JPH07276148A - 自動車用ホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用ホイールのデザイン面の自由度を高
めるとともに、その製造効率を改善する。 【構成】 型成形した金属材料からなり、光輝状態とし
たデザイン面２を有する自動車用ホイール素材１の製造
方法において、前記デザイン面２をバフ加工により光輝
状態とするためのデザイン面仕上げ工程に先だって、前
記自動車用ホイール素材１のうち少なくとも前記デザイ
ン面２を含む領域に液体ホーニング加工を行なって下地
調整を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用ホイールの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ホイールは、自動車の外観を構
成するので、ホイールのデザイン面の外観は商品価値の
面で極めて重視されるものである。

【０００３】そのため、従来から鋳造あるいは鍛造等の
型成形によりそのデザイン面に各種形状の凹凸を形成す
ることによって、そのデザイン的特徴がその商品性に密
着したものとなっている。

【０００４】また、このような自動車用ホイールのデザ
イン面においては、これを光輝状態としてその外観性の
向上を図ることが行なわれている。

【０００５】したがって、かかる自動車用ホイールのデ
ザイン面においては、前記のように種々の形状の凹凸が
存在するとともに、同時にその外観が光輝状態とされる
ことが求められる。

【０００６】このような自動車用ホイールについての従
来の製造方法としては、前記デザイン面において種々の
形状の凹凸が存在しているので、その表面を光輝状態に
する作業は、研磨布紙を用いて下地を調整したうえ、バ
フ加工等によりその研磨用砥粒の粒径を順次細かくする
ことにより行なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
デザイン面の表面を光輝状態とする作業において、デザ
イン面を光輝状態とするために行なう下地の調整作業を
研磨布紙により行なう場合、デザイン面上で研磨布紙が
追随して下地調整をすることのできる凹凸の程度がそれ
ほど広くないので、この限度によりデザイン面の形状の
自由度が損なわれている。

【０００８】また、研磨布紙による下地調整作業は、そ
の作業効率が良好でなく自動車用ホイールの製造効率の
面でのネックとなっている。

【０００９】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、自動車用ホイールのデザイン面の自由度
を高めるとともに、その製造効率を改善することを目的
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、型成形した金属材料からな
り、光輝状態としたデザイン面を有する自動車用ホイー
ルの製造方法において、前記デザイン面をバフ加工によ
り光輝状態とするためのデザイン面仕上げ工程に先だっ
て、前記自動車用ホイールのうち少なくとも前記デザイ
ン面を含む領域に液体ホーニング加工を行なって下地調
整を行なうことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、従来研磨布紙に
より行なっていたデザイン面の下地調整を液体ホーニン
グ加工で行なうので、デザイン面において下地調整が可
能な凹凸の限度が広く、デザイン面の形状の自由度が高
まる。

【００１２】そして、この液体ホーニング加工は、研磨
布紙による場合より効率的に加工を行なうことができ、
従来の自動車用ホイールの製造効率上のネックを回避し
て製造効率を改善することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示す実施例によりこの発明を説
明するが、この実施例はアルミニウム合金製の鋳造品で
ある自動車用ホイールについて本願技術を適用するもの
である。なお、この明細書において、デザイン面とは自
動車用ホイールを自動車に装着した場合に、車体の外側
に向き，自動車の外観の一部を構成する面のことであ
る。

【００１４】この実施例の自動車用ホイールの製造方法
の全体は、図２に示すとおりである。

【００１５】型成形品としての自動車用ホイール素材１
は、所要の形状に形成された鋳型内にアルミニウム合金
（例えば、AC4CH）の溶湯を注湯することによって鋳造
される。

【００１６】このようにして鋳造された自動車用ホイー
ル素材１を鋳型から取り出し、その湯口や鋳ばり等を除
去する鋳造品仕上げを行なって、自動車用ホイール素材
１を得る。

【００１７】このようにして得られた自動車用ホイール
素材１は、この後、例えば溶体化処理および時効処理等
のため所要の熱処理を行なう。

【００１８】この実施例においては、この熱処理の後、
自動車用ホイール素材１は液体ホーニング工程に移行さ
れる。

【００１９】この液体ホーニング工程においては、主に
自動車用ホイール素材１のデザイン面２について液体ホ
ーニング加工を行う。

【００２０】この液体ホーニング工程は、鋳造に伴って
形成された黒皮部や前記熱処理に伴って形成されたスケ
ールを除去してデザイン面２を清浄にするとともに、後
述のデザイン面仕上げ工程により良好な鏡面仕上げを達
成するための下地となる良好な表面あらさの仕上げ面を
得ることを目指すものである。

【００２１】この液体ホーニング工程は、例えば図１に
示す液体ホーニング装置４１を用いて前記自動車用ホイ
ール素材１に行なわれる。

【００２２】液体ホーニング装置４１の加工室４２内に
は、ロータリテーブル４３と噴射ノズル４４とが設置さ
れており、前記ロータリテーブル４３上には前記自動車
用ホイール素材１がデザイン面２を上向きにして取り付
けられている。

