JPH03262701A

JPH03262701A - 車両用ホイールの製造方法およびそのホイール

Info

Publication number: JPH03262701A
Application number: JP2062065A
Authority: JP
Inventors: Akio Fujinaka; 藤中　昭夫; Masami Yamamoto; 正美山本
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1991-11-22
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2847867B2

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〕この発明は車両用ホイールの製造方法および車両用ホイ
ールにに関する。

〔従来技術〕

従来においては、車両用ホイールを鍛造によって製造し
、ディスク部の強度を確保するとともにリム部の伸びを
向上させていた。

〔発明の解決しようとする課題〕

しかしながら、鍛造技術によって車両用ホイールを製造
することは、材料歩留りが悪いため、製造コストが高額
化せざるを得ないという不都合を有した。

この発明の課題はかかる不都合を解消することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を達成するために、この発明に係る車両用ホイ
ールの製造方法においては、ディスク部とリム素材部からなるホイール素材を溶湯鍛
造（加圧鋳造）によって製造し、その後、このホイール
素材のリム素材部をスピニング成形することによってリ
ム部としたものである。

又、前記課題を達成するために、この発明に係る車両用
ホイールにおいては、ディスク部とリム部とが一体形成
されている車両用ホイールにおいて、前記ディスク部を
溶湯鍛造によって成形されるとともに前記リム部をスピ
ニング成形によって成形したものである。

なお、前記材料として次のものを使用することができる
。

（１）、主成分としてＳｉ　０．２０〜４．５％、Ｃｕ
Ｏ，１〜０．４％、　Ｍｇ　０．４〜１．５％、残りは
Ａｌである材料（以下「第一材料」と記す）。

ここに、Ｓｉを０．２０〜４．５％に限定したのは、こ
の範囲よりも少なすぎると、湯回りおよび引は巣が不良
となるとともに熱間割れが発生する結果、成形が困難と
なる。一方、この範囲よりも多すぎると、成形品の組織
が粗大化するため靭性が低下する。

又、Ｃｕを０．１０〜０，４％に限定したのは、この範
囲よりも少なすぎると、常温、高温での強度向上及び機
械加工性（切削性）の改善を図ることができない。一方
、この範囲よりも多すぎると、耐食性が劣る。

Ｍｇを０．４〜１．５％に限定したのは、この範囲より
も少なすぎると、Ｓｉ　との共存により時効変化による
強度向上に寄与できず、耐食性および機械加工性の向上
を図ることができない、一方、この範囲よりも多すぎる
と、流動性及び溶湯補給性を劣化させるため引は特性を
低下させるとともに、Ｓｉを多く含む場合靭性を著しく
低下させる。

第一材料の具体例としては、Ｓｉ０．２０〜４゜５　％
、　　Ｃｕ　Ｏ，１〜０．４　　％、　　Ｍｇ　０．４
　〜１．５　　％Ｆｅ１．Ｏ％以下、　Ｍｎ　Ｏ，８％
以下、Ｃｒｙ。

４０％以下、　　Ｚｎ　０．３０％以下、　Ｔｉ　Ｏ，
２０％以下残りはＡｌである材料があげられる。

なお、この場合、Ｆｅは金型への焼き付は防止効果を向
上させるため通量を必要とする。１．０％以下に限定し
たのは、この範囲よりも多いと、Ｆｅはアルミ合金中で
ＦｅＡｌ、ｌ。

Ａ　Ｉ−Ｆ　ｅ−Ｓ　ｉの金属間化合物を形威し、靭性
低下、耐食性の劣化を、溶湯補給性の低下による引は性
低下をもたらすからである。

Ｍｎは鉄分による耐食性劣化と靭性劣化を防止する。０
．８％以下に限定したのは、この範囲よりも多いと、Ｍ
ｎは熔解炉中でスラッジを形威し、炉を傷める原因とな
るとともに粗大金属間化合物を形威し靭性の低下をもた
らす。

Ｃｒは結晶粒界強化により対応力腐食割れ性の改善と高
温強度の向上を図ために必要とする。Ｃｒを０．４０％
以下に限定したのは、この範囲よりも多いと、靭性低下
を・機械加工性の劣化をもたらす。

ＺｎはＭｇとの共存により機械的性質を向上させるため
に必要とする。Ｚｎを０．３０％以下に限定したのは、
この範囲よりも多いと、耐食性および耐熱間割れを劣化
させるものである。

