JP4270980B2 - 自動車用ホイールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用ホイールの製造方法に関する。

ホイールリムの内周面に、ホイールディスクの外周縁を嵌合し、その嵌合部を接合することにより、別々に製造されたホイールディスクとホイールリムとを一体化してなる２ピースタイプの自動車用ホイールが知られている。

この２ピースタイプの自動車用ホイールａにあって、ホイールリムｂは、図１３に示すように、異形断面の略円筒形に形成されており、その両側の開口縁に図示しないタイヤのサイドウォール部を保持するリムフランジ部ｃ，ｃが設けられ、該リムフランジｃ，ｃの内側位置にタイヤのビードを保持するビードシート部ｄ，ｄがホイールリムｂの軸方向と略平行に連成され、さらに、該ビードシート部ｄ，ｄ間には、ホイールリムｂの内径側に陥没するドロップ部ｅが設けられている。

一方、ホイールディスクｆは、中央に形成されたハブ孔ｇの周囲に、ナット座ｉを備えた複数のボルト孔ｈが同一円周上に等間隔で穿設されており、該ナット座ｉの外側部分からディスク周縁に至る中間部分は、外方に向けて隆起するハット部ｊが形成されている。ここで、該ナット座ｉと、ハット部ｊの立ち上がり傾斜面ｋとの間には内方に若干突出するハブ面アール部ｍが環状に形成されており、該ハブ面アール部ｍの裏面が自動車のハブと連結されるハブ取り付け面ｐとなっている。さらに、前記ハット部ｊの外側には、前記ホイールリムｂのドロップ部ｅの内周面に嵌合可能なディスクフランジ部ｎが、後方に向けて曲成されている。

前記ホイールディスクｆとホイールリムｂは、ホイールディスクｆのディスクフランジ部ｎを、ホイールリムｂのドロップ部ｅの内周面に嵌合した状態で、その嵌合部を、アーク溶接，スポット溶接，レーザー溶接等の溶接手段によって接合することにより一体化されている。

而して、上記２ピースタイプの自動車用ホイールａにあって、ホイールディスクｆの製造方法としては、平板状の板状基材をプレス加工により上述したホイールディスク形状に成形しているため、そのプレス加工で被加工物が部分的に延伸または圧縮されることとなり、成形されたホイールディスクｆには比較的薄肉の部位と、厚肉の部位とが生ずることとなる。

ところで、自動車用ホイールａにあっては、自動車の走行時に、車軸のハブと連結されるハブ取り付け面ｐに比較的大きな負荷がかかる。特に、ハブ外端面と裏面が接触するハブ面アール部ｍに負荷が集中するのであるが、このハブ面アール部ｍは、プレス加工による加圧成形過程で最後に加圧されて薄肉化する部位であるため、ハブ外端面から受ける大きな負荷によって亀裂が発生し易いという問題点があった。

そこで、本願出願人は、ホイールディスクｆを成形するプレス加工工程にあって、ハブ面アール部ｍを厚肉化させ得るホイールディスクの製造方法を、特願２００２−２４０５７７号で既に提案している。かかる製造方法は、板状基材の中央領域に凹部を形成して、受け皿状中間材を成形する予備絞り工程と、該受け皿状中間材をホイールディスクの形状に成形する形状絞り工程とを備えた自動車用ホイールディスクの製造方法において、前記受け皿状中間材を、形状絞り工程にあって、凹部開口領域から凹部底面方向にかかる押圧力と、凹部底面部の屈曲変形によって生じる外方向への押圧力との相互作用により生じる圧縮変形によって、ホイールディスクのハブ面アール部を増肉させることとなるように、予備絞り工程により形成するようにしたことを要旨とするものである。

一方、前記２ピースタイプの自動車用ホイールａにあって、ホイールリムｂの製造方法としては、コイラー工程で帯板状の基材を丸め、溶接工程でその両端部を溶接して円筒体を形成し、トリミング工程で溶接山を削除し、エッジカット工程で端部のバリを切除し、リベンダー工程で真円状に整形した後、フレアリング工程で両端部分を拡径し、複数回のロール成形工程で所定のリム断面形状に成形し、最後にエキスパンド工程で真円化及び寸法補正を行っている。

