JPH01192438A - 自動車用ホイールのディスク成形方法及びその成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用ホイールをディスクの平面部及びボル
ト孔を基準として金型に固定し、ハブ孔をハブ孔ポンチ
にて加工した状態で、足部を回転ロールを用いて成形す
る自動車用ホイールのディスク成形方法及びその成形装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車用ホイールのディスクは、絞り金型を用い
て数回の絞り加工を行った後、ハブ孔、ボルト孔、飾り
孔等を抜き金型を用いて数回の抜き工程に分けて加工す
ることによって成形していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常、自動車の性能アップ、乗心地の向上を計る上で、
自動車用ホイールの振れ精度を良くすることが重要な課
題である。

自動車用ホイールの振れ精度は、ディスクのハブ孔及び
平面部を基準として、リムのピードシート部及びフラン
ジ部の振れ量を測定して決定している。このため、ディ
スクとリムを嵌合し、溶接によって接合する構造の自動
車用ホイールにおいては、振れ量を測定するピードシー
ト部円周とリムのウェル内周面とは同心円となるよう加
工されており、このウェル内周面に対してディスクのハ
ブ孔が同心円となるように嵌合されることが、振れ精度
向上のために非常に重要である。

そのためにはディスクの振れ精度、すなわちボルト孔、
ハブ孔、ハブ取付面、及び足部の相対関係の精度を向上
させることが必要である。

しかし、従来のディスクの成形方法においては次のよう
な問題点があった。

（イ）ディスクの成形はディスクの各部形状の減肉防止
、強度対策等のために数回の絞り工程に分けて成形を行
なうが、絞り金型は絞り加工時のディスクのひっかかり
や食らいつきを防止するために、寸法的に余裕を持って
製作されているので、ディスクを型内に投入した時、各
工程の型内におけるディスクの位置に若干のバラつきが
生じ、ディスク各部の相対位置精度が悪くなっていた。

（ロ）ディスクは平板のブランクから凹形に絞り込んで
いくため、ディスク外周の足部にシワが発生し、ディス
クの足部の真円度を損なっていた。

（Ｊｌ）ディスクの絞り加工においてはディスク足部を
完全に加圧加工することは困難で、ディスク足部の形状
が内径の等しい円筒状にならず漏斗状になる傾向があっ
た。

（ニ）ディスク足部を円筒状に絞るためには、絞り金型
の足部分のクリアランスを極力小さくして、ディスク足
部をしごくように絞る方法が考えられるが、そのために
は金型にメツキその他の高価な表面処理を施す必要があ
り、金型費が非常に高くなるうえ、金型の寿命が短かく
なるという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を除去するためになされたものであ
り、同一中心で回転可能とした上下一対の金型間に、下
型に設けた形状パイロット及びボルト孔ガイドピンにて
、ディスクのピッチサークル中心が金型の回転中心と一
致するようにディスクを配置し、上記形状パイロットと
上型に設けたディスクのハブ取付面押えプレートとでデ
ィスクを挾持し、あらかじめ予備成形されているディス
クのハブ孔を上記上型の中心に設けたハブ孔ポンチで再
加工して、ディスク平面部、ボルト孔及びハブ孔に必要
な相対関係（直角度、同心度等）を確保し、続いて、グ
イリングの外周７に位置したディスク足部の外側に回転
ロールを押し当てると共に、上型、下型及び回転ロール
を回転させながらディスク足部を加圧加工することを特
徴とする自動車用ホイールのディスク成形方法を提供す
る。

また、上記成形方法で使用する装置として、同一中心で
回転可能で、かつ少なくとも一方を上下に移動可能に配
置した上下一対の金型において、下型がディスクのピッ
チサークル中心を金型の回転中心と一致させて配置する
ためのボルト孔ガイドピンを設けた形状パイロットと形
状パイロットの中央に形成したガイド孔の内面に沿って
上下に摺動するノックアウトから構成され、上型がディ
スクを前記形状パイロットとの間で押圧支持するハブ取
付面押えプレートと、ディスク足部内径とほぼ同一の外
径を有するダイリングと、上記ハブ取付はプレートとダ
イリングの中央に設けたガイド孔を貫通して配置された
ハブ孔をしごき加工するハブ孔ポンチから構成され、上
記上型と下型とを上型のハブ孔ポンチが下型の形状パイ
ロットのガイド孔に挿入されるように設け、上記金型の
周囲に、上記ダイリングとの間でディスク足部を加圧加
工する回転ロールを少なくともＩＬ水平方向に移動可能
に設けたことを特徴とする自動車用ホイールのディスク
成形装置を提供するものである。