【００２３】そして、前記ロータリテーブル４３の下方
には、ホッパ４５が設置されており、このホッパ４５内
には、所要の粒径（例えば、50〜250メッシュ）に調整
された，アランダムけい石粉末等からなる砂を混入した
水が研摩用混合物Ｍとして供給されている。

【００２４】前記の砂は、この発明でいう，多角形状研
摩剤に該当するものであり、アランダムけい石粉末に限
らず、金剛砂，鉄粉等その他の素材からなりその粒子形
状が多角形状である研摩剤を用いることとしてもよく、
またガラスビーズのように粒子形状が丸みを帯びたいわ
ゆる球状研摩剤を用いてもよい。なお、前記砂による切
削力を重視する場合には、極めて微細な砂は噴射速度が
高くても質量が小さいので砂の粒径は100〜150メッシュ
程度が好ましい。

【００２５】前記のホッパ４５は噴射ノズル４４から噴
射された研摩用混合物Ｍを回収する機能をも有するもの
であるので、前記研摩用混合物Ｍは、サイクロン４６に
導かれ、ここで破砕された微粉状のアランダムけい石粉
末を排風機４７でバッグフィルタ４８に排除して再使用
の可能なアランダムけい石粉末と水のみが下部の研摩剤
供給部４６ａに供給される。

【００２６】そして、図外の圧縮空気源からの圧縮空気
が、エアフィルタ４９を経て噴射ノズル４４に供給され
るようになっており、前記研摩剤供給部４６ａには、図
外の圧縮空気源からの圧縮空気の一部が比較的低圧に調
整されて供給され、この圧縮空気により前記研摩剤供給
部４６ａの研摩用混合物Ｍを予備的に加速しながら噴射
ノズル４４に供給するようになっている。

【００２７】このようにして噴射ノズル４４に達した研
摩用混合物Ｍは、前記エアフィルタ４８側から直接供給
された例えば6kg/cm²の圧縮空気でさらに加速し、噴射
ノズル４４から前記ロータリテーブル４３上に設置され
た自動車用ホイール素材１のデザイン面２に吹き付けら
れる。

【００２８】これによって、前記デザイン面２の表面
は、研摩用混合物Ｍによる研削作用を受け、黒皮部およ
び熱処理によるスケールが除去される。

【００２９】この実施例の液体ホーニング加工のよう
に、例えばアランダムけい石粉末等の多角形状研摩剤を
用いると、デザイン面２における微視的な凸部が効果的
に除去されるのでデザイン面２を良好な仕上げ面とする
ことができ、この表面仕上げは従来の研摩布紙によるも
のに較べて効率が良好であり、加工の自動化をすすめる
ことが容易である。

【００３０】そのうえ、デザイン面２の表面の凹凸があ
ってもその凹部の深くまでを容易に仕上げることがで
き、これはデザイン面２を光輝状態とするための下地調
整が比較的自由に行えることを意味する。

【００３１】このようにして、主にデザイン面２の下地
調整が行なわれた後、自動車用ホイール素材１は、機械
加工工程において所要部分の機械加工が行なわれ、自動
車用ホイール素材１としての正確な所定の形状に形成さ
れる。

【００３２】このようにして下地の調整された自動車用
ホイール素材１のデザイン面２には、この後、次のよう
なデザイン面仕上げが行なわれ、そのデザイン面２は所
要の鏡面状態に仕上げられる。

【００３３】なお、この実施例における自動車用ホイー
ル素材１においては、デザイン的な要求からそのデザイ
ン面２にはスポーク部３，透孔４，ハブ部５およびリム
部６等により多数の凹凸が形成されている（図４，５等
参照）。

【００３４】このような自動車用ホイール素材１のデザ
イン面２に対するデザイン面仕上げ工程は、図３に示す
ように、大きくデザイン面予備仕上げ工程とデザイン面
鏡面仕上げ工程とからなるものである。

【００３５】そして、デザイン面予備仕上げ工程におい
ては、乾式バフ加工と，電解複合型縦軸湿式バフ加工
と，横軸湿式バフ加工と，縦軸湿式バフ加工とをこの順
に行なうものである。

【００３６】このデザイン面予備仕上げ工程において、
最初に行なわれる乾式バフ加工工程は、研磨液を用いな
い，いわゆる乾式バフ加工により例えば２段階に分けて
行なわれる。

【００３７】すなわち、この乾式バフ加工の第１段階
は、サイザルバフで中仕上げ用コンパウンドを用いて回
転速度が例えば2000r.p.m程度の高速で行なう。

【００３８】そして、この乾式バフ加工の第２段階は、
前記サイザルバフより剛性の小さい木綿製のバフに極め
て良好な仕上げ用のコンパウンドを用いて前記と同様の
回転速度で行なう。