このように、従来のホイールリムｂの製造方法にあっては、工程数が多く手間と時間が掛かるので生産性が悪い上、溶接部からのエアー漏れが発生することがあった。

また、別々に製造されたホイールディスクｆとホイールリムｂは、上述したように、ホイールディスクｆのディスクフランジ部ｎを、ホイールリムｂのドロップ部ｅの内周面に嵌合した状態で、その嵌合部を溶接によって一体化していることにより、溶接部における強度上の信頼性が低いという問題点があった。さらに、溶接部の熱歪みに起因してホイールの振れ精度が低下するという問題もあった。

このような２ピースタイプの自動車用ホイールａの問題点を解消することを目的として、板状基材からホイールディスクｆとホイールリムｂとを一体成形する自動車用ホイールの製造方法が提案されている（特許文献１参照）。

かかる製造方法は、最初に、板状基材から絞り加工によって平滑な底部を備えた有底円筒体を成形し、次に、該有底円筒体の底部方向からの逆絞り加工によって、底部外周部が底部中央部に対して有底円筒体の開口端と反対側に突出する底フランジ部を備えた底フランジ円筒体を成形し、この底フランジ円筒体の底フランジ部及び円筒部を順次所定の素形状リムに成形した後、前記平滑な底部に対するプレス加工によりホイールディスク部を成形するようにしている。
特開２００３−８８９２８号公報

しかしながら、上述の一体成形方法にあっては、最初に、板状基材から絞り加工によって平滑な底部を備えた有底円筒体を成形した後、該有底円筒体の底部方向からの逆絞り加工によって、底部外周部が底部中央部に対して有底円筒体の開口端と反対側に突出する底フランジ部を備えた底フランジ円筒体を成形しているため、該底フランジ円筒体の、底フランジ部により囲繞された底部は、平滑なままの状態でその加工領域が画定されてしまう。そして、このように領域画定された平滑な底部に対して、プレス加工によるホイールディスク部の成形が行われる。ここで、該ホイールディスク部を、図１３に示すように、外方に向けて隆起するハット部ｊや、内方に若干突出するハブ面アール部ｍ等を備えた通常のディスク形状に成形すると、この成形は平板部に対するプレス加工成形であるため、上述したように、ハブ面アール部ｍが薄肉化されてしまい、所定の強度が得られないという問題点があった。

また、上述の一体成形方法にあっては、ディスク側フランジ部を有するフランジ素形体に、リム開口側リム素形部を成形するための具体的手段が明示されておらず、プレス加工によるリム部の真円化が図れないという問題点があった。

本発明は、ホイールディスク部としてのディスク主板部に形成されるハブ面アール部を薄肉化することなく、板状基材からディスク主板部とリム部を一体成形することにより、溶接工程を無くし、ホイールの強度確保、振れ精度の向上、工程簡略化による製造コストの低減が可能な自動車用ホイールの製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、
板状基材の中央領域に、ディスク主板部の板厚を確保するための凹部を成形する予備絞り工程と、
ナット座加工部が突成されたダイスとパンチ間に予備絞り工程で形成された皿状素形体を配置し、ダイスとパンチの相対的接近移動により発生する、凹部開口領域から凹部底面方向にかかる押圧力と、ナット座加工部による凹部底面部の屈曲変形によって生じる外方向への押圧力との相互作用により生じる圧縮変形によって、ディスク主板部のハブ面アール部を増肉させるようにして、前記凹部を含む板状基材の中央領域を、ディスク主板部の所定意匠形状に成形する形状絞り工程と
前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記ディスク主板部を備えた板状基材の外周領域を背面側へ絞り加工して円筒部を成形する円筒部成形工程と、
前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記円筒部を、ディスク主板部側の端部を除いて縮径加工することにより、ディスク主板部側に径大なフランジ素形部を備えたリム素形部を成形する縮径工程と、
前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記リム素形部のフランジ素形部を、外端側リムフランジ素形部と該外端側リムフランジ素形部に連続する外側ビードシート部とを備えた形状に成形するリム外側成形工程と、
前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記リム外側成形工程後にリム素形部を所定リム部形状に整形するリム部整形工程と
を備えてな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（請求項１）。