Ｔｉは鋳造性と機械的性質を向上させるために必要であ
る。Ｔｉを０．２０％以下に限定したのは、この範囲よ
りも多いと流動性が劣化し、靭性が低下する。

（２）、主成分としてＳｉ２．０〜９．０％、　Ｍｇ　
Ｏ，２０〜０．４５％、残りはＡｌである材料（以下「
第二材料」と記す）。

ここに、Ｓｉを２．０〜９．０％に限定したのは、この
範囲未満だと鋳造性が悪くなり、方、この範囲を越える
と伸びが低下し、スピニング底形が難しくなる。

又、Ｍｇを０．２０〜０．４５％に限定したのは、この
範囲未満だと強度が低下し、一方、この範囲を越えると
流動性が劣化し鋳造欠陥が増加する。

第二材料の具体例としては、Ｓｉ２．０〜９゜０％、　
Ｍｇ　Ｏ，２０〜０．４５％、ＦｅＯ，５５％以下、Ｃ
ｕ　Ｏ，２５％以下、Ｍｎ０．３５％以下、Ｚｎ　０．
３５％以下、ＮｉＯ，１％以下、Ｔｉ０．１％以下、Ｐ
ｂＯ，１％以下、Ｃｒ　Ｏ，１％以下、Ｓｎ　０．０５
％以下、残りはＡｌである材料が挙げられる（３）、主
成分としてＡ１５．０〜１１．０％、Ｚｎ０．１〜１．
０％、　Ｍｎ　Ｏ，１〜Ｏ−６％、残りはＭｇである材
料（以下「第三材料」と記す）。

ここに、Ａｌを５．０〜１１．０％に限定したのは、こ
の範囲を越えるとポロシティが多くなり伸びが低下する
。一方、この範囲未満であると鋳造性が悪くなる。

また、Ｚｎを０．１〜１．０％に限定したのは、この範
囲を越えると耐食性が低下するとともに熱間割れ性が劣
化する。一方、この範囲未満であると鋳造性が低下する
とともに耐力が低下し、熱間ぜい性が発生しやすい。

更に、Ｍｎを０．１〜０．６％に限定したのは、この範
囲を越えると粗大金属間化合物を形威し、靭性低下をも
たらす。一方、この範囲未満であると耐食性劣化と靭性
低下を防止できない。

（４）、主成分としてＺｎ　３．５〜７．０％、Ｚｒ０
．３〜１．２％、残りはＭｇである材料（以下「第四材
料」と記す）。

ここに、Ｚｎを３．５〜７．０％に限定したのは、この
範囲を越えると耐食性が低下するとともに熱間割れ性が
劣化する。一方、この範囲未満であると鋳造性が低下す
るとともに耐力が低下し、熱間ゼい性が発生しやすい。

また、Ｚｒを０．３〜１．２％に限定したのは、この範
囲を越えると靭性が低下する。一方、この範囲未満であ
ると結晶の微細化ができないものである。

なお、第四材料の具体例として、Ｚｎ　５．６％、　　
Ｚｒ　Ｏ，６０％、残りはＭｇで材料が挙げられる。

〔発明の作用〕

この発明に係る車両用ホイールの製造方法は上記のよう
に構成されているため、ディスク部の強度を向上させることができるとともにリ
ム部の伸びを向上させることができる。

なお、材料として、前記第一材料を使用すれば、ディス
ク部の強度およびリム部の伸びはより一層向上する。こ
の製造方法をを使用することによって、かかる材料を用
いてはじめて車両用ホイールを一体的に製造することが
できるものである。

又、この発明に係る車両用ホイールは上記のように構成
されているため、ディスク部の強度およびリム部の伸び
を向上させることができる。

〔実施例の説明〕

以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図において、Ｍは鋳型装置であり、下型４１．上型
４２および横型４３．４３によって構成されている。

この鋳型装置Ｍにおいて、５はホイール素材成形空間で
あり、この空間５はディスク部威形空間５１とリム素材
部底形空間５２とによって構成される。

６は湯道であり、前記下型４２に形成されている。この
湯道６は上下方向に延び、ディスク部戒形空間５１に開
口している。なお、６１はこの開口部に位置している堰
である。

次に、７は給湯用シリンダであり、前記湯道６に連設さ
れている。又、８は給湯用ピストンであり、前記シリン
ダ７に進退可能に嵌挿している。

７１は給湯管であり、前記シリンダ７に設置されている
。この給湯管７エを介して前記シリンダ７内、ひいては
、前記鋳型装置Ｍのホイール素材成形空間５に充填され
る。溶湯（Ｓｉ０．６０％、ＣｕＯ１２５％、　Ｍｇ　
０．９５％、Ｆｅ０．２３％、　Ｍｎ　０．０２％。

Ｃｒ　Ｏ，１４％、　　Ｚｎ　０．０５％、　Ｔｉ　０
．０８％、残りはＡ１である材料、この発明の「第一材
料」に相当する）が、前記シリンダ７内および前記ホイ
ール素材成形空間５に充填された後に、前記ピストン８
を進入させれば、溶湯（充填された溶湯）は加圧され、
後記車両用ホイール素材３が加圧鋳造（溶湯鍛造）され
る。なお、ここにいう車両用ホイール素材３とは、ディ
スク部３１とリム素材部３２とが一体鋳造されたもので
ある。