【００３９】このような乾式バフ加工工程が完了した時
点でのデザイン面２の表面仕上げ状態は、従来、型成形
品について機械のみにより量産的に達成することのでき
た鏡面仕上げと同等の状態である。

【００４０】この実施例においては、このような自動車
用ホイール素材１のデザイン面２に対して、以下におい
て詳細に説明する湿式バフ加工等を行なうことによっ
て、型成形品について従来習熟した技能者の手作業によ
ってのみ達成することのできた鏡面仕上げを機械的に行
なうものである。

【００４１】すなわち、このようにして乾式バフ加工工
程の完了した自動車用ホイール素材１のデザイン面２に
は、次に電解複合型縦軸湿式バフ加工工程が行なわれ
る。

【００４２】電解複合型縦軸湿式バフ加工工程の内容は
次のようである（図９および図４，５参照）。

【００４３】この電解複合型縦軸湿式バフ加工工程にお
いて、自動車用ホイール素材１はバフ盤の回転テーブル
１１上にその中心を回転テーブル１１の回転中心Ｏと一
致させて前記デザイン面２が上向きの水平姿勢に固定
し、これに上方から垂下した回転軸１２の下端部に装着
したバフ１３の下端面１３ａで前記デザイン面２を研磨
するものである。

【００４４】前記回転テーブル１１は加工時には低速で
回転駆動され、前記バフ１３による加工部位を順次周方
向に変位させるものである。なお、この実施例の前記回
転テーブル１１は適宜時間（例えば、30秒）毎にその回
転方向を逆転するものである。

【００４５】そして、前記バフ１３は、従来のバフに較
べて極めて柔軟な素材により形成されたもので、この実
施例では発泡倍率の高い（例えば、３倍〜５倍），連続
気泡のスポンジ材で形成されたものである。なお、バフ
１３としてはスポンジ材に限らず、これと同等程度に柔
軟であればその他の材料からなるバフを用いてもよい。

【００４６】そのため、このバフ１３は、デザイン面２
に凹凸が存在するにもかかわらず、図４に示すように、
その下端面がデザイン面２上に確実に接触状態を維持で
きる。 かかるバフ１３のデザイン面２への押圧力は、
例えば1kgf/cm²以下の小さなものである。

【００４７】そして、このバフ１３の上部には、バフ１
３の平面形状と一致した形状の電極１４が設置されてお
り（図９参照）、この電極１４は後述する電解加工機能
を奏するために用いられる。

【００４８】かかるバフ１３を下端部に支持する前記回
転軸１２は、油圧シリンダ等で構成された昇降装置１５
に保持されており、前記回転軸１２は前記バフ１３の回
転速度が10m/sec以下の程度の極めて低速度となるよう
に、例えば300r.p.mで駆動するものであり、この実施例
の場合には前記バフ１３の回転速度は例えば4m/secであ
る。

【００４９】これは、柔軟な素材からなる前記バフ１３
の下端面１３ａが、前記デザイン面２の凹凸に対する接
触状態を維持しながらその凹凸に追従して確実に変形で
きるようにするためである。

【００５０】そして、この回転軸１２の回転方向は、前
記回転テーブル１１の回転方向と一致する向きに回転駆
動されるようになっており、前記回転テーブル１１の回
転方向が逆向きに反転する際には、前記昇降装置１５に
より回転軸１２が引き上げられ前記バフ１３がデザイン
面２から上方に離間するとともに、この回転軸１２の回
転方向も逆向きに反転駆動するようになっている。

【００５１】したがって、前記回転テーブル１１の回転
方向の反転があっても、回転テーブル１１の回転方向と
前記バフ１３の回転方向とは常に同方向に維持される。

【００５２】このような回転軸１２には軸穴１２ａが形
成されており（図９）、この軸穴１２ａを通じて前記バ
フ１３の中央部分には、砥粒が添加された研磨液が供給
されるようになっている。この研磨液は後述の電解加工
において電解液としても機能するものであり、この実施
例では粒径が10μｍのアルミナを砥粒として含有し、界
面活性剤と電解物質との添加された水溶液である。

【００５３】また、この実施例においては、図４に仮想
線で示すように、前記と同一の研磨液をバフ１３とデザ
イン面２との接触部位に向けて供給する研磨液ノズル１
６が設置されており、これにより前記バフ１３への新鮮
な砥粒の供給を確実に行なうようになっている。

【００５４】この研磨液ノズル１６からの研磨液の供給
は、前記回転テーブル１１の回転方向の反転時にも継続
するようになっているので、前記回転テーブル１１の反
転にともなっての前記バフ１３の上昇時にはそれまでバ
フ１３の直下であった部位に向けて研磨液を噴射するの
で、バフ１３とデザイン面２との間に介在していた，バ
フかすやその他の異物を効果的に除去することができる
利点がある。