ここで、予備絞り工程によって板状基材の中央領域に成形される凹部は、次工程の形状絞り工程において、凹部開口領域から凹部底面方向にかかる押圧力と、凹部底面部の屈曲変形によって生じる外方向への押圧力との相互作用により生じる圧縮変形によって、ディスク主板部のハブ面アール部を増肉させることとなる形状で形成される。

また、上記構成にあって、リム部整形工程が、リム素形部の開口端側を拡径加工することにより、該リム素形部の開口端側を、内端側リムフランジ素形部と該内端側リムフランジ素形部に連続する内側ビードシート部とを備えた形状に成形するリム内側成形工程と、外端側リムフランジ素形部と、内端側リムフランジ素形部とにカーリング加工を施してリムフランジ部を夫々成形するリムフランジ成形工程とを備えてなるものとする構成（請求項２）が提案される。

前記縮径工程の縮径加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、円筒部の表裏に配置された金型による側方からのプレス成形により行うようにする構成（請求項３）が提案される。

前記リム内側成形工程の拡径加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、リム素形部の表裏に配置された金型による側方からのプレス成形により行うようにする構成（請求項４）が提案される。

また、リムフランジ成形工程のカーリング加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、外端側リムフランジ素形部と、内端側リムフランジ素形部の表裏に夫々配置された金型による側方からのプレス成形により行うようにする構成（請求項５）が提案される。

請求項１の発明によれば、板状基材からディスク主板部とリム部を一体成形することができ、従来の溶接工程を不要とし、かつディスク主板部に形成されるハブ面アール部を厚肉化し得るので、ホイールの強度を向上させ得るとともに、従来のホイールリム製造方法における工程の簡略化により製造コストを低減させることができる。

請求項２の発明によれば、リム外側成形工程後におけるリム素形部を、所定のリム部形状に確実に整形することができる。

請求項３の発明によれば、ディスク主板部側に径大なフランジ素形部を備えたリム素形部を、プレス加工のみで真円形状を確保して成形することができる。

請求項４の発明によれば、リム素形部の開口端側を、内端側リムフランジ素形部と該内端側リムフランジ素形部に連続する内側ビードシート部とを備えた形状に成形するリム内側成形工程を、プレス加工のみで真円形状を確保して行うことができ、リム部を効率よく整形することができる。また、これにより、振れ精度を向上させることができる。

請求項５の発明によれば、外端側リムフランジ素形部と、内端側リムフランジ素形部とに夫々施されるカーリング加工を、プレス加工のみで真円形状を確保して行うことができ、リムフランジ部を効率よく整形することができる。

以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる自動車用ホイールの製造方法で製造したスチール製の自動車用ホイール１を示し、該自動車用ホイール１は、リム部２とディスク主板部７とが板状基材からプレス加工によって一体成形されている。

リム部２は、異形断面の円筒状を呈し、その両側の外端縁に図示しないタイヤのサイドウォール部を保持するリムフランジ部３ａ，３ｂが形成されており、該リムフランジ３ａ，３ｂに連続させて、タイヤのビードを保持する外側ビードシート部４ａと内側ビードシート部４ｂとがリム部２の軸方向と略平行に形成されている。さらに、該ビードシート部４ａ，４ｂ間には、ウエル部５ａ，５ｂを介してリム部２の内径側に陥没するドロップ部６が設けられており、タイヤ装着時にタイヤのビードを該ドロップ部６に落とし込むことによって、その装着が容易となるようにしている。

