折返し加工工程は、環状外周縁部４２の表側外周環部４６に面接触して支持する圧接面部７２を備えた上圧接金型７１と、圧接面部７２と対向する折返し加工面部７５と該折返し加工面部７５の外周端から表側へ湾曲状に起立する湾曲加工面部７４とを備えた下折曲金型７３とにより行う。ここで、上圧接金型７１の圧接面部７２と下折曲金型７３の折返し加工面部７５とは、中心軸線Ｌと直交するように夫々設けられている（すなわち、上記した径方向仮想平面Ｐと平行）。

上圧接金型７１と下折曲金型７３とを、図６（Ａ）のように、表裏方向（上下方向）に離間した離間位置とし、その間に、裏側へ折り曲げた最外周環部４３を備えた円盤状予備成形体４１を配置する。この離間位置では、上圧接金型７１の圧接面部７２により環状外周縁部４２の表側外周環部４６の表側面４６ｂを支持しており、該上圧接金型７１と下折曲金型７３とにより環状外周縁部４２を挟圧していない。その後、図６（Ｂ）のように、下折曲金型７３を中心軸線Ｌに沿って裏側から表方へ移動（昇動）する。これに伴って、図７（Ｃ）のように、裏側へ折り曲げられた最外周環部４３を、下折曲金型７３の湾曲加工面部７４により、その湾曲面形状に従って径方向内側へ折り返していく。ここで、最外周環部４３の外周端部４４に上記した傾斜周端部４５が形成されていることから、下折曲金型７３の湾曲加工面部７４によって比較的容易に径方向内側へ折り返される。これは、傾斜周端部４５がその形状効果により低剛性化されていることに因る。このように、傾斜周端部４５を前記湾曲加工面部７４に倣うように折り返すことから、最外周環部４３をその外周端から順次折り返すことができる。そして、図７（Ｃ）のように、最外周環部４３を、その表側面４３ａが表側外周環部４６の裏側面４６ａと面接触するように、裏側に折り返され且つ径方向内側へ連成された形態とする。このように最外周環部４３の表側面４３ａを表側外周環部４６の裏側面４６ａに当接して面接触させる下折曲金型７３の位置が、本発明にかかる当接加工位置である。

さらに、下折曲金型７３を、上記の当接加工位置（図７（Ｃ））で停止せずに連続して表方へ移動して、図７（Ｄ）のように、最外周環部４３と表側外周環部４６とをその板厚方向（表裏方向）に圧縮して圧接する。このように圧接する下折曲金型７３の位置が、本発明にかかる圧接加工位置である。尚、この圧接加工位置は、裏側へ折り返した最外周環部４３と表側外周環部４６との合計板厚に対する圧下率を決めることによって設定している。

このような折返し加工工程は、図６，７のように、湾曲加工面部７４と折返し加工面部７５とに倣うようにして、最外周環部４３を径方向内側へ向かって折り返すようにしている。このように、最外周環部４３を径方向内側へ向かう方向へ変形させることができるため、当該折返し加工の際に、最外周環部４３に肉余りを生じ難く、シワ等の不具合の発生を可及的に抑制できる。これは、下折曲金型７３の当接加工位置までの移動と、該当接加工位置から圧接加工位置までの移動とを継続して行うことにより生ずる作用効果である。特に、当接加工位置から圧接加工位置までの移動では、実質的に板厚方向への圧縮加工となっているが、当接加工位置までの変形が前記のように径方向内側へ向かう変形を発生させることができることから、その径方向内側への変形が連続して生ずる。そのため、板厚方向の圧縮加工でも、前記のように肉余りを生じ難く、シワ等の発生を可及的に抑制でき得る。

上述した折返し加工工程では、中心軸線Ｌに沿って裏側へ折り曲げた最外周環部４３を、下折曲金型７３の湾曲加工面部７４と折返し加工面部７５とにより径方向内側へ向かって折り曲げる。この際に、最外周環部４３の傾斜周端部４５の先端又は該傾斜周端部４５の基端が、最初に湾曲加工面部７４と接触する（図６（Ｂ）参照）。傾斜周端部４５の先端が最初に接触した場合にあって、その先端は最も低剛性化されていることから、径方向内側へ容易に折り曲げ易く、さらに湾曲加工面部７４を傷つけ難く且つ局部的な変形を生じ難い。一方、傾斜周端部４５の基端が最初に接触した場合にあって、傾斜周端部４５の傾斜方向と湾曲加工面部７４の湾曲方向とは径方向内側へ向かうように形成されていることから、接触による衝撃が緩和される。そのため、湾曲加工面部７４を傷つけ難く且つ局部的な変形を生じ難い。したがって、折返し加工工程を繰り返し実行した場合に、下折曲金型７３が傷付いたり局部的に変形することを生じてしまうことを充分に抑制できるため、当該自動車用ホイール１の生産にあって、下折曲金型７３のメンテナンスに要するランニングコスト等を低減することが可能である。