【００５５】そして、この電解複合型縦軸湿式バフ加工
工程における電解加工は、図９に示すようにして、前記
による縦軸湿式バフ加工と複合的に行なわれる。

【００５６】すなわち、この実施例での電解加工は、前
記電極１４と自動車用ホイール素材１との間に介装され
た直流電源１７と前記研磨液とにより行なわれるもので
あり、前記電極１４はプラス側に，自動車用ホイール素
材１のデザイン面２はマイナス側に接続されている。

【００５７】そして、前記電極１４とデザイン面２との
間には、前記回転軸１２の軸穴１２ａから供給された研
磨液や前記研磨液ノズル１６から供給された研磨液が連
続気泡のスポンジ材で形成されたバフ１３に浸潤して存
在しているので、これらの研磨液により前記直流電源１
７からの電解回路が形成され、デザイン面２の表面にお
いては前記砥粒によるバフ加工と同時に電解加工が行な
われ、電解複合型のバフ加工が実行される。

【００５８】したがって、この電解複合型縦軸湿式バフ
加工工程においては、通常のバフ加工と較べて、加工効
率が良好である。

【００５９】この電解複合型縦軸湿式バフ加工工程の完
了した後、前記デザイン面２は横軸湿式バフ加工工程を
行なう。なお、以下の説明において混乱を避けるため、
以下この横軸湿式バフ加工工程を予備仕上げ横軸湿式バ
フ加工工程ということとする。

【００６０】この予備仕上げ横軸湿式バフ加工工程の内
容は次のようである（図６，７，８参照）。

【００６１】すなわち、この予備仕上げ横軸湿式バフ加
工工程においても、自動車用ホイール素材１は回転テー
ブル２１上にその中心を回転テーブル２１の回転中心Ｏ
と一致させて前記デザイン面２が上向きの水平姿勢に固
定し、これの上方に左右側方から延在した回転軸２２
ａ，２２ｂに装着したバフ２３ａ，２３ｂの周面で前記
デザイン面２を研磨するものである。

【００６２】この回転テーブル２１は加工時には低速で
一定方向にのみ回転駆動され、前記バフ１３による加工
部位を順次周方向に変位させるものである。

【００６３】前記バフ２３ａ，２３ｂは、柔軟な素材に
より形成されたもので、この実施例では発泡倍率の高い
（例えば、３倍〜５倍），独立気泡のウレタン発泡材で
形成されたものである。なお、これらのバフ２３ａ，２
３ｂにおいても同程度の柔軟性を有する材料であれば、
その他の材料からなるバフを用いることとしてもよい。

【００６４】そして、この実施例のバフ２３ａ，２３ｂ
は、ともに適宜の厚さのバフ材を複数枚（図示の場合は
５枚）積層状態で前記回転軸２２ａ，２２ｂに貫通させ
て装着し、そのバフ２３ａ，２３ｂの全体としての周面
形状を前記デザイン面２の半径方向断面形状に近似した
形状としたものである（図７参照）。

【００６５】そのため、これらのバフ２３ａ，２３ｂ
は、デザイン面２の半径方向での凹凸が存在するにもか
かわらず、それぞれの周面２４ａ，２４ｂがデザイン面
２に線接触状態で確実に接触状態を維持できる。

【００６６】このように、予備仕上げ横軸湿式バフ加工
工程ではバフ２３ａ，２３ｂがデザイン面２に線接触状
態となるので、後述のように供給される砥粒による研磨
力が大きく、前記電解複合型縦軸湿式バフ加工工程によ
る電解跡を効果的に消去させることができる。

【００６７】そのうえ、これらのバフ２３ａ，２３ｂが
横軸であり、デザイン面２への接触部位が円弧形状であ
ることにより、デザイン面２上に形成された凹部内へ深
く侵入させ、凹部内を研磨することが比較的容易である
（図８参照）。

【００６８】そして、これらのバフ２３ａ，２３ｂとデ
ザイン面２との接触が線接触状態であるので、これらの
バフ２３ａ，２３ｂに予め撓みを与えるようにしてデザ
イン面２上にセットすれば、後述するようにデザイン面
２上の凹部に対してもその撓みが開放されることによっ
てバフ２３ａ，２３ｂの周面２４ａ，２４ｂを確実に接
触させることができる。

【００６９】この予備仕上げ横軸湿式バフ加工工程にお
いても、前記回転軸２２ａ，２２ｂの回転速度が例え
ば、100〜500r.p.mで、0.8〜10m/secの低速であり、柔
軟なバフ２３ａ，２３ｂの撓みの開放による凹部内への
接触の確実が図られていることは前記電解複合型縦軸湿
式バフ加工工程の場合と同様である。

【００７０】この実施例において前記回転軸２２ａの回
転方向は、前記回転テーブル２１の回転方向と一致する
向きに回転駆動されるようになっており、他方の回転軸
２２ｂの回転方向は逆向きとなっている。