また、上記上型、下型、回転ロールのうち少なくとも回
転ロールをモータにて回転することも可能である。

〔作用〕

本発明は上記構成としたことにより、ディスクが形状パ
イロット及びボルト孔ガイドピンによって金型の定位置
に正確に配置され、ディスクのボルト孔中心を結んだ円
（以下ピッチサークルと呼ぶ）の中心が金型の回転中心
と一致する。

上記のように配置されたディスクを形状パイロットとハ
ブ取付面押え板で挾んで固定し、金型中央に設けたハブ
孔ポンチでハブ孔を再加工することにより、ハブ孔がピ
ッチサークルと同心円をなすように矯正される。

この状態でディスクの足部を、ダイリングと回転ロール
で加圧加工することにより、足部はハブ取付面の平面部
と垂直に、かつその外周面がハブ孔及びピッチサークル
と同心円をなすように加工され、その結果ピッチサーク
ル、ハブ孔、ハブ取付面及び足部の相対関係が良好な精
度で仕上がる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の成形装置の要部説明図である。

第１図に示すように、下型１は形状パイロット２、下型
スピンドル３及びノックアウトビン４とから構成されて
いる。

形状パイロット２はその中央にノックアウトビン４を案
内するガイド孔５が設けられ、またその上面がディスク
のハブ取付面の外側形状と略類似した形状を有し、かつ
上面にはハブボルト孔を案内するガイドピン６が着脱可
能に設けられている。

下型スピンドル３はその中央に中空部７を有し、底部８
には孔９が設けられており、上部には中央に摺動孔１０
を形成したノックアウトライナ１１が着脱自在に嵌合固
定されている。

ノックアウトビン４は下型スピンドル３に設けた中空部
７の壁面と摺動するｒ４１２を有する断面略十字形状を
成し、上部にはノックアウト１３がネジにより着脱可能
に固定されている。

上記形状パイロット２、下型スピンドル３及びノックア
ウトビン４は、下型スピンドル３の中空部７にノックア
ウトビン４を挿入し、下型スピンドル３の上面にノック
アウトライナ１１を嵌合固定する。ノックアウトビン４
の頂部にノックアウト１３をネジにより固定する。上記
下型スピンドル３の上面に形状パイロット２を配置固定
して下型１を構成する。

ところで、上記構成においてノックアウトビン４のｎ１
２の下面と下型スピンドル３の底部８との間にスプリン
グ１４を配置し、ノックアウト１３が常時上方に押し上
げられるよう構成されている。

また、下型１はペース１５に着脱可能に配置された下型
用回転台１６に、ベアリング１７を介して回動自在に保
持されている。

なお、図中、１８はベアリング１７の外輪を回転台１６
に固定する蓋板であり、１９はベアリング１７の内輪を
下型スピンドル３に固定するナツトである。

次に、上型２０はハブ孔ポンチ２１、ディスクのハブ取
付面押えプレート２２、ダイリング２３及び上型スピン
ドル２４とから構成されている。

ハブ取付面押えプレート２２及びダイリング２３は夫々
その中央にハブ孔ポンチ２１を案内するガイド孔２５が
設けられ、ハブ取付面押えプレート２２はダイリング２
３に着脱可能に嵌合固着されている。

ハブ孔ポンチ２１は上型スピンドル２４にボルトにより
着脱可能に取付けられ、上記ハブ取付面押えプレート２
２のガイド孔２５に摺動可能に挿入されている。また、
ハブ孔ポンチ２１の先端はハブ取付面押えプレート２２
が最上限に位置したとき、ハブ取付面押えプレート２２
の下面より突出し、前記形状パイロット２のガイド孔５
内に嵌り込むよう構成されている。

上型スピンドル２４は上型用回転台２６にベアリング１
７を介して回転自在に保持されており、上型用回転台２
６はペース２７にボルトにより着脱可能に固定されてい
る。

ベアリング１７の外輪及び内輪は夫々蓋板１８及びナツ
ト１９により上型用回転台２６、上型スピンドル２４に
固定される。

ハブ取付面押えプレート２２を設けたダイリング２３は
上型用回転台２６の周面を摺動するよう配置されたダイ
リング支持台２８にボルトにより着脱可能に固定されて
いる。また、上記ダイリング支持台２８はローラベアリ
ング２９を介して環体３Ｇに回転自在に保持されている
。

環体３０は環体３０に設けられた複数本のガイドピン３
１が上型ペース２７に設けたガイド孔３２を摺動するよ
う配置され、上型ペース２７と環体３０との間に配置さ
れた複数個のスプリング３３により加工時以外はハブ孔
ポンチ２１の先端が押えプレート２２の下面より大きく
突出しないよう常時下方に押し下げられている。