一方、ディスク主板部７は、円盤状を呈し、その中央にハブ孔８が開口され、該ハブ孔８の周囲にはナット座９を備えた複数のボルト孔１０が同一円周上に等間隔で穿設されている。また、該ナット座９の外周部分からディスク主板部７の外周縁に至る中間部分は、外側方に向けて隆起するハット部１１が形成されている。該ハット部１１の立ち上がり傾斜面１２と前記ナット座９との間には、内側方に若干突出するハブ面アール部１３が環状に形成されており、該ハブ面アール部１３の裏面が自動車のハブと連結されるハブ取り付け面１４となっている。そして、前記ハット部１１の外周部分に前記リム部２が連成されており、このハット部１１の外周部分は、前記リム部２のウエル部５ａから外側ビードシート部４ａを経てリムフランジ部３ａに至るまでこれらと表裏一体の同一形状となっている。

次に、本発明の要部である上述の自動車用ホイール１の製造方法について説明する。
この製造方法は、プレス装置と各種金型を用いたプレス加工により行われる複数の工程からなり、先ず最初の予備絞り工程では、図２（イ），（ロ）に示すように、予め円盤状に打抜き加工した板状基材２０の外周部分を成形する下側のダイス２１及び上側の皺押さえ金型２２と、板状基材２０の中央部分を成形する上側のパンチ２３及び下側の補助押さえリング型２４とを用いた絞り加工によって、図３に示すように、板状基材２０の中央領域に、ディスク主板部７の板厚を確保するための円形の凹部２５を備えた皿状素形体２６が成形される。また、この予備絞り工程では、補助押さえリング金型２４の中央部に配置された孔抜きパンチ２７によって、凹部底面部３１の中心位置に四角形の小径な位置決め用下孔２８が穿設される。また、前記皿状素形体２６には、凹部２５の周囲に環状鍔部２９が形成され、凹部２５の周壁部３０と凹部底面部３１との間に、所定の曲率を有する底部側屈曲部３２が形成される。また、周壁部３０と環状鍔部２９との間には所定の曲率を有する開口側屈曲部３３が形成される。

上記のように予備絞り工程で成形された皿状素形体２６は、次工程の形状絞り工程で、前記凹部２５を含む板状基材２０の中央領域が、ディスク主板部７の所定意匠形状に成形される。この形状絞り工程では、図４に示すように、上側のダイス３４と、下側中央部のパンチ３５及び下側外周部のクッション金型３６とを用いた絞り加工が行われる。この絞り加工を行うに際して、先ず、図４（イ）に示すように、パンチ３５の中央部から突出するロケーションピン３７を凹部底面部３１の位置決め用下孔２８（図３参照）に嵌挿した状態で、皿状素形体２６をパンチ３５上に載置し、該パンチ３５のハット部立ち上がり傾斜面加工壁部３８によって凹部２５の底部側屈曲部３２を支承させる。このように位置決め用下孔２８にロケーションピン３７を嵌挿することにより皿状素形体２６の中心位置が規定され、その後の絞り加工で中心位置がずれることがない。そして、皿状素形体２６の環状鍔部２９をダイス３４とクッション金型３６とで挟持した状態で、ダイス３４を降下させていくと、皿状素形体２６の開口側屈曲部３３が次第に屈曲していき、図４（ロ）に示すように、該開口側屈曲部３３が屈曲して生じた屈曲変形部位３９がダイス３４に接触して、該ダイス３４の押圧力により凹部開口領域としての屈曲変形部位３９から凹部底面部３１方向に押圧力がかかる。

