JPH0242354Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車輪用リム、特にアルミニウム製リム
のスピニング加工による製造方法に関する。

〔従来の技術〕

上記リムは第１図に示す如く、両側をフレア加
工してフランジ部１，１とし、その先端を屈曲し
てカール部２，２とし、中央部は緩い凹形に成形
して中間底部３とし、更にその中央部を小径に絞
つて深底部４とすると共に中間底部３の所要箇所
にはハンプ部５，５が突出形成されてリムＲとし
たものである。

該リムの製造に当たつては、１つの手段として
フランジ部１，１の先端即ちリム最大径の円筒状
素材を用い、絞りローラを往復せしめる多サイク
ル絞り加工により中間底部３及び深底部４を形成
するスピニング加工方法が試みられている。

他の手段としては深底部４の径、即ちリム底径
の円筒素材を以てし、両側を拡張せしめる方法も
ある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし前者の方法によるときは最も強度が要求
される深底部４及びその隅部が肉薄となると共に
加工に長時間を要する欠点がある。また後者の方
法によるときは、左右同時に成形することは困難
である。また何れの場合においても素材から一挙
に最終製品に仕上げるには大なる動力を必要と
し、かつ内部歪も大きく、しかもカール部２、ハ
ンプ部５等微細な形状の成形は困難である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、リ
ムのフランジ部外径と底部径との中間寸法径とし
た円筒状素材を利用し、加工容易にして成形確実
かつ能率の向上を計ることのできる加工方法を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本考案は、リムの内
外径に対する略中間径とした円筒状素材の両端を
フレア加工により大径に張り出したフランジ部を
形成し粗形材とするフレア加工機と、中央部を絞
り加工を行うスピニング加工機と、両側に近く適
所にハンプ部を突出形成するハンプカーリング加
工機とを備え、スピニング加工機は上記粗形材に
対し軸方向に圧縮する手段を有し、かつ多サイク
ル絞り加工用成形ローラ及び多サイクルに形成さ
れた表面の仕上げを行う姿成形ローラを備え、中
間底部を及び深底部を形成して中間成形材とし、
ハンプカーリング加工機はこの中間成形材の両端
フランジ部に対する所要のカーリング加工及びハ
ンプ部の突出成形とを行うための中間成形材の圧
縮支承手段及びハンプ形成ローラを備え、所定の
リム形状とするようにしたものである。

〔作用〕

円筒状素材の両端をフレア加工し、大径のフラ
ンジ部を形成し粗形材とする。ついでこの粗形材
の中央部を絞り中間底部及び深底部を形成して中
間成形材を形成する。ついでこの中間成形材をハ
ンプカーリング加工機により上記フランジ部のカ
ーリング加工を行うと共に適所にハンプ部を突出
形成する。即ち全体を３工程に分割して形成す
る。

〔実施例〕

以下本考案を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

本考案の車輪リムの製造装置は、フレア加工機
１０と、スピニング加工機４０及びハンプカーリ
ング加工機８０とを備える。

第２図は本考案によるリム製造工程順を示すも
ので、同図ａに示す円筒状素材Ａは、第１図に示
すリムＲの両側フランジ部１，１の外径と中央深
底部４の径との中間径、具体的にはフランジ部
１，１の基部付近の直径とし、その長さはフラン
ジ部１，１形成のため若干長尺とする。上記素材
Ａに対し、まず第１工程として素材軸心方向に対
する圧縮と半径方向の成形ローラ加圧とにより同
図ｂに示す如く両側を拡張するフレア加工を施
し、かつ中間部と略同一肉厚のフランジ部１，１
を形成する（以下フランジ形成工程という） 次に第２工程としてスピニング加工により中間
部を所要曲面に絞り（同図Ｃ）かつ中央部を同図
ｄに示す深底部４とする（以下底形成工程とい
う）。そして最後に第１図に示すカール部２，２
及びハンプ部５，５を形成する仕上工程により完
成するものである。