なお、ローラベアリング２９は蓋板１８により固定され
ている。

上記のように構成した下型１と上型２０とを、下型１に
設けた形状パイロット２のガイド孔５にハブ孔ポンチ２
１が挿入されるようプレス機台に配置し、上記上型２０
が最下位置に押し下げられた時に、ダイリング２３の外
周押圧面３４と対向する位置に回転ロール３５を配置し
て自動車用ホイールのディスク成形装ｒａ３６を構成す
る。

ところで、回転ロール３５は第３図に示すように、シリ
ンダＳによってディスクの軸と直角方向に前後に移動し
、かつモータＭによって回転するよう構成されている。

なお、回転ロールの移動及び回転の駆動手段としては、
上記実施例に限定されるものではなく、他の公知の手段
により行うこともできる。

また、上型２０及び下型１は夫々回転ロール３５の回転
により共廻りするものであるが、上型２０を回転させ、
回転ロール３５を共廻りさせたり、下型１、上型２０、
回転ロール３５のそれぞれを回転させることも可能であ
る。

図中３７は上型と下型の心出しをするガイドボストであ
る。

さらに、上記実施例において、上型２Ｇを上下移動させ
たが下型１を上下移動させ、その移動手段としては、例
えば油圧によって行うものである。

次に上記成形装置を用いた、自動車用ホイールのディス
クの成形方法について説明する。

第２図（イ）に示すように、下型ｌに設けられた形状パ
イロット２の上にディスク３８を配置する。

ディスク３８は前工程にて絞り加工を施され、ハブ孔予
備成形、ボルト孔抜き加工等がなされているものであり
、上記ボルト孔３９が形状パイロット２に設けたガイド
ピン６によりガイドされて定位置に配置される。

次に第２図（ロ）に示すように上型２０が下降し、ハブ
取付面押えプレート２２がディスク平面部に当って形状
パイロット２とでディスク３８を挾むことにより固定す
る。続いて、ハブ孔ポンチ２１がハブ孔４Ｇに挿入され
て、しごき加工によりハブ孔４０が仕上げられ、かつハ
ブ孔４０がピッチサークルと同心円をなすように矯正さ
れる。

上記の状態で、第２図（ハ）に示すように上記金型の周
囲に設けられた回転ロール３５が金型に向って前進し、
ディスク３８の足部４１に接すると、モータによる回転
ロール３５の回転にともなって、ディスク３８とともに
下型１及び上型２０も回転する。

さらに回転ロール３５が前進して足部４１を加圧加工す
ることにより、第２図（ニ）に示すように足部４１が順
次変形し、最終的にはダイリング２３の外周押圧面３４
と回転ロール３５との間で所要形状に成形される。

上記のようにしてディスク３８の成形が終ると、上型２
０が上昇し、スプリング１４によりノックアウト１３が
押し上げられ、ハブ孔４０の先端を押し上げることによ
り、ディスク３８が持ち上げられて下型１から取り出さ
れる。

なお、回転ロール３５による加圧加工の際にディスク３
８の足部４１以外が変形するのを防止して、精度良く加
工するために、上記ダイリング２３は第２図（１＋）の
状態において足部４１の内周面に一部接していることが
好ましく、そのためには前工程の絞り加工で、足部４１
を円筒状部分とテーパ状部分を有する形状にしておくこ
とが効果的である。

また、上記回転ロール３５による加圧加工は、第２因で
は２方向から行ったが、一方向あるいは複数方向から同
時加工すれば、短時間でより良い精度で加工することが
できる。

さらに、上記実施例に示した基本的な装置の構造及び方
法において、例えばディスク３８の材料や形状によって
足部４１のスプリングバックが大きい場合には、それに
応じて回転ロール３５及びダイリング２３の側面をテー
パー状としたり、成形が終了したディスク３８を離型す
るために、ハブ取付面押えプレート２２にブツシュビン
を設けたり、あるいはボルト孔ガイドピンを設けたり、
あるいはボルト孔ガイドピン６のガイドを確実にするた
めに、スプリングを挿入して可動式にする等の種々の応
用が可能である。

また、スプリング１４．３３にかえ、ゴム、油圧スプリ
ング等の弾性部材を用いることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように、ディスク平面部とボルト孔ピッ
チサークルを基準にして、ハブ孔及びディスク足部を加
工することにより、これらの部分の同心度、真円度、直
角度等が良好な精度で加工でき、ディスク単品の振れ精
度が向上するので、次のような効果を有する。

（１）ディスク足部とハブ孔の同心度が良いため、リム
のウェル内周部に嵌合した際、ウェル内周面と同心円周
上にあるリムのビードシート部とハブ孔の同心度も良く
、ビードシート部の振れ精度（縦振れ）が向上する。