さらにダイス３４が下降していくと、該ダイス３４から受ける押圧力によって凹部底面部３１が中央方向に押圧されることにより、図４（ハ）に示すように、該凹部底面部３１に下方向への撓み変形が生じてパンチ３５のナット座加工部４０と接触する。そして、さらにダイス３４が下降すると、図５（イ）に示すように、このナット座加工部４０と接触した部分を支持点として、凹部底面部３１に上方向への撓み変形が生じることとなる。さらにダイス３４が下降すると、凹部底面部３１の撓み変形は、該凹部底面部３１の中央部分がダイス３４と接触することによりその進行が妨げられ、中心方向に向かっていた押圧力が逆に外方向に向けて反力として作用することとなる。そして、前記凹部開口領域から凹部底面部３１方向にかかる押圧力と、凹部底面部３１の屈曲変形によって生じる外方向への押圧力との相互作用により、この時までに底部側屈曲部３２が変成した変成部位４１が圧縮変形されて増肉化することとなる。その後、絞り加工が進行していくと、図５（ロ）のように、圧縮変形した変成部位４１がダイス３４のハブ面アール部加工部位４２とパンチ３５のハブ面アール部加工部位４３とによって挟圧される。そして、図５（ハ）に示すように、ダイス３４とパンチ３５とによって完全に挟圧されることにより、図６に示すように、ナット座９，ハット部１１，ハブ面アール部１３を備えた所定意匠形状のディスク主板部７が成形される。而して、このディスク主板部７のハブ面アール部１３は、板状基材２０の板厚よりも増肉されることとなる。

上記のように中央領域にディスク主板部７が成形された板状基材２０は、図示しない穿孔加工によって、位置決め用下孔２８に中心を一致させて該位置決め用下孔２８より若干径大なハブ基孔４４の穿設が行われた後、図７，図８に示す次工程の円筒部成形工程で、板状基材２０の外周領域が背面側への絞り加工によって円筒部４５に形成される。この円筒部成形工程では、図７（イ）に示すように、上側中央部のフロートダイ４６及び下側中央部のパンチ４７と、上側外周部のリング金型４８及び下側外周部のクッション金型４９とを用いて、円筒部４５の絞り加工と、ハブ孔８の成形加工及びボルト孔１０の成形加工とが行われる。ここで、パンチ４７の中央部には、ハブ孔成形用の突起５０が上方突成されており、また、フロートダイ４６には、ディスク主板部７のナット座９に対応する位置にボルト孔成形用の孔抜きパンチ５１が進退可能に配設されている。そして、図７（イ）に示すように、板状基材２０をセットし、図７（ロ）に示すように、中央部のフロートダイ４６とパンチ４７とでディスク主板部７を挟圧することにより、パンチ４７の突起５０とフロートダイ４６の孔部５２とによって、ハブ基孔４４の孔縁を上方に曲成してハブ孔８（図１参照）の成形が行われ、かつ、フロートダイ４６の孔抜きパンチ５１によってナット座９にボルト孔１０（図１参照）が成形される。そして、フロートダイ４６とパンチ４７とによる挟持によって、ディスク主板部７と該ディスク主板部７に連続する近接周縁部５３の形状をホールドした状態で、外周部のリング金型４８とクッション金型４９とで板状基材２０の外周領域（環状鍔部２９）を抜け出し可能な所定圧で挟持し、この状態で、図８（イ）に示すように、リング金型４８とクッション金型４９を降下させることにより、図８（ロ）に示すように、板状基材２０の外周領域が背面側へ絞り加工されて円筒部４５が成形される。この絞り加工過程にあって、板状基材２０の外周領域の下側にはクッション金型４９が所定圧で当接されていることにより、板状基材２０の外周領域が外周縁方向に延伸されることとなり、円筒部４５の開口端部側の厚肉化を防止することができる。