【００７１】そして、これらの回転軸２２ａ，２２ｂで
回転駆動される前記バフ２３ａ，２３ｂのデザイン面２
への接触開始側の部位に向けて、研磨液ノズル２６ａ，
２６ｂがそれぞれ設置されている。

【００７２】なお、これらの研磨液ノズル２６ａ，２６
ｂから噴射して供給される研磨液は前記と同様のもの
で、粒径が10μｍのアルミナを砥粒として含有し、界面
活性剤の添加された水溶液であり、これによって前記バ
フ２３ａ，２３ｂへの新鮮な砥粒の供給が行なわれる。

【００７３】そして、この予備仕上げ横軸湿式バフ加工
工程のように回転軸２２ａ，２２ｂを概ね水平の姿勢と
してバフ２３ａ，２３ｂの周面でバフ加工を行なうこと
とした横軸湿式バフ加工工程においては、前記したよう
にバフ２３ａ，２３ｂとデザイン面２との接触領域が線
状であるので、接触領域内への新鮮な砥粒の供給が研磨
液ノズル２６ａ，２６ｂからの噴射により確実に行える
うえ、バフかす等の異物を噴射した研磨液で容易に流し
去ることができる。

【００７４】このような理由から、前記デザイン面２は
この予備仕上げ横軸湿式バフ加工工程によりその凹凸の
如何にかかわらず、次のようにして使用する砥粒に応じ
た良好な仕上げ面とすることができる。

【００７５】すなわち、図８に示すように、バフ２３
ａ，２３ｂに所要量の撓みｄを与えてセットした場合、
その撓みｄの開放に応じて各バフ２３ａ，２３ｂの周面
２４ａ，２４ｂの下端を撓み量相当分だけ低い部位にま
で到達させることができる。

【００７６】これは、前記デザイン面２の周方向に凹凸
が存在するとき、その凹凸の深さが概ね寸法ｄ以下であ
ればその凹部内にも各バフ２３ａ，２３ｂが接触し、研
磨液が供給されることによってその凹部内についても湿
式バフ加工が行なわれることを意味する。

【００７７】そして、この実施例において、回転方向を
それぞれ逆向きとしたバフ２３ａ，２３ｂをデザイン面
２上に接触するように配置してあるが、これは自動車用
ホイール素材１が回転テーブル２１により一方向に駆動
されることにより、前記デザイン面２で半径方向に延在
するスポーク部３の周方向両側側部に対するバフの接触
を均等な状態とし、スポーク部３の両側に対するバフ加
工状態を均質にするためである。

【００７８】前記のように、これらのバフ２３ａ，２３
ｂは撓みｄの消長を伴って加工を行なうので、バフ２３
ａ，２３ｂ自体は発熱するが、これらのバフ２３ａ，２
３ｂの撓みの部分には前記のように研磨液を直接かける
ので、バフ２３ａ，２３ｂの寿命の延長に寄与する利点
がある。

【００７９】このような予備仕上げ横軸湿式バフ加工工
程の完了したデザイン面２は、次に縦軸湿式バフ加工工
程が行なわれる。なお、以下の説明において混乱を避け
るため、以下この縦軸湿式バフ加工工程を予備仕上げ縦
軸湿式バフ加工工程ということとする。

【００８０】この予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工程は、
前記した電解複合型縦軸湿式バフ加工工程に用いたと同
様の装置（図４，５参照）により行なわれるが、電極１
４や直流電源１７等の電解加工関連装置類（図９）は設
けられていない点のみが相違する。

【００８１】以下においては、前記と共通のものについ
ては同一の参照番号を用いて予備仕上げ縦軸湿式バフ加
工工程を説明する。

【００８２】すなわち、この予備仕上げ縦軸湿式バフ加
工工程においては、回転テーブル１１上に前記と同様に
設置された自動車用ホイール素材１のデザイン面２上に
上方から垂下した回転軸１２の下端部に装着したバフ１
３の下端面１３ａで前記デザイン面２を研磨するもの
で、前記のごとき電解加工は行なわれない。

【００８３】この予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工程にお
いても、回転テーブル１１の駆動は前記の場合と同様に
低速であり、適宜時間（例えば、30秒）毎にその回転方
向を逆転することは同様である。

【００８４】また、バフ１３が、従来のバフに較べて極
めて柔軟な素材により形成されたもので、この実施例で
は発泡倍率の高い，同種の連続気泡のスポンジ材で形成
されていることも同様である。

【００８５】これらの事情から、バフ１３のデザイン面
２への押圧力が例えば1kgf/cm²以下の小さなものとされ
た状態でありながら、バフ１３がデザイン面２の凹凸の
存在にもかかわらず、図４に示すように、その下端面１
３ａがデザイン面２上に確実に接触状態を維持できるこ
とも同様である。