（２）ディスク平面部とディスク足部の直角度が良いた
め、リムのウェル内周部に嵌合した際、ウェル内周面と
直角にあるリムのフランジ側面とディスク平面部の平行
度も良く、フランジ側面の振れ精度（横振れ）が向上す
る。

（３）ディスク足部をロール加圧するため、ディスク足
部のシワが消え、凹凸もなくなるので、リムのウェル内
周部にカシることなく圧入でき、リムの真円性を損わな
い。

（４）ディスク足部にシワや凹凸がなくなり、リムのウ
ェル内局面に密着して嵌合できるので、スポット溶接あ
るいはアーク溶接の溶接性が良く、溶接部の強度が向上
する。

（５）ディスクの絞り成形において、足部をしごき加工
する必要がなくなるので、金型寿命が伸び、金型費が低
減できる。

以上のように本発明は、自動車用ホイールの振れ精度向
上を計る上で最も問題であったリムとディスクの嵌合状
態による振れ精度悪化の要因を取り除き、振れの少ない
ホイールを提供することができるという優れた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動車用ホイールの成形装置の一実施
例を示す要部断面図、第２図は本発明の自動車用ホイー
ルの成形工程の概略説明図であり、（イ）、（０）、（
ハ）、（ニ）は夫々要部断面図、第３図は回転ロールの
一実施例を示す要部断面図である。 １・・・下型　　　　　　　２・・・形状パイロット３
・・・下型スピンドル　　４・・・ノックアウトビン５
　、２５．３２・・・ガイド孔　６，３１・・・ガイド
ピン７・・・中空部　　　　　　８・・・底部９・・・
孔　　　　　　　　１０・・・摺動孔１１・・・ノック
アウトライナ　１２・・・鍔１３・・・ノックアウト　
　　１４．３３・・・スプリング１５、２７・・・ベー
ス　　　　１６．２６・・・回転台１７、２９・・・ベ
アリング　　１８・・・蓋板１９・・・ナツト　　　　
　　２０・・・上型２１・・・ハブ孔ポンチ ２２・・・ハブ取付面押えプレート ２３・・・ダイリング　　　　２４・・・上型スピンド
ル２８・・・ダイリング支持台　３０・・・環体３４・
・・外周押圧面　　　　３５・・・回転ロール３６・・
・ディスク成形装置　３７・・・ガイドポスト３８・・
・ディスク　　　　　３９・・・ボルト孔４０・・・ハ
ブ孔　　　　　　４１・・・足部第１図 第２図 Ｃ） 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一中心で回転可能とした上下一対の金型間に、
   下型に設けた形状パイロット及びボルト孔ガイドピンに
   て、ディスクのピッチサークル中心が金型の回転中心と
   一致するようにディスクを配置し、上記形状パイロット
   と上型に設けたディスクのハブ取付面押えプレートとで
   ディスクを挾持し、あらかじめ予備成形されているディ
   スクのハブ孔を、上記上型の中心に設けたハブ孔ポンチ
   で再加工し、続いて、ダイリングの外周に位置したディ
   スク足部の外側に回転ロールを押し当てると共に、上型
   、下型及び回転ロールを回転させながらディスク足部を
   加圧加工することを特徴とする自動車用ホイールのディ
   スク成形方法。
2. （２）同一中心で回転可能で、かつ少なくとも一方を上
   下に移動可能に配置した上下一対の金型において、下型
   が、ディスクのピッチサークル中心を金型の回転中心と
   一致させて配置するためのボルト孔ガイドピンを設けた
   形状パイロットと形状パイロットの中央に形成したガイ
   ド孔の内面に沿って上下に摺動するノックアウトから構
   成され、上型が、ディスクを前記形状パイロットとの間
   で押圧支持するハブ取付面押えプレートと、ディスク足
   部内径とほぼ同一の外径を有するダイリングと、上記ハ
   ブ取付けプレートとダイリングの中央に設けたガイド孔
   を貫通して配置されたハブ孔をしごき加工するハブ孔ポ
   ンチから構成され、上記上型と下型とを、上型のハブ孔
   ポンチが下型の形状パイロットのガイド孔に挿入される
   ように設け、上記金型の周囲に、上記ダイリングとの間
   でディスク足部を加圧加工する回転ロールを少なくとも
   １個、水平方向に移動可能に設けたことを特徴とする自
   動車用ホイールのディスク成形装置。
3. （３）上型、下型、回転ロールのうち少なくとも回転ロ
   ールをモータにて回転するようになしたことを特徴とす
   る請求項第２項記載の自動車用ホイールのディスク成形
   装置。