折返し加工工程の後に、傾斜曲げ加工工程を行う。図８（Ａ）のように、傾斜曲げ加工工程には、中心軸線Ｌに直交する径方向（径方向仮想平面Ｐ）に対して所定傾斜角度の上傾斜加工面部７７を備えた上加工金型７６と、該上傾斜加工面部７７と対向する下傾斜加工面部７９を備えた下加工金型７８とを用いる。すなわち、上加工金型７６の上傾斜加工面部７７と下加工金型７８の下傾斜加工面部７９とによって、上記の折返し加工工程により圧接した最外周環部４３と表側外周環部４６とを表裏方向に沿って挟圧する。これにより、圧接した最外周環部４３と表側外周環部４６とを一体的に表方へ傾斜させるように変形する。この傾斜曲げ加工工程で折り曲げる角度が、上記した傾斜角度θ（図２参照）に設定されている。このようにして、意匠面側の環状表周部３２と、該環状表周部３２から裏側へ折り返され且つ径方向内側へ連成された環状裏周部３３とを形成する。そして、この環状表周部３２と環状裏周部３３とは圧接されて一体的に形成されており、さらに表側へ傾斜した形状となっている。

傾斜曲げ加工工程の後に、段部成形工程を行う。図８（Ｂ）のように、段部成形工程では、傾斜した環状表周部３２を表側から支持する上支持面部８２を備えた上支持金型８１と、上方へ突出する段部形成周部８４を備えた下加工金型８３とを用いる。すなわち、上支持金型８１の上支持面部８２により環状表周部３２を支持しつつ、下加工金型８３の段部形成周部８４を押圧することにより、ディスク裏面部６に表方へ凹む環状段部３７を形成する。この環状段部３７は、その裏面が、環状裏周部３３の内側周端部３３ｂの裏面と面一になるように形成している。尚ここで、ディスク裏面部６としては、ホイールディスク３の裏側にあって、表側フランジ部３１よりも内方で且つ該表側フランジ部３１に隣設する円環状部位として定めている。

このようにして、円盤状予備成形体４１の外周縁部に表側フランジ部３１を形成する。そして、円盤状予備成形体４１により、本実施例１にかかるホイールディスク３を成形する。このホイールディスク３と上記したホイールリム２とにより、本実施例１の自動車用ホイール１を得る（図１参照）。ここで、ホイールディスク３のディスク裏面部６には、上記のように環状段部３７が周成されており、該環状段部３７に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３を座定し、上記したように両者を溶接している（図２参照）。

本実施例１にあっては、上述した表側フランジ部成形工程により、ホイールディスク３の表側フランジ部３１を成形するようにした製造方法であるから、表裏方向に沿って折り曲げた最外周環部４３を径方向内側へ容易かつ安定して折り返すことができ、その成形の際に、肉余り等の不具合の発生を可及的に抑制することができる。そして、折返し加工工程の前に、最外周環部４３に傾斜周端部４５を形成していることから、折返し加工する下折曲金型７３の湾曲加工面部７４に局部的な変形や傷等が生ずることを抑制できる。そのため、当該自動車用ホイール１の生産にあって、メンテナンス等に要するランニングコストを低減することができる。

実施例２にあって、自動車用ホイール９１は、そのホイールディスク９３の外周縁部に、湾曲状に折り返した表側フランジ部１０１を備えた構成である。この表側フランジ部１０１は、意匠面側の環状表周部１０２と、該環状表周部１０２から裏方へ湾曲状に折り返されて連成され且つ径方向内側へ延出する環状裏周部１０３とから構成されている。すなわち、環状表周部１０２の裏側面１０２ａと環状裏周部１０３の表側面１０３ａとが面接触しておらず、環状表周部１０２と環状裏周部１０３との間に空域が形成されている。さらに、環状表周部１０２が、径方向仮想平面Ｐに対して所定の傾斜角度θにより表方へ傾斜している。