【００８６】そして、バフ１３を下端部に支持する前記
回転軸１２が例えば300r.p.m程度の低速で駆動され、バ
フ１３の回転速度が10m/sec以下（例えば4m/sec）の程
度の極めて低速度になっており、また前記回転軸１２が
昇降装置１５で保持され、この回転軸１２の回転方向
が、前記回転テーブル１１の回転方向が逆向きに反転す
る際に、前記昇降装置１５により前記バフ１３がデザイ
ン面２から上方に離間するとともに、この回転軸１２の
回転方向も逆向きに反転し、前記回転テーブル１１の回
転方向と一致する向きに回転駆動されるようになってい
る点も同様である。

【００８７】このようなバフ１３とデザイン面２との接
触部には、前記と同様に回転軸１２の軸穴１２ａと研磨
液ノズル１６とから、粒径が10μｍのアルミナを砥粒と
して含有した同一の組成からなる研磨液が供給されて湿
式バフ加工が行なわれる。

【００８８】このような予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工
程を、前記予備仕上げ横軸湿式バフ加工工程に後続して
行なうこととしたのは、予備仕上げ横軸湿式バフ加工工
程による研磨跡をこれと交差する方向に研磨を行なう予
備仕上げ縦軸湿式バフ加工工程により消去するためであ
る。

【００８９】そして、この予備仕上げ縦軸湿式バフ加工
工程は、バフ１３が柔軟であり，その回転速度が低速で
あることから前記デザイン面２の凹凸への追従性が良好
で凹凸の存在にかかわらずデザイン面２を確実に研磨す
ることができ、前記回転テーブル１１の反転に際しての
バフ１３の昇降動作によりバフ１３の直下に巻き込まれ
ていた異物を研磨液で効果的に除去することができ、極
めて良好な仕上げ面を確実に得ることのできる利点を有
する。

【００９０】このような予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工
程までのデザイン面予備仕上げ工程の完了した自動車用
ホイール素材１には、次にデザイン面鏡面仕上げ工程が
行なわれる。

【００９１】このデザイン面鏡面仕上げ工程は、鏡面仕
上げ横軸湿式バフ加工と鏡面仕上げ縦軸バフ加工とをこ
の順に行なうものである（図３参照）。

【００９２】この鏡面仕上げ横軸湿式バフ加工工程は、
研磨液のみが相違するが前記の予備仕上げ横軸湿式バフ
加工工程と概ね同様に行なわれるので、その装置および
方法等の前記と共通するものについてはその説明を省略
することとし、相違点に関連する事項のみを以下に説明
する。

【００９３】すなわち、この実施例の鏡面仕上げ横軸湿
式バフ加工工程に用いられる研磨液は、粒径が1μｍの
アルミナを砥粒として含有するとともに、界面活性剤を
添加された水溶液である。

【００９４】この鏡面仕上げ横軸湿式バフ加工工程を、
前記予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工程に後続して行なう
のは、粒径10μｍの砥粒を用いて行なった予備仕上げ縦
軸湿式バフ加工工程による研磨跡を、粒径1μｍの砥粒
を用いて消去して輝きを増すためであり、横軸湿式バフ
加工としたのはそのバフ２３ａ，２３ｂの周面２４ａ，
２４ｂによる研磨力が大きく、微小な粒径の砥粒を用い
た湿式バフ加工であっても効率的に先の研磨跡を消去す
ることができ、極めて良好な光輝状態の仕上げ面を得る
ことができるからである。

【００９５】なお、この鏡面仕上げ横軸湿式バフ加工工
程においても、前記予備仕上げ横軸湿式バフ加工工程と
同様の理由から、線接触状であり，新鮮な砥粒の供給が
容易であることにより砥粒による研磨力が大きく、また
デザイン面２の凹部内をも研磨することができ、さらに
バフ２３ａ，２３ｂの撓みを生じる部位に研磨液を直接
吹き付けることができるので、バフ２３ａ，２３ｂを確
実に冷却することができる利点を具備するものである。

【００９６】この後、自動車用ホイール素材１には、鏡
面仕上げ縦軸湿式バフ加工工程が行なわれ（図４，５参
照）、最終的に自動車用ホイール１のデザイン面２は鏡
面状態に仕上げられる。

【００９７】この鏡面仕上げ縦軸湿式バフ加工工程は、
研磨液のみが相違するが前記予備仕上げ縦軸湿式バフ加
工工程と概ね同様に行なわれるので、その装置および方
法等の前記と共通するものについてはその説明を省略す
ることとし、相違点に関連する事項のみを以下に説明す
る。

【００９８】すなわち、この実施例の鏡面仕上げ縦軸湿
式バフ加工工程に用いられる研磨液は、粒径が1μｍの
アルミナを砥粒として含有するものであって、前記鏡面
仕上げ横軸湿式バフ加工工程の研磨液と同一のものであ
る。