以下、それぞれの工程について具体的に説明す
る。まず第３図乃至第７図に基づいてフランジ形
成工程について説明する。

フレア加工機１０の回転主軸１１には主金型１
２が、またテールストツク１３に嵌挿され油圧装
置１４により前後に移行される従動軸１５には押
圧金型１６が取り付けられ、ローラー台１７には
成形ローラ１８が取り付けられ、該成形ローラ１
８は油圧装置１９により加工軸心と直角に前後さ
れる。

前記主金型１２と押圧金型１６とは、第４図に
示す如く相互に嵌合する如く形成され、両金型１
２，１６のそれぞれのフランジ２０，２１の相対
する面には、円筒状素材Ａに嵌合される径とした
支承部２２，２３と、該支承部に連なり成形すべ
きフランジ形状に沿つた成形凸部２４，２５が形
成され、主金型１２には更に上記成形凸部２４に
引き続いて小径の胴部２６が形成されている。即
ち胴部２６と両成形凸部２４，２５とにより成形
すべき粗形材Ｂの形状が形成されているが、その
最大直径は素材Ａが嵌合される径であり、従つて
成形される粗形材Ｂに比し小径である。尚、２
７，２８はフランジ２０，２１の対向面に形成さ
れる受面である。

前記成形ローラ１８は、ローラー台１７に取り
付けられるホルダ３０の先端に加工軸心と平行に
取り付けられる支軸３１に摺動自在に嵌挿され、
両側には前記金型１２，１６の成形凸部２４，２
５と共に素材Ａの端部を挟持しフランジ部１，１
を形成するための成形欠部３２，３３が形成され
ている。そして一側に押圧ばね３４を備え、常時
該成形ローラ１８はテールストツク側に付勢され
ている。図中、３５は素材受台を示し、適宜手段
にて昇降される。

前記素材Ａは前述の如く形成すべき粗形材Ｂよ
り長く形成され、その長さはフランジを形成する
曲率半径等により勿論異なり、実験的に定められ
るものであるが、その１例を示せば第２図ｂ示す
粗形材Ｂのフランジ高さｈ＝18mm、幅ｗ＝16mm、
また中間長ｌ＝152mmとするとき、素材Ａの全長
を205mmとすることにより以下述べる工法により
略同一肉厚の粗形材Ｂを得ることができた。

次に粗形材Ｂの製造要領を述べる。まず上記素
材Ａを素材受台３５に乗せて上昇せしめ、該素材
Ａを主金型１２、押圧金型１６のそれぞれの支承
部２２，２３に嵌合し挟持せしめた後、素材受台
３５を加工退避せしめる。

次いで、主軸１１を回転することにより、主金
型１２と共に素材Ａを介して押圧金型１６が回転
されると、刃物台１７に取り付けられる成形ロー
ラ１８を前進せしめ、素材Ａに当接せしめ成形ロ
ーラ１８も回転する。この場合、成形ローラ１８
は押圧ばね３４により押圧され、押圧金型１６側
に移行されている（第４図）。

しかる後、従動軸１５を油圧装置１４により、
また成形ローラ１８を油圧装置１９によりそれぞ
れ前進せしめ、素材Ａに対し軸心方向の圧縮と半
径方向の押圧とを同時に行なわしめる。これによ
り素材Ａは両端部が成形凸部２４，２５に沿つて
押し曲げられる。この場合、素材中央部は絞り作
用を受けることがなく、胴部２６に向かつて押し
込まれ、従つて上記成形ローラ１８の押圧部と反
対側（図において下側）は両金型１２，１６の受
面２７，２８に沿つて押し出される（第５図及び
第７図）。即ち加工軸心に対し常時素材中心が下
方に偏位する偏心した状態をとることとなる。

