JPH0474100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野及び発明の概要］ 本発明は、自動車用車輪のリム部の加工装置に
関するものであり、リム幅や、デイスク又はデイ
スク取付け位置のオフセツト量が相違する断面形
状の種々の車輪のリム部が、一種類の金型で加工
できるようにしたものである。

［従来技術及びその問題点］ 自動車用のアルミニウム製ホイールは、鋳造、
又は、プレス成形やロール成形等の方法によつて
製作されている。前者の鋳造による方法は、全体
が一体となつた形式の車輪に採用され、全体形状
が鋳造によつて一度に成形されるものの、後加工
が必要となるとともに、種類やサイズの異る車輪
の製造に際しては、それぞれに金型を用意する必
要がある。

後者の方法は、主としてリム部とデイスク部を
別体に形成する形式の車輪に利用され、リム部の
みが相違する形式の車輪では、デイスク部が共用
できる利点がある。

この後者の方法では、例えば、アルミニウム板
をプレス等で打抜いて、半加工品である環状平板
を製作し、次いで、この環状平板を所定の金型に
よつてプレス加工し、内側リム又は外側リムとな
るリム部半体を製造する。そして、上記した内側
リムと外側リムとの内側端を付き合わせて溶接す
るか、又は、ネジ止めによつてリム部を構成し、
これをデイスク部に取付けてホイールを完成させ
ている。

一方、最新では、高品質化の要求から、デイス
ク部を鋳造等の方法によつて製作し、このデイス
ク部の周縁に形成したリム対応部をスピニング加
工によつて製作する方法も提案されている。（例
えば、特開昭51−123769号公報） このスピニング加工によつてリム部を加工する
ものでは、一方の金型（リム内周面に対接する金
型）を用意するだけで、リム部全体が加工できる
利点があるが、リム幅やデイスク取付け位置の偏
心（以下オフセツトという）の度合が相違するホ
イールを製作する場合には、そのリム部の断面形
状と一致した金型を各別に製作しなければならな
いと言う問題がある。このことは、デイスク部と
リム部とを別体に構成し、上記リム対応部の内周
側にデイスク取付け部を具備する半加工品からリ
ム部を加工する形式の車輪の製造の場合において
も言えることである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、『デイスク部６１又はデイスク取付け部６２
の外周にリム対応部６０を具備させた半加工品６
からリム部を加工する装置であつて、前記リム対
応部をスピニング加工によつて所定の形状に加工
する自動車用車輪のリム部加工装置』において、
一種類の金型で、リム幅やデイスク取付け位置又
はリムのドロツプセンター部のオフセツト寸法が
相違する多種類のホイールが製造できるようにす
ることを、その課題とする。

≪請求項１について≫ ［技術的手段］ 上記課題を解決する為に講じた請求項１の発明
の技術的手段は、『スピニング加工用の金型Ａを、
金型中心に位置する内型２とその外周に同心状態
で位置する外型１とから構成し、前記外型１の断
面をリム断面のフランジ部Ｆ及びその近傍の直径
変化部の形状に一致させ、他方の内型２の断面形
状をドロツプセンター部又はこれを含むデイスク
周縁部の断面形状に一致させ、上記内型２を外型
１に対して軸線方向に移動可能に構成すると共に
前記内型２の外型１の端面からの突出量を調節可
能にし、その内型２に対して接離自在の押圧手段
４を対向配設し、この押圧手段４と前記内型２と
の間に半加工品６を挟持するようにした』ことで
ある。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

外型１に対する内型２の突出量を特定の値に設
定すると、金型Ａは、予め所定の形状に設定され
たリムのフランジ部からドロツプセンター部まで
の断面形状に一致する。つまり、予め設定された
フランジ部及びその近傍の直径変化部からドロツ
プセンター部の長さに相当する範囲だけ内型２が
外型１の端面から突出する形式の金型Ａとなる。