【００９９】この鏡面仕上げ縦軸湿式バフ加工工程を、
前記鏡面仕上げ横軸湿式バフ加工工程に後続して行なう
のは、前記の鏡面仕上げ横軸湿式バフ加工工程は研磨力
が大きく、これによる微小な研磨跡を同一粒径の砥粒を
含有する同一の研磨液を用いて、先の研磨跡と交差する
方向に研磨することによって、消去するためである。

【０１００】これによって得られるデザイン面２の仕上
げ面は、型成形品の従来品と比較すると、熟練した作業
者が手作業により仕上げた鏡面仕上げ品と同等の鏡面仕
上げ状態である。

【０１０１】なお、この鏡面仕上げ縦軸湿式バフ加工工
程においても、前記予備仕上げ縦軸湿式バフ加工工程の
場合と同様の柔軟なバフ１３が用いられ，その回転速度
が低速であることから前記デザイン面２の凹凸への追従
性が良好で凹凸の存在にかかわらずデザイン面２を確実
に下端面１３ａで研磨することができ、前記回転テーブ
ル１１の反転に際してのバフ１３の昇降動作によりバフ
１３の直下に巻き込まれていた異物を研磨液で効果的に
除去することができ、極めて良好な仕上げ面を確実に得
ることのできる利点を有するものである。

【０１０２】このようにしてデザイン面仕上げ工程が完
了し、デザイン面２が光輝状態の鏡面に仕上げられた自
動車用ホイール素材１のデザイン面２上には、次のよう
な被膜形成工程が行なわれ、図１０に示す透明被膜３１
が形成される。

【０１０３】この実施例において、被膜形成工程に用い
る被覆組成物は、シリカ−オルガノシラン系の無機−有
機複合系塗料であり、無機質材料を主成分とし、分散液
とアクリル樹脂と界面活性剤とを含有するものである。

【０１０４】この被覆組成物の分散液は、被覆組成物の
固形分の総量に対し、20〜60重量％のコロイド状シリカ
と、20〜60重量％のオルガノアルコキシシランの部分加
水分解縮合物からなるものである。

【０１０５】また、この被覆組成物のアクリル樹脂は、
被覆組成物の固形分の総量に対し、5〜40重量％の不飽
和エチレン性単量体の重合体または共重合体と、150〜5
50重量％のグリコール誘導体を必須とする溶剤とからな
るものであり、この溶剤はメタノール等の低級脂肪族ア
ルコールに10重量％以上のグリコール誘導体が含有され
たものである。

【０１０６】そして、被覆組成物の界面活性剤はノニオ
ン系の界面活性剤が添加されている。

【０１０７】なお、この被覆組成物には、この他必要に
応じて、増粘剤，消泡剤や染料等を適宜添加してもよ
い。

【０１０８】この被覆組成物において、前記各組成成分
が配合され，また前記の配合割合としてあるのは次のよ
うな理由のためである。

【０１０９】すなわち、前記コロイド状シリカの配合割
合が20〜60重量％とされているのは、20重量％より小さ
いと形成される透明被膜３１の硬度が低下し、60重量％
より大きいと透明被膜３１の耐衝撃性が低下するからで
ある。

【０１１０】前記オルガノアルコキシシランの部分加水
分解縮合物の配合割合が20〜60重量％とされているの
は、20重量％より小さいと透明被膜３１の密着性が低下
し、60重量％より大きいと透明被膜３１の耐衝撃性が低
下するからである。

【０１１１】前記不飽和エチレン性単量体または共重合
体の配合割合が5〜40重量％とされているのは、5重量％
より小さいと20μｍを越える透明被膜３１の形成が困難
であり、熱収縮等によるクラックが発生しやすく、耐衝
撃性や防食性が低下するからである。また、40重量％よ
り大きいと透明被膜３１の硬度が低下し、耐擦傷性や耐
汚染性が低下するからである。

【０１１２】メタノール等の低級脂肪族アルコールに10
重量％以上のグリコール誘導体を含有させた溶媒を用い
るのは、透明被膜３１の保存安定性を高め、被膜の形成
作業性と形成された透明被膜３１の外観を良好にするた
めである。

【０１１３】界面活性剤としてノニオン系界面活性剤を
用いるのは、透明被膜３１の保存安定性が良好であるか
らである。

【０１１４】このような被覆組成物を用いてのデザイン
面２上への透明被膜３１の形成は、スプレー塗装等の通
常の方法により行なわれる。この場合、前記被覆組成物
のデザイン面２への密着性が優れているので、デザイン
面２を清浄にしておけばプライマリ処理は不要である。

【０１１５】被覆組成物をデザイン面２上に施した後、
自動車用ホイール１を乾燥炉等で、100〜200℃で10〜20
分程度加熱して被覆組成物を乾燥硬化させ、透明被膜３
１が得られる。