この自動車用ホイール９１は、上記した表側フランジ部１０１が異なる以外は、上述した実施例１の自動車用ホイール１と同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略する。さらに、本実施例２にあって、当該自動車用ホイール９１の製造工程は、その表側フランジ部１０１を成形するための表側フランジ部成形工程以外は実施例１と同じであり、その詳細については省略する。

本実施例２の表側フランジ部成形工程について説明する。
円盤状予備成形体４１の環状外周縁部４２の最外周環部４３を、上述した実施例１と同様の第一予備折曲工程（図３参照）と端部加工工程（図４参照）とを行い、最外周環部４３の外周端部４４に傾斜周端部４５を形成する。その後、図１０（Ａ）のように、傾斜曲げ加工工程を行い、表側外周環部４６を表方へ折り曲げる。この折り曲げ角度が、上記した所定の傾斜角度θ（図９参照）に設定される。この傾斜曲げ加工工程では、最外周環部４３に圧接する上圧接部１２２と表側外周環部４６を傾斜させる上傾斜部１２３とを備えた上加工金型１２１と、最外周環部４３に圧接する下圧接部１２６と表側外周環部４６を傾斜させる下傾斜部１２７とを備えた下加工金型１２５とにより、環状外周縁部４２（最外周環部４３）を押圧加工する。これにより、表方へ折り曲げた表側外周環部４６を形成し、該表側外周環部４６から環状表周部１０２を形成する。

ここで、本実施例２の傾斜曲げ加工工程にあっては、円盤状予備成形体４１の環状外周縁部４２に連成する径方向内側のディスク裏面部９６に、表方へ凹む環状段部９９を形成する。すなわち、上記した下支持部１２６の下傾斜部１２７に、表方へ段状に突出する段部加工部１２８が設けられており、この段部加工部１２８によりディスク裏面部９６を押圧加工することによって、環状段部９９がホイール周方向に亘って形成されるようにしている。

この傾斜曲げ加工工程の後に、第二予備折曲工程を行うことにより、図１０（Ｂ）のように、最外周環部４３を表裏方向に沿うように裏側へ折り曲げる。この第二予備折曲工程では、表方へ折り曲げた環状表周部１０２を、上部支持型１３１と下部支持型１３２とにより位置決めして挟持する。その後、リング状パンチ１３３を中心軸線Ｌに沿って表側から裏方へ移動することにより、下部支持型１３２から外方へ突出している最外周環部４３を、中心軸線Ｌに沿って裏側へ折り曲げる。尚、この第二予備折曲工程後の最外周環部４３にあっても、その外周端部４４の傾斜周端部４５が、径方向外側の外表面から裏方へ向かって傾斜する形状となっている。

第二予備折曲工程の後に、折返し加工工程を行う。この折返し加工工程では、図１１のように、環状表周部１０２に面接触して支持する圧接面部１３６を備えた上圧接金型１３５と、圧接面部１３６と対向する折返し加工面部１３９と該折返し加工面部１３９の外周端から表側へ湾曲状に起立する湾曲加工面部１３８とを備えた下折曲金型１３７とにより行う。図１１（Ａ）のように上圧接金型１３５と下折曲金型１３７とを離間位置として、円盤状予備成形体４１を配置し、下折曲金型１３７を表方へ移動（昇動）する。これにより、最外周環部４３の外周端部４４を、下折曲金型１３７の湾曲加工面部１３８により径方向内側へ折り返していく。この過程で、最外周環部４３は、その傾斜周端部４５の形状効果によって比較的容易に径方向内側へ順次折り返される。そして、湾曲加工面部１３８から連成された折返し加工面部１３９により、連続的に径方向内側へ倣うように変形する。これにより、最外周環部４３を所望の湾曲形状に比較的容易かつ安定的に形成することができ、図１１（Ｂ）のように、所望の湾曲形状の環状裏周部１０３を形成する。

尚、本実施例２にあっては、折り返した最外周環部４３の外周端（環状裏周部１０３の内側周端部１０３ｂ）が上記したディスク裏面部９６の環状段部９９の外周端と近接する位置となるように、上記の折返し加工工程を行う。すなわち、当該近接位置となるように、図１１（Ｂ）のように下折曲金型１３７を位置変換したところが折返し加工位置として設定する。このように下折曲金型１３７を、離間位置と折返し加工位置とに位置変換するように駆動制御している。