この金型に半加工品６を装着して押圧手段４と
内型２とによつてこの半加工品６のデイスク部又
はデイスク取付け部を挟持し、通常のスピニング
加工と同様に前記金型Ａ及び半加工品６を回転さ
せながら半加工品６のリム対応部６０を金型Ａの
断面形状に倣つた形状に加工変形されると、最終
形状のリム部が加工される。

尚、フランジ部及びその近傍の直径変化部が同
一の形状のリムの場合で、ドロツプセンター部の
みの寸法が相違するリムを有する車輪の場合に
は、このドロツプセンター部の寸法に合せて内型
２の外型１に対する突出量を調節して上記のよう
にリム部を加工する。

［効果］ 請求項１の発明は上記構成であるから次の特有
の効果を有する。

内型２の外型１に対する突出量を調節すると、
フランジ部及びその近傍の直径変化部が同一でド
ロツプセンター部の寸法が変化したものとなるか
ら、リム幅や、デイスク又はデイスク取付け位置
のオフセツト量が相違する断面形状の種々の車輪
のリム部が、一種類の金型で加工できる。

≪請求項２について≫ この請求項２の発明は、請求項１の発明と同一
の課題を解決すると共に、リム断面全体を一度に
スピニング加工できるようにするものであり、こ
の為に技術的手段は、『スピニング加工用の金型
Ａを、リムの外側断面加工用の第１金型A₁と内
側断面加工用の第２金型A₂とから構成してこれ
ら第１金型A₁と第２金型A₂とを対向配置し、前
記各金型を、金型中心に位置する内型２と、該内
型２の外周に同心状態で位置する外型１とから構
成し、前記外型１の断面を対応するリム断面のフ
ランジ部Ｆ及びその近傍の直径変化部の形状に一
致させ、他方の内型２の周側の断面形状をドロツ
プセンター部又はこれを含むデイスク周縁部の断
面形状に一致させ、上記した内型２を外型１に対
してそれぞれ軸線方向に移動可能に構成すると共
に各外型の端面からのそれぞれの内型の突出量を
調節可能にし、第１・第２金型A₁，A₂相互を接
離させる進退駆動手段５を設け、上記した内型
２，２の間に半加工品６のデイスク部６１又はデ
イスク取付け部６２を挟持するようにした』こと
である。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

第１・第２金型A₁，A₂の外型１に対する内型
２の突出量をそれぞれに対応するリム断面の形状
に合せて特定の値に設定し、進退駆動手段５によ
つて第１・第２金型A₁，A₂相互を対向接近させ
て半加工品６のデイスク部６１又はデイスク取付
け部６２を内型２，２によつて挟持させると、第
１・第２金型A₁，A₂の外型１，１及びこの間の
内型２，２の周側の断面形状は、予め設定された
内側のフランジ部及びその近傍の直径変化部から
ドロツプセンター部を経て外側のフランジ部及び
その近傍の直径変化部までの断面形状に一致した
ものとなる。

そして、通常のスピニング加工と同様に、前記
金型Ａ及び半加工品６を回転させながら、半加工
品６のリム対応部６０を金型Ａの断面形状に倣つ
た形状、即ち、第１・第２金型A₁，A₂の内型２，
２及び外型１，１とによつて構成される断面形状
に倣つてそれぞれ加工変形させると、内側及び外
側の両フランジ部を具備した最終形状のリム部が
加工される。

尚、フランジ部及びその近傍の直径変化部が同
一の形状のリムの場合で、ドロツプセンター部の
みの寸法が相違するリムを有する車輪の場合に
は、ドロツプセンター部の寸法に合せて第１・第
２金型A₁，A₂の各外型１に対する内型２の突出
量を調節して上記のようにリム対応部６０を加工
する。リムに対するデイスク部６１又はデイスク
取付け部６２の位置が相違する場合も同様であ
る。

［効果］ 請求項２の発明は上記構成であるから次の特有
の効果を有する。

既述請求項１のものと同様の効果に加えて本発
明によれば、リム断面のスピニング加工が一工程
で行えることとなる。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第８図に基づいて説
明する。