【０１１６】このようにして形成されたデザイン面２上
の透明被膜３１は、優れた透明度と、デザイン面２への
良好な密着性を有するとともに、高い耐衝撃性と耐擦傷
性とを有するものである。そのため、この実施例の自動
車用ホイール１のデザイン面２上の透明被膜３１は、従
来の膜厚より薄く，例えば10μｍ程度に形成しても、十
分にデザイン面２を損傷から保護することができる。

【０１１７】このことから、透明被膜３１の膜厚を薄く
することにより、透明被膜３１の透明度が従来より一層
良好な状態となることを意味するが、デザイン面２は前
記のように極めて良好な鏡面仕上げがなされているの
で、デザイン面２自体の傷や仕上げむらが実質上ほとん
ど視認されることもない。

【０１１８】また、この透明被膜３１は耐食性と密着性
が良好であるので、デザイン面２に錆を生じにくく、当
所の光輝状態を長期に渡って維持することができ、耐汚
染性も良好であることから、この透明被膜３１の表面に
付着した汚れを容易におとすことができ、簡単に光輝状
態で維持することができる利点もある。

【０１１９】したがって、この実施例の自動車用ホイー
ル１においては、デザイン面２が極めて良好な仕上げ面
とされ、そのうえそのデザイン面２上に形成された透明
被膜３１も極めて良好な透明度を有するものであるの
で、デザイン面２の優れた光輝状態を透明被膜３１の外
側から明瞭に視認することができ、自動車用ホイール１
の外観性がきわめて良好となる。

【０１２０】なお、前記透明被膜３１は、有機系塗料を
用いて形成させることとしてもよいが、いわゆる無機質
塗料や無機質材料を主成分とする被覆組成物を用いるこ
とによりアルミニウム合金製自動車用ホイールでの糸錆
の発生を防止できる利点がある。

【０１２１】以上説明したように、この実施例において
は、アルミニウム合金製鋳造品を実施対象とし、そのデ
ザイン面２での鏡面仕上げの下地調整として液体ホーニ
ング加工工程を熱処理工程の後に行なったものである
が、本願の液体ホーニング加工工程は前記図２に示す自
動車用ホイールの製造工程において、前記熱処理工程前
に行い，あるいは機械加工工程中またはその後に行なう
こととしてもよい。

【０１２２】液体ホーニング加工工程を熱処理工程前に
行なった場合には、液体ホーニング加工の完了したデザ
イン面２上に熱処理による薄いスケールが形成される
が、これは前記したデザイン面予備仕上げ工程により確
実に除去されるので支障はない。

【０１２３】また、液体ホーニング加工工程を機械加工
工程中またはその後に行なう場合には、機械加工の完了
部分に対しても液体ホーニング加工がなされることとな
るが、これが問題となる場合には、その部分にマスキン
グを施しておけば何等支障を生じない。

【０１２４】そして、本願発明は、前記のようにデザイ
ン面２に限らず、デザイン面２を含む広い領域に対して
実施することとしてもよく、鋳造品のみならず鍛造品か
らなる自動車用ホイールであっても同様に実施すること
ができ、さらに対象品の材料は、アルミニウム合金に限
らず、銅合金やその他鏡面仕上げの対象となる金属材料
であれば同様に実施することができる。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、従来研磨布紙により行なっていたデザイン
面の下地調整を液体ホーニング加工で行なうので、デザ
イン面において下地調整が可能な凹凸の限度が広く、デ
ザイン面の形状の自由度が高まる。

【０１２６】そして、この液体ホーニング加工は、研磨
布紙による場合より効率的に加工を行なうことができ、
従来の自動車用ホイールの製造効率上のネックを回避し
て製造効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体ホーニング装置の概略説明図である。

【図２】自動車用ホイールの製造工程図である。

【図３】デザイン面仕上げ工程の詳細工程図である。

【図４】縦軸湿式バフ加工工程の説明用上面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図６】横軸湿式バフ加工工程の説明用上面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】横軸湿式バフ加工工程におけるスポーク部への
バフの接触状態の説明図である。

【図９】図４のＢ−Ｂ断面における電解複合型縦軸湿式
バフ加工工程の説明図である。

【図１０】透明被膜の形成されたデザイン面の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 自動車用ホイール素材 ２ デザイン面 ４１ 液体ホーニング装置 ４４ 噴射ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 修司 静岡県浜松市中田島町1431番地

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型成形した金属材料からなり、光輝状態
   としたデザイン面を有する自動車用ホイールの製造方法
   において、 前記デザイン面をバフ加工により光輝状態とするための
   デザイン面仕上げ工程に先だって、前記自動車用ホイー
   ルのうち少なくとも前記デザイン面を含む領域に液体ホ
   ーニング加工を行なって下地調整を行なうことを特徴と
   する自動車用ホイールの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用ホイールの製造
   方法において、前記液体ホーニング加工で工作液ととも
   にノズルから噴射されるべき研摩剤として多角形状研摩
   剤を用いることを特徴とする自動車用ホイールの製造方
   法。