上記のように成形された円筒部４５は、図９に示す次工程の縮径工程で、ディスク主板部７側の端部を除いて縮径加工することにより、ディスク主板部７側に径大なフランジ素形部５４を備えたリム素形部５５に成形される。この縮径工程では、図９（ロ）に示すように、ディスク主板部７の上面を包持するフロートダイ５６と、フランジ素形部５４の裏面側に配置される第一パンチ５７ａと、フランジ素形部５４を除くリム素形部５５の裏面側に配置される第二パンチ５７ｂと、フランジ素形部５４を除くリム素形部５５の表面側に配置されるリング金型５８と、被加工物である円筒部４５を備えたディスク主板部７を支持して中心位置で所定角度宛回転させる回転支持部材５９とが用いられる。ここで、第一パンチ５７ａとリング金型５８は、夫々周方向に、例えば１２分割等の複数個に分割されており、図示しない駆動カム機構により、第一パンチ５７ａと、第二パンチ５７ｂに対向するリング金型５８とが放射方向に沿って進退駆動されるようになっている。また、第二パンチ５７ｂはドロップ部６（図１参照）の内径に一致する位置に固定的に保持されている。そして、リム素形部５５の成形に際しては、図９（イ）に示すように、ディスク主板部７の上面にフロートダイ５６を当接させるとともに、円筒部４５の、ディスク主板部７側の端部に第一パンチ５７ａを当接させてその形状をホールドした状態で、円筒部４５の表面側をリング金型５８によって側方から加圧することにより、図９（ロ）に示すように、円筒部４５の縮径加工が行われる。この時、一回の加圧が終了する毎に、図９（ハ）に示すように、フロートダイ５６、第一パンチ５７ａ、リング金型５８を後退させ、回転支持部材５９により被加工物を所定角度宛回転させて、その停止位置で上述した縮径加工を再度行うプレス加工を複数回繰り返すことにより、ディスク主板部７側に径大なフランジ素形部５４を備えたリム素形部５５を、プレス加工のみで真円形状を確保して成形することができる。

上記リム素形部５５のフランジ素形部５４は、図１０（イ）〜（ハ）に示す次工程のリム外側成形工程で、外端側リムフランジ素形部６０と該外端側リムフランジ素形部６０に連続する外側ビードシート部４ａとを備えた形状に成形される。このリム外側成形工程では、図１０（ハ）に示すように、上側のパンチ６１と、下側中央部の形状保持用パンチ６２及び下側外周部のリング金型６３とを用いたプレス加工が行われる。このプレス加工を行うに際しては、図１０（イ）に示すように、ディスク主板部７の表裏面にパンチ６１と形状保持用パンチ６２とを当接させてその形状をホールドし、この状態でパンチ６１と形状保持用パンチ６２とを降下させることにより、図１０（ロ）に示すように、フランジ素形部５４がパンチ６１とリング金型６３とで挟圧され、図１０（ハ）に示すように、該フランジ素形部５４が外端側リムフランジ素形部６０と外側ビードシート部４ａとを備えた所定形状に成形されることとなる。

上記のようにディスク主板部７側の端部に、外端側リムフランジ素形部６０と外側ビードシート部４ａとが成形されたリム素形部５５は、次工程のリム部整形工程で所定リム部形状に整形される。このリム部整形工程は、リム内側成形工程と、リムフランジ成形工程とによって好適に構成され得る。

リム内側成形工程では、リム素形部５５の開口端側を拡径加工することにより、該リム素形部５５の開口端側が、図１１（ハ）に示すように、内端側リムフランジ素形部６４と該内端側リムフランジ素形部６４に連続する内側ビードシート部４ｂとを備えた形状に成形される。かかるリム内側成形工程には、図１１（イ）に示すように、ディスク主板部７の上面を包持するフロートダイ６６と、リム素形部５５の裏面側でドロップ部６に対応する位置に配置される第一パンチ６７ａと、リム素形部５５の裏面側でその開口端側に配置される第二パンチ６７ｂと、リム素形部５５の表面側に配置されるリング金型６８と、被加工物であるリム素形部５５を備えたディスク主板部７を支持して中心位置で所定角度宛回転させる回転支持部材５９とが用いられる。ここで、第一パンチ６７ａ及び第二パンチ６７ｂとリング金型６８は、夫々周方向に、例えば１２分割等の複数個に分割されており、図示しない駆動カム機構により、対向する第一パンチ６７ａ及び第二パンチ６７ｂと、リング金型６８とが放射方向に沿って互いに離近駆動されるようになっている。