このようにして、円盤状予備成形体４１の外周縁部に表側フランジ部１０１を形成する。そして、円盤状予備成形体４１により、図９のように、本実施例２にかかるホイールディスク９３を成形する。このホイールディスク９３と上記したホイールリム２とにより、本実施例２の自動車用ホイール９１を得る。ここで、ホイールディスク９３のディスク裏面部９６には、上記のように環状段部９９が周成されており、該環状段部９９に、ホイールリム２の表側ビードシート部１３を座定し、上述した実施例１と同様に、ホイールリム２の外側から溶接している。そして、この溶接により、ホイールリム２とホイールディスク９３とを接合する溶接部９７が、ホイール周方向全周に亘って形成される。

本実施例２にあっても、上述した実施例１の場合と同様に、第２予備折曲工程で表裏方向に沿って折り曲げた最外周環部４３を、その傾斜周端部４５の形状効果により径方向内側へ容易かつ安定して折り返すことができる。そして、その成形の際に、肉余り等の不具合が発生することを可及的に抑制できる。また、最外周環部４３の傾斜周端部４５により、折返し加工する下折曲金型１３７の湾曲加工面部１３８に局部的な変形や傷等が生ずることを抑制できる。そのため、当該自動車用ホイール９１の生産にあって、下折曲金型１３７のメンテナンス等に要するランニングコストを低減することができる。

一方、上述した実施例１，２の製造方法にあっては、第一予備折曲工程により所定鋭角度に折り曲げた最外周環部に傾斜周環部を形成し、その後に第二予備折曲工程により最外周環部を表裏方向に沿って折り曲げるようにした方法であるが、その他の方法として、最外周環部を表裏方向に沿って折り曲げた後に、傾斜周環部を形成するようにしても良い。この場合には、所定の傾斜角で内外方向に移動するカム駆動式のパンチを用いて、表裏方向に沿って折り曲げた最外周環部の外周端部に傾斜周環部を形成する。例えば、上記した円盤状予備成形体４１の最外周環部４３を、実施例１の第二予備折曲工程を用いて、表裏方向に沿うように折り曲げる。その後、図１２のように、表裏方向に沿って折り曲げた最外周環部４３の外周端部４４に傾斜周環部４５を形成する端部加工工程を行う。この端部加工工程では、カム駆動パンチ１４５と、該カム駆動パンチ１４５を所定の傾斜角で内外方向へ移動させる作動ダイス１４３と、カム駆動パンチ１４５を摺動可能に支持するカム支持型１４２と、作動ダイス１４３を上下方向に摺動可能に支持する作動支持型１４１と、環状外周縁部４２を支持する下支持型１４６とを用いて行う。ここで、下支持型１４６は、最外周環部４３の内周面および表側外周環部４６の裏側面に当接して支持する当接支持部１４７と、カム駆動パンチ１４５を挿通し且つ切断した部材を排出する排出路１４８とを備えている。この端部加工工程では、作動ダイス１４３を降動することにより、カム駆動パンチ１４５を所定傾斜角で径方向内側へ移動する。これにより、図１２（Ｂ）のように、環状外周縁部４２の最外周環部４３に傾斜周環部４５を形成する。その後、上述した実施例１と同様に折返し加工工程、傾斜曲げ加工工程、段部加工工程を順次実行することによって、実施例１と同様に表側フランジ部３１を形成できる。このような製造方法にあっても、折返し加工工程前に、最外周環部に傾斜周環部を形成することから、上述した実施例１，２と同様の作用効果を奏する。

上述した実施例１，２にあっては、その折返し加工工程で、下折曲金型のみを移動することによって実行するようにしているが、その他の方法として、上圧接金型のみを移動するようにしても良いし、又は上圧接金型と下折曲金型との両方を移動するようにしても良い。

また、上述した実施例１，２の場合には、ディスク裏面部に環状段部を形成するようにしているが、環状段部を形成しないようにしても良い。

また、上述した実施例１，２の場合にあっては、ホイールリムの外側からホイール周方向に亘って溶接するようにしているが、ホイールリムの内側からホイール周方向に亘って溶接するようにしても良い。