請求項１の発明の実施例に対応する第１実施例
を第１図〜第３図に示す。

この自動車用車輪のリム部加工装置は、所謂ス
リーピースタイプのホイールの内側リムと外側リ
ムとを別個に加工するもので、第１図に示すよう
に、内型２とこれと同心状態で位置する外型１か
らなる金型Ａを一体的に回転駆動する駆動部７
と、前記外型１の端面から突出する内型２の突出
量を調節する位置調整部８と、上記した駆動部７
に対して対向配設され且内型２の端面中央部を加
圧する既述の押圧手段４とを具備させている。

駆動部７は、同図に示すように、固定台１０の
上面に設けた軸受７０によつて外軸７１及びこれ
にすすみ対偶状態に内挿された内軸７２を支持
し、前記外軸７１の端部に外型１を、内軸７２の
端部に内型２を、それぞれ設けてあり、前記外軸
７１をメインモータＭによつて回転駆動せしめら
れるようにしたものである。

上記した外型１は、第２図に示すように、円筒
状に形成されたもので、この外周部には先端から
中程にかけて小径部１１を設けてあり、この小径
部及びこの両側の傾斜部の形状を、フランジ部Ｆ
及びその内側のタイヤビード部、更には、これの
内側に続く傾斜面部（ドロツプセンター部への直
径変化部）と一致させてある。（第８図参照） 又、内型２は、同図に示すように、円柱状に形
成されたもので、外周径を上記した外径１内に密
に嵌入できる程度に設定すると共に、この外周面
を上記技術的手段の項に記載したドロツプセンタ
ー部又はこれを含むデイスク周縁部の断面形状に
一致させてある。そして、この内型２の端面には
後述する半加工品６を嵌着させる係合突起２０を
設けてある。

上記した位置調整部８は、サーボモータＳの回
転をボールネジ８０を介して内軸７２の直進移動
に変換させるようにし、上記ボールネジ８０の回
転量によつて内型２の外型１からの突出量を調整
するようにしたものである。この為、上記した固
定台１０の上面に軸受７０と対向させてブラケツ
ト８９を固定配設し、このブラケツト８９にサー
ボモータＳを取付け、このサーボモータＳの回転
軸をボールネジ８０のネジ軸８１と直結すると共
に内軸７２の入力端とボールネジ８０の移動体８
２を固定している。

尚、上記したサーボモータＳには位置検出回路
からなる公知の位置決め装置が付加されており、
入力信号パルスに応じてサーボモータＳが所定の
角度回転し、これによつて内型２の外型１の端面
からの突出量が高い精度で調節されるものとな
る。

押圧手段４は、先端部に押圧部４０を具備させ
た軸４１を軸受４４によつて回動自在に支持する
と共に、この軸４１を上記内軸７２と同心上に支
持し、前記軸受４４を固定台１０の上面において
すすみ対偶状態に支持し、油圧シリンダ４２によ
つて内軸７２の軸線方向の移動できるようにした
ものである。この為、上記した軸受４４を、固定
台１０にアリ嵌合状態に設けてある軸受支持台４
３に固定配設し、この軸受支持台４３に油圧シリ
ンダ４２の出力軸を固定している。即ち、このも
のでは、上記油圧シリンダ４２の動作によつて軸
受４４に支持された軸４１を内型２に対して接近
させて、この軸４１と内型２との間に半加工品６
を挟持できるようにしている。

尚、この実施例のものでは、半加工品６を成形
する為のスピニングローラＲは、第２図に示すよ
うに、Ｘ−Ｙの二次元方向に移動できるようにな
つており、その水平方向の移動範囲は上記した内
型２の外型１からの突出量、即ち、被加工域長さ
に応じて調節可能となつている。そして、外型１
と内型２によつて構成される金型形状に合わせて
所定に移動するようになつている。

ここで、この実施例の装置によつて加工する半
加工品６としては、例えば、第３図に示すよう
な、円形の板材の中央部に位置決め用の取付孔６
５を設けたものを使用し、この取付孔６５の直径
を上記内型２の係合突起２０の直径に適合させて
ある。