そして、リム素形部５５の開口端側の拡径加工に際しては、図１１（イ）に示すように、ディスク主板部７の上面にフロートダイ６６を当接させるとともに、リム素形部５５の表裏面に第一パンチ６７ａとリング金型６８とを当接させてその形状をホールドした後、図１１（ロ）に示すように、第二パンチ６７ｂを進出させてリム素形部５５の開口端側を拡径するとともに、その拡径部分を該第二パンチ６７ｂとリング金型６８とにより側方から挟圧することにより、図１１（ハ）に示すように、内端側リムフランジ素形部６４と内側ビードシート部４ｂの成形が行われる。この時、一回の挟圧が終了する毎に、図１１（ハ）に示すように、フロートダイ６６、第一パンチ６７ａ、第二パンチ６７ｂ、リング金型６８を後退させ、回転支持部材５９により被加工物を所定角度宛回転させて、その停止位置で上述した挟圧加工を再度行うプレス加工を複数回繰り返すことにより、リム内側成形工程を、プレス加工のみで真円形状を確保して効率よく行うことができる。また、これにより、振れ精度が向上する。

一方、前記リムフランジ成形工程は、上述したリム内側成形工程の次工程として行われ、このリムフランジ成形工程では、外端側リムフランジ素形部６０と、内端側リムフランジ素形部６４とにカーリング加工を施して、図１２（ハ）に示すように、リムフランジ部３ａ，３ｂが成形される。かかるリムフランジ成形工程には、図１２（イ）に示すように、外端側リムフランジ素形部６０の裏面側に配置される第一リング金型６９ａ及び該第一リング金型６９ａに対向させて表面側に配置される第一パンチ７０ａと、内端側リムフランジ素形部６４の裏面側に配置される第二リング金型６９ｂ及び該第二リング金型６９ｂに対向させて表面側に配置される第二パンチ７０ｂと、被加工物である外端側リムフランジ素形部６０及び内端側リムフランジ素形部６４を備えたディスク主板部７を支持して中心位置で所定角度宛回転させる回転支持部材５９とが用いられる。ここで、第一リング金型６９ａ及び第二リング金型６９ｂと、第一パンチ７０ａ及び第二パンチ７０ｂは、夫々周方向に、例えば１２分割等の複数個に分割されており、図示しない駆動カム機構により、夫々対向する第一リング金型６９ａと第一パンチ７０ａ、及び第二リング金型６９ｂと第二パンチ７０ｂが、放射方向に沿って互いに離近駆動されるようになっている。

そして、図１２（ロ）に示すように、裏面側から進出させた第一リング金型６９ａ及び第二リング金型６９ｂと、表面側から進出させた第一パンチ７０ａ及び第二パンチ７０ｂとによって、外端側リムフランジ素形部６０と内端側リムフランジ素形部６４とを側方から夫々挟圧してカーリング加工を施すことにより、図１２（ハ）に示すように、リムフランジ部３ａ，３ｂの成形が行われる。この時、一回の挟圧が終了する毎に、図１２（ハ）に示すように、第一リング金型６９ａ、第二リング金型６９ｂ、第一パンチ７０ａ、第二パンチ７０ｂを夫々後退させ、回転支持部材５９により被加工物を所定角度宛回転させて、その停止位置で上述した挟圧加工を再度行うプレス加工を複数回繰り返すことにより、カーリング加工を、プレス加工のみで真円形状を確保して行うことができ、リムフランジ部３ａ，３ｂを効率よく整形することができる。

以上の工程によって、図１に示すように、ディスク主板部７とリム部２が一体成形された自動車用ホイール１が得られる。そして、最終的にディスク主板部７の平面度、ホイール１の振れ精度を補正するためのコイニング成形及びエキスパンド成形が行われる。

このように、本発明にあっては、最初にハブ面アール部１３が厚肉化されたディスク主板部７を成形し、以降の工程でリム部２を一体成形するものであるため、従来の一体成形方法に比して、ハブ面アール部１３が薄肉化することなく、逆に厚肉化されたハブ面アール部１３により、ディスク主板部７の強度を向上させることができる。また、板状基材２０からディスク主板部７とリム部２を一体成形するので溶接工程が不要であり、自動車用ホイール１の強度を向上させることができるとともに、従来の２ピースタイプのホイールリム製造方法における工程の簡略化により製造コストを低減させることができる。さらに、上述した円筒部４５の縮径加工と、リム内側成形工程におけるリム素形部５５の拡径加工と、リムフランジ成形工程のカーリング加工とを、夫々被加工物を所定角度宛回転させて、その停止位置で被加工物の表裏に配置した金型によるプレス成形で行うことにより、真円形状を確保して効率よく所要部を成形することができる。