また上記押圧金型１６の前進に伴い、成形ロー
ラ１８も追随して移行され、第５図に示す如く素
材Ａは両金型１２，１６と成形ローラ１８とによ
り挟持され、両端部がフレア加工により大径に張
り出されたフランジ部１，１が形成された粗形材
Ｂが得られる。

次に第８図乃至第１２図に基づいて底形成工程
を説明する。

スピニング加工機４０には４個のロール台４
１，４２，４３，４４が加工軸心と直角に放射状
に配備されている。そのうち第１のロール台４１
は做いゲージ４５を備え、成形ローラ４６（第１
２図ａ）を前進及び往復移行し中間底部３及び深
底部４形成のための多サイクル加工用である。第
２のロール台４２は圧延用姿成形ローラ４７（第
１２図ｂ）を備え、前進移行し中間底部３及び深
底部４のローラ目筋を消しつつ形成するためのも
のである。第３のロール台４３は加工軸心に対し
主軸５０側に、また第４のロール台４４はテール
ストツク５１側にそれぞれ若干傾斜して取り付け
られ、それぞれのロール台４３，４４にはフラン
ジ部１，１に対する成形ローラ４８，４９が取り
付けられ、それぞれ油圧装置５２，５３により進
退される。

主軸５０及びテールストツク５１の押軸５５の
それぞれには、相互に嵌合される主金型６０と従
金型６１が取り付けられ、両金型６０，６１の外
面には中央部を若干小径とする湾曲された中間底
部成形面６３と、その略中央部に深底部成形凹部
６４とを以てする雄型６２が形成されている。ま
た主軸５０及び押軸５５にはそれぞれ粗形材Ｂを
挟持するための受けリング６５，６６を前進せし
めるための押圧軸６７，６８を備え、それぞれの
押圧軸６７，６８は油圧装置により進退される。

次に底部形成要領を説明する。まず前記粗形材
Ｂの一側を主金型６０に嵌合し、押軸５５を前進
せしめて従金型６１を粗形材Ｂの他端に嵌合せし
め、ついで両受けリング６５，６６を前進して粗
形材Ｂの両端に係合保持せしめる。

しかる後、第１の成形ローラ４６を前進せしめ
つつ做いゲージ４５に沿つて移行せしめる。該做
いゲージ４５は両金型６０，６１により形成され
る中間底部成形面６３及び深底部４の成形面６４
に沿つた形状とし、これによつて中間底部３及び
深底部４を形成する。尚この場合、主金型６０と
従金型６１との間には若干隙間を有せしめ、従金
型６１により粗形材Ｂを軸方向に圧縮することが
好ましい。これによつて中間底部３及び深底部４
は肉薄となることなく凹状に湾曲される（第１２
図ａ）。

次に第２の圧延用姿成形ローラ４７により粗形
材Ｂの略中央部を押圧し、中間底部３及び深底成
形凹部６４に沿わしめて深底部４を形成すると共
に第１成形ローラ４６のローラ目（ツールマー
ク）を消す役目と深底部両隅の形状出しを行うも
のである。（第１２ｂ）。

しかる後、上記受けリング６５，６６を後退せ
しめると共に第３、第４成形ローラ４８，４９を
前進せしめ、粗形材Ｂの両側部のフランジ部１，
１の立ち上がり角度等を修正し、中間成形材Ｃを
形成する（第２図ｅ）。