また、上述した実施例１，２の場合にあっては、傾斜曲げ加工工程を行うようにしているが、この傾斜曲げ加工工程を行わないようにしても良い。

また、上述した実施例１の場合にあっては、折返し加工工程で最外周環部と表側外周環部とをその板厚方向（表裏方向）に圧縮して圧接するようにしているが、最外周環部と表側外周環部とを板厚方向に圧縮加工しないようにしても良い。例えば、上記実施例１の折返し加工工程にあって、下折曲金型を離間位置から当接加工位置まで移動して停止し、当該折返し加工工程を終了する。すなわち、下折曲金型を圧接加工位置まで移動しない。

本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。

１，９１ 自動車用ホイール
２ ホイールリム
３，９３ ホイールディスク
１２ 裏側フランジ部
１３ 表側ビードシート部
１３ａ 開口端部
３１，１０１ 表側フランジ部
３２，１０２ 環状表周部
３３，１０３ 環状裏周部
４１ 円盤状予備成形体
４３ 最外周環部
４４ 外周端部
４５ 傾斜周端部
４６ 表側外周環部
７１，１３５ 上圧接金型
７２，１３６ 圧接面部
７３，１３７ 下折曲金型
７４，１３８ 湾曲加工面部
７５，１３９ 折返し加工面部

Claims (4)

1. 一方の開口縁部に裏側フランジ部が形成され且つ他方の開口縁部に表側ビードシート部が形成されたホイールリムと、外周縁部に表側フランジ部が形成されたホイールディスクとを備えた自動車用ホイールの製造方法において、
   ホイールディスクを成形するための円盤状予備成形体に設けられた最外周環部を、表裏方向に沿うように裏側へ折り曲げる予備折曲加工工程と、
   裏側へ折り曲げた最外周環部を径方向内側へ折り返す折返し加工工程と
   を実行することによって、前記最外周環部により形成された環状裏周部と該環状裏周部に連成する意匠面側の表側外周環部により形成された環状表周部とを備えた表側フランジ部を、ホイールディスクの外周縁部に成形する製造方法であって、
   前記折返し加工工程の前に、最外周環部の外周端部に、その外表面側から外端方へ向かって傾斜する傾斜周端部をホイール周方向に亘って形成する端部加工工程を実行すると共に、
   前記折返し加工工程が、
   前記表側外周環部の表側面に面接触して押圧する圧接面部を備えた上圧接金型と、
   裏側へ折り曲げた最外周環部を径方向内側へ折り返すための湾曲加工面部と、該湾曲加工面部から径方向内側へ延成され且つ前記上圧接金型の圧接面部と対向する折返し加工面部とを備えた下折曲金型とによって、
   裏側へ折り曲げた最外周環部を前記湾曲加工面部と折返し加工面部とに倣うように径方向内側へ折り返して、前記環状裏周部を形成するようにしていることを特徴とする自動車用ホイールの製造方法。
2. 予備折曲加工工程が、
   最外周環部を径方向に対して裏側へ所定の鋭角度に折り曲げる第一予備折曲工程と、前記鋭角度に折り曲げた最外周環部を、表裏方向に沿うように裏側へ折り曲げる第二予備折曲工程とを備えると共に、
   端部加工工程が、
   前記第一予備折曲工程と第二予備折曲工程との間に実行し、前記鋭角度に折り曲げた最外周環部を表裏方向に沿って切断加工することにより、当該最外周環部の外周端部に傾斜周端部を形成するようにしていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ホイールの製造方法。
3. 折返し加工工程は、
   上圧接金型と下折曲金型とを、裏側へ折り曲げた最外周環部と意匠面側の表側外周環部とを挟圧しない離間位置から、表裏方向に沿って相対的に近接する方向へ移動することによって、
   当該最外周環部を下折曲金型の湾曲加工面部と折返し加工面部とに倣うように径方向内側へ折返し且つ表側外周環部の裏側面に面接触させる当接加工位置へ位置変換し、さらに継続して最外周環部と表側外周環部とを板厚方向へ圧縮して圧接させる圧接加工位置へ位置変換するようにしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用ホイールの製造方法。
4. 折返し加工工程の後に、最外周環部と表側外周環部とを一体的に表方へ傾斜させる傾斜曲げ加工工程を行うことにより、表方へ傾斜した表側フランジ部をホイールディスクの外周縁部に形成するようにしていることを特徴とする請求項３に記載の自動車用ホイールの製造方法。

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