次に、第２図において、１はマンドレルであり、軸心の
周囲に回転可能に設置されている。このマンドレル１の
周面ばリム成形用型を構成する。２はテールストックで
あり、前記マンドレル１と軸心を同一にして回転可能に
設置されている。前記車両用ホイール素材３は、前記マ
ンドレルｌとこのテールストック２とによって挟持され
ている。

そして、ホイール素材３をマンドレル１とともに回転し
ながら、そのリム素材部３２を押圧用へら４によって矢
印方向に扱けば、リム部５が、ひいては、車両用ホイー
ルが形成される。

この実施例にあっては、材料として前記第一材料を使用
したが、前記第二材料、前記第三材料および前記第四材
料の使用を妨げるものではない。

〔効果〕

この発明に係る車両用ホイールの製造方法においては、ディスク部とリム素材部からなるホイール素材を溶湯鍛
造（加圧鋳造）によって製造し、その後、このホイール
素材のリム素材部をスピニング底形することによってリ
ム部としたものである。ディスク部の強度を向上させる
ことができるとともにリム部の伸びを向上させることが
できる。

よって、この車両用ホイールの製造方法を使用すれば、
鍛造方法を使用することなく、ディスク部の強度が向上
しているとともにリム部の伸びのよい車両用ホイールを
得ることができる結果、かかる車両用ホイールを低コス
トで製造できるものである。

なお、材料として前記第一材料を使用すれば、ディスク
部の強度およびリム部の伸びはより一層向上する。この
製造方法をを使用することにょって、かかる材料を用い
てはしめて車両用ホイールを一体的に製造することがで
きるものである。

又、この発明に係る車両用ホイールは、ディスク部とリ
ム部とが一体形成されている車両用ホイールにおいて、
前記ディスク部を溶湯鍛造によって成形されるとともに
前記リム部をスピニング底形によって成形したため、デ
ィスク部の強度およびリム部の伸びを向上させることが
できる。

よって、この車両用ホイールを使用すれば、鍛造方法を
使用することなく、ディスク部の強度およびリム部の伸
びのよい車両用ホイールを得ることができる結果、かか
る車両用ホイールを低コストで得ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における加圧鋳造装置の断面
図、第２図は同スピニング成形装置の断面図である。３　・・・　ホイール素材３１　　・・・　ディスク部３２リム素材部リム部車両用ホイル特許出願人旭チック株式会社瓦ｌ凶

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、ディスク部とリム素材部からなるホイール素材
を溶湯鍛造（加圧鋳造）によって製造し、その後、この
ホイール素材のリム素材部をスピニング成形することに
よってリム部としたことを特徴とする車両用ホイールの
製造方法。
（２）、前記材料が、主成分としてＳｉ０．２０〜４．
５％、Ｃｕ０．１０〜０．４％、Ｍｇ０．４〜１．５％
、残りはＡｌであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の車両用ホイールの製造方法。
（３）、前記材料が、主成分としてＳｉ２．０〜９．０
％、Ｍｇ０．２０〜０．４５％、残りはＡｌであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用ホイー
ルの製造方法。
（４）、前記材料が、主成分としてＡｌ５．０〜１１．
０％、Ｚｎ０．１〜１．０％、Ｍｎ０．１〜０．６％、
残りはＭｇであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の車両用ホイールの製造方法。
（５）、前記材料が、主成分としてＺｎ３．５〜７．０
％、Ｚｒ０．３〜１．２％、残りはＭｇであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用ホイールの
製造方法。
（６）、ディスク部とリム部とが一体形成されている車
両用ホイールにおいて、前記ディスク部を溶湯鍛造によ
って成形されるとともに前記リム部をスピニング成形に
よって成形したことを特徴とする車両用ホイール。
（７）、前記材料が、主成分としてＳｉ０．２０〜４．
５％、Ｃｕ０．１０〜０．４％、Ｍｇ０．４〜１．５％
、残りはＡｌであることを特徴とする特許請求の範囲第
６項記載の車両用ホイール。
（８）、前記材料が、主成分としてＳｉ２．０〜９．０
％、Ｍｇ０．２０〜０．４５％、残りはＡｌであること
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の車両用ホイー
ル。
（９）、前記材料が、主成分としてＡｌ５．０〜１１．
０％、Ｚｎ０．１〜１．０％、Ｍｎ０．１〜０．６％、
残りはＭｇであることを特徴とする特許請求の範囲第６
項記載の車両用ホイール。
（１０）、前記材料が、主成分としてＺｎ３．５〜７．
０％、Ｚｒ０．３〜１．２％、残りはＭｇであることを
特徴とする特許請求の範囲第６項記載の車両用ホイール
。