次に第１３図乃至第１６図に基づいて仕上工程
を説明する。ハンプカーリング加工機８０には加
工軸に沿つてそれぞれ調節可能に移行される２個
のロール台８１，８２を備え、夫々のロール台８
１，８２には成形ローラ８３，８４が取り付けら
れている。主軸８５およびテールストツク８６に
は、それぞれ主金型９０、従金型９１が取り付け
られ、両金型９０，９１は相互に嵌合されると共
に、外周は両端にカール成形部９３，９４と、中
間底部受面９５にハンプ成形部９６，９７が突設
された雄型９２に形成されている。但し、この雄
型９２の直径は第１４図に示す如く前記中間成形
材Ｃよりも若干小径に形成されるもので、成形ロ
ーラ８３，８４と挟持される面の反対側は常に中
間成形材Ｃとの間に間隙を有せしめる。上記成形
ローラ８３，８４にはそれぞれ上記カール成形部
９３，９４に対応するカール成形凹部８３ａ，８
４ａと、ハンプ成形部９６，９７に対応したハン
プ成形凹部８３ｂ，８４ｂが形成されている。こ
れにより上記成形ローラ８３，８４を押し下げる
ことにより中間成形材Ｃに所要のカーリング部
２，２とハンプ部５，５とが突出形成されて第１
図に示す成形されたリムＲが得られる。図中８７
は操作盤である。

〔考案の効果〕

本考案によるときは、フレア加工機とスピニン
グ加工機及びハンプカーリング加工機を組み合わ
せ、素材としては形成すべきリムの内外径に対す
る略中間径とした円筒状素材を用い、先ずフレア
加工機により素材を軸方向によ圧縮しつつフレア
加工にて素材両側を大径に拡張したフランジ部を
形成して粗形材とし、次いでスピニング加工機に
より上記粗形材を軸方向に圧縮しつつ中央部を絞
り底部を形成して中間成形材とし、次いでハンプ
カーリング加工機を用い両端のカーリングと共に
ハンプ部を形成する３工程に分割するようにした
から、成形容易で加工時間を大幅に短縮でき、か
つ強度の必要な部分が肉薄となることがなく、更
に微細なハンプ部等も確実に成形することができ
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はリムの縦断面図、第２図は製造工程を
示すもので、ａは素材、ｂは粗形材、ｃは中間底
部を形成した状態、ｄは深底部を形成した状態、
ｅは中間成形材のそれぞれ縦断面図、第３図乃至
第７図はフレア形成工程の説明図で、第３図はフ
レア加工機全体正面図、第４図は素材取付時の要
部の縦断面図、第５図は粗形材成形完了時の要部
の縦断面図、第６図は第４図におけるＸ−Ｘ線に
沿う断面図、第７図は第５図におけるＹ−Ｙ線に
断面図、第８図乃至第１２図は底形成工程の説明
図で、第８図は加工機の平面図、第９図は同正面
図、第１０図は同左側面図、第１１図は要部の縦
断面図、第１２図は底形成順を示すもので、ａは
粗形材取付要領と中間底部が形成された状態、ｂ
は深底部が形成された状態、ｃはフレア部修正要
領のそれぞれの説明図、第１３図乃至第１６図は
仕上工程の説明図で、第１３図はハンプカーリン
グ加工機の正面図、第１４図は要部の縦断面図、
第１５図は第１４図におけるＺ−Ｚ線に沿う断面
図、第１６図は成形要領説明図である。 Ａ……素材、Ｂ……粗形材、Ｃ……中間成形
材、Ｒ……リム、１……フレア部、２……カーリ
ング部、３……中間底部、４……深底部、５……
ハンプ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. リムの内外径に対する略中間径とした円筒状素
   材の両端をフレア加工により大径に張り出したフ
   ランジ部を形成し粗形材とするフレア加工機と、
   中央部を絞り加工を行うスピニング加工機と、両
   側に近く適所にハンプ部を突出形成するハンプカ
   ーリング加工機とを備え、スピニング加工機は上
   記粗形材に対し軸方向に圧縮する手段を有し、か
   つ多サイクル絞り加工用成形ローラ及び多サイク
   ルに形成された表面の仕上げを行う姿成形ローラ
   を備え、中間底部を及び深底部を形成して中間成
   形材とし、ハンプカーリング加工機はこの中間成
   形材の両端フランジ部に対する所要のカーリング
   加工及びハンプ部の突出成形とを行うための中間
   成形材の圧縮支承手段及びハンプ形成ローラを備
   え、所定のリム形状とすることを特徴とする車輪
   リムの製造装置。