上記した装置でリムを加工する場合、先ず、サ
ーボモータＳを所定量回転させ、外側リムの断面
形状に合せて内型２の外型からの突出量を設定す
る。次に、第２図に示すように、上記取付孔６５
を係合突起２０に外嵌し、この状態で、油圧シリ
ンダ４２の出力軸の突出させて半加工品６を内型
２と押圧部４０との間に挟持させる。そして、通
常のスピニング加工と同様に、金型Ａ及び半加工
品６を回転させながらスピニングローラＲを所定
の移動軌跡で移動させると、上記半加工品６は第
２図に示す如く内型２の外周面並びに外型１の小
径部１１及び大径部に倣つた形状に加工変形せし
められ、最終形状のリム部が加工されることとな
る。尚、場合によつては、スピニングローラＲを
複数工程にわけてリム対応部６０に対接移動さ
せ、リム断面を加工する。

また、半加工品６の周縁部に位置するリム対応
部６０は、最終形状のリム断面よりも大きめに加
工されるが、これは、必要に応じて切断除去され
るとともにこの切断部の端面は仕上加工される。
この切断工程及び仕上工程は、スピニング加工に
おいて公知の方法により連続的に行える。

以上のようにして、半加工品６は加工され、そ
の後、プレス等により打抜いて、第３図の二点鎖
線の如き開口６６を形成すると共にデイスク取付
孔を穿設すると、スリーピースホイールの外側リ
ムとなる。また、内側リムの加工には、その断面
形状に合せた外型１を具備する金型Ａを装備させ
た加工装置を使用し、リム部成形後、上記と同様
に開口６６を形成する。

そして、上記した内側リムと外側リム及び、こ
れらと別体に設けた。

デイスクをボルト・ナツトによつて共締めすると
スリーピースホイールは完成する。

尚、特殊なタイプのツーピースホイールとし
て、内側リム又は外側リムの一方を周縁に一体的
に形成したデイスクを用いる形式のホイールも考
えらえるが、前記リム部を具備するデイスク体の
形成にも上記実施例の装置が利用できる。

この場合、半加工品６としてのリム対応部６０
を具備するデイスク体は、スリーピースホイール
の場合と同様に、第３図の破線で示す円形部６７
の範囲内がデイスク部６１となり、その外周側が
リム対応部６０となる。

尚、通常は、リム断面形状は、第８図のよう
に、フランジ部Ｆの内側にタイヤビード部TBが
位置し、その更に内側に傾斜面部Ｋが形成され、
これら傾斜面部Ｋ，Ｋの間がドロツプセンタ部
DSとなる。そして、内側リムの傾斜面部Ｋは、
他方の傾斜面部Ｋに比べて緩やかに設定されてい
るから、上記のように、内側リム加工の為の装置
と外側リム加工の為の装置とを別個に用意する必
要があるが、リム断面のフランジ部Ｆから傾斜面
部Ｋまでの形状が同じ場合には、一つの装置で内
側リムと外側リムとが加工できる。

又、この実施例の装置によつて、デイスク部６
１を具備する半加工品６の一方の内側リム部又は
外側リム部を加工することも可能である。この場
合には、内型２の端面の形状及び押圧部４０の端
面の形状をデイスク部６１の表面形状に適合させ
る。

次に、本発明の第２実施例は請求項２の発明の
実施例で、これを第４図〜第６図に基いて説明す
る。

この実施例の装置は、自動車用車輪のリムの全
域を一工程で加工できるようにしたものであり、
この為、第４図及び第５図に示すように、金型Ａ
を、デイスク部６１の外側に位置する外側リム断
面に対応する第１金型A₁と、これの反対側の内
側リム断面に対応する第２金型A₂とから構成し
ている。このうち、第１金型A₁は、上記第１実
施例の金型Ａと同様の構成であり、この第１金型
A₁の外型１及び内型２の構成は第１実施例の金
型Ａのそれらと同様に構成されて、上記第１実施
例の駆動部７及び位置調整部８を前記第１金型
A₁に関連させてある。