本発明にかかる製造方法で製造された自動車用ホイール１の縦断面図である。 予備絞り工程の加工説明図である。 予備絞り工程で成形された凹部２５を備えてなる皿状素形体２６の縦断面図である。 形状絞り工程の加工説明図である。 図４に続く形状絞り工程の加工説明図である。 形状絞り工程で所定意匠形状に成形されたディスク主板部７を備えてなる板状基材２０の縦断面図である。 円筒部成形工程の加工説明図である。 図７に続く円筒部成形工程の加工説明図である。 縮径工程の加工説明図である。 リム外側成形工程の加工説明図である。 リム内側成形工程の加工説明図である。 リムフランジ成形工程の加工説明図である。 従来の２ピースタイプの自動車用ホイールａを示す縦断面図である。

符号の説明

１ 自動車用ホイール
２ リム部
３ａ，３ｂ リムフランジ部
４ａ 外側ビードシート部
４ｂ 内側ビードシート部
７ ディスク主板部
２０ 板状基材
２５ 凹部
４５ 円筒部
５４ フランジ素形部
５５ リム素形部
６０ 外端側リムフランジ素形部
６４ 内端側リムフランジ素形部

Claims (5)

1. 板状基材の中央領域に、ディスク主板部の板厚を確保するための凹部を成形する予備絞り工程と、
   ナット座加工部が突成されたダイスとパンチ間に予備絞り工程で形成された皿状素形体を配置し、ダイスとパンチの相対的接近移動により発生する、凹部開口領域から凹部底面方向にかかる押圧力と、ナット座加工部による凹部底面部の屈曲変形によって生じる外方向への押圧力との相互作用により生じる圧縮変形によって、ディスク主板部のハブ面アール部を増肉させるようにして、前記凹部を含む板状基材の中央領域を、ディスク主板部の所定意匠形状に成形する形状絞り工程と
   前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記ディスク主板部を備えた板状基材の外周領域を背面側へ絞り加工して円筒部を成形する円筒部成形工程と、
   前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記円筒部を、ディスク主板部側の端部を除いて縮径加工することにより、ディスク主板部側に径大なフランジ素形部を備えたリム素形部を成形する縮径工程と、
   前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記リム素形部のフランジ素形部を、外端側リムフランジ素形部と該外端側リムフランジ素形部に連続する外側ビードシート部とを備えた形状に成形するリム外側成形工程と、
   前記ディスク主板部の形状をホールドした状態で、前記リム外側成形工程後にリム素形部を所定リム部形状に整形するリム部整形工程と
   を備えてなることを特徴とする自動車用ホイールの製造方法。
2. リム部整形工程が、リム素形部の開口端側を拡径加工することにより、該リム素形部の開口端側を、内端側リムフランジ素形部と該内端側リムフランジ素形部に連続する内側ビードシート部とを備えた形状に成形するリム内側成形工程と、
   外端側リムフランジ素形部と、内端側リムフランジ素形部とにカーリング加工を施してリムフランジ部を夫々成形するリムフランジ成形工程と
   を備えてなることを特徴とする請求項１記載の自動車用ホイールの製造方法。
3. 縮径工程の縮径加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、円筒部の表裏に配置された金型による側方からのプレス成形により行うことを特徴とする請求項１記載の自動車用ホイールの製造方法。
4. リム内側成形工程の拡径加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、リム素形部の表裏に配置された金型による側方からのプレス成形により行うことを特徴とする請求項２記載の自動車用ホイールの製造方法。
5. リムフランジ成形工程のカーリング加工は、被加工物を所定角度宛回転させ、その停止位置で、外端側リムフランジ素形部と、内端側リムフランジ素形部の表裏に夫々配置された金型による側方からのプレス成形により行うことを特徴とする請求項２記載の自動車用ホイールの製造方法。

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