他方の、第２金型A₂は同図に示すように、メ
インモータＭ及びベルト等の回転伝達手段を具備
させない軸受７０によつて回転自在に支持され、
この軸受７０は油圧シリンダ４２によつて内軸７
２の軸線方向に移動できるようにしてあり、又、
内型２の外型１からの突出量は位置調整部８によ
り調整できるようにしてある。

又、この実施例の内型２は、第５図に示すよう
に、その対向面の周縁部にそれぞれ凸条２９が形
成してあり、この凸条２９によつてデイスク部６
１又はデイスク取付け部６２の周縁部を挟持する
ようにして半加工品６を所定の位置に支持する。

この装置の場合、半加工品６として、例えば、
第６図に示すようなデイスク部６１又はデイスク
取付け部６２の外周に断面Ｕ字状又はＹ字状のリ
ム対応部６０を具備させたものが使用される。

このものでは、上記のようにして半加工品６の
デイスク部６１を内型２，２によつて支持させ、
スピニングローラＲによつてリム対応部６０を外
壁１，１及び内型２，２によつて構成される外周
型面に倣つて加工すれば、最終形状のリム部が完
成する。

尚、上記実施例のものでは、内型の外周面をド
ロツプセンタ部分のみの型としたが、第７図に示
すように、内型２，２のうちの一方によつてタイ
ヤービード部TBに対応させるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は第１実施例の説明図、第４図
〜第６図は第２実施例の説明図、第７図は他の実
施例の説明図、第８図はリム断面の説明図であ
り、図中、 Ａ……金型、A₁……第１金型、A₂……第２金
型、Ｆ……フランジ部、１……外型、２……内
型、４……押圧手段、５……進退駆動手段、６…
…半加工品、６１……デイスク部、６２……デイ
スク取付け部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイスク部６１又はデイスク取付け部６２の
   外周にリム対応部６０を具備させた半加工品６か
   らリム部を加工する装置であつて、前記リム対応
   部をスピニング加工によつて所定の形状に加工す
   る自動車用車輪のリム部加工装置に於いて、スピ
   ニング加工用の金型Ａを、金型中心に位置する内
   型２とその外周に同心状態で位置する外型１とか
   ら構成し、前記外型１の断面をリム断面のフラン
   ジ部Ｆ及びその近傍の直径変化部の形状に一致さ
   せ、他方の内型２の断面形状をドロツプセンター
   部又はこれを含むデイスク周縁部の断面形状に一
   致させ、上記内型２を外型１に対して軸線方向に
   移動可能に構成すると共に前記内型２の外型１の
   端面からの突出量を調節可能にし、この内型２に
   対して接離自在の押圧手段４を対向配設し、この
   押圧手段４と前記内型２との間に半加工品６を挟
   持するようにした自動車用車輪のリム部加工装
   置。 ２ デイスク部６１又はデイスク取付け部６２の
   外周にリム対応部６０を具備させた半加工品６か
   らリム部を加工する装置であつて、前記リム対応
   部をスピニング加工によつて所定の形状に加工す
   る自動車用車輪のリム部加工装置に於いて、スピ
   ニング加工用の金型Ａを、リムの内側断面加工用
   の第１金型A₁と内側断面加工用の第２金型A₂と
   から構成してこれら第１金型A₁と第２金型A₂と
   を対向配置し、前記各金型を、金型中心に位置す
   る内型２と、該内型２の外周に同心状態で位置す
   る外型１とから構成し、前記外型１の断面を対応
   するリム断面のフランジ部Ｆ及びその近傍の直径
   変化部の形状に一致させ、他方の内型２の周側の
   断面形状をドロツプセンター部又はこれを含むデ
   イスク周縁部の断面形状に一致させ、上記した内
   型２を外型１に対してそれぞれ軸線方向に移動可
   能に構成すると共に各外型の端面からのそれぞれ
   の内型の突出量を調節可能にし、第１・第２金型
   A₁，A₂相互を接離させる進退駆動手段５を設け、
   上記した内型２，２の間に半加工品６のデイスク
   部６１又はデイスク取付け部６２を挟持するよう
   にした自動車用車輪のリム部加工装置。