JPH09103836A

JPH09103836A - 車両ホイールの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH09103836A
Application number: JP8146661A
Authority: JP
Inventors: Helmut Korte; コルテヘルムート
Original assignee: METAL FORMING MACH Inc; METAL FORMING MACHINES Inc
Current assignee: METAL FORMING MACH Inc; METAL FORMING MACHINES Inc
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1997-04-22
Also published as: EP0743112A1; KR960040686A

Abstract

(57)【要約】【課題】中央部分を取り付けたままで厚みを減らした
リムを成形できる車両ホイールの製造方法及び製造装置
を提供することを課題とする。【解決手段】中央部分３０をリムプリフォーム１００
に取り付けて中間ユニット１２０を形成し、中央部分３
０の軸支持穴７０を軸装着マンドレル２１０の突起ポス
ト２１５に取り付けて成形装置２００に取り付け、軸装
着マンドレル２１０との間のずれを防ぐために、中央部
分３０を所定の位置に保持し、成形工程によりリム２０
の一部の厚みを減少させ、車両ホイール１０を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中央部分をリムプ
リフォームに取り付け、中央部分及びリムプリフォーム
からなる中間ユニットを、車両ホイールの装着をシミュ
レートする装置に装着し、次いでホイールリムの一部の
厚み減少させて車両ホイールを製造するための方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両ホイールは一般に３つの基本的構成
部品、即ち、リム、中央部分及びタイヤを有する。リム
は、タイヤを装着するほぼ円筒形の表面を有する。使用
する際に、タイヤは地面との境界面をなす接触面を提供
する。中央部分は、一般的に、タイヤ表面に対して垂直
で且つ円筒形リムの中央部分に配置されるように、リム
に溶接されるか、他の方法で取り付けられる。リムは典
型的には、３つの重要な寸法、即ちビードシーツ半径、
軸幅及び厚みを有している。リムの表面は典型的には、
例えば、車両メーカー又はタイヤ及びリム協会が定めた
標準的形状を有しており、工業標準タイヤに適合するた
めのビードシーツ位置を有している。厚みとはリムの内
表面と外表面との間の距離である。

【０００３】タイヤがリムと接触するビードシーツのよ
うなラジアル荷重を支える点でリムの厚みがより厚く、
ビードシーツ間のような、一般的にラジアル荷重を支え
ないかあるいはより小さい荷重を支える領域でリムの厚
みがより薄くなるようにリムを構成することが望まし
い。荷重支持能力を減少させることのできる部分の厚み
を減少させることによって、リム重量を軽くし、材料コ
ストを低下させることができる。

【０００４】このような厚みを薄くしたリムを製造する
公知の方法の一つは、鋳造法を用いて所望の部分の厚み
が薄くなるように金型で形成することである。厚みを減
らしたリムを製造する別の公知の方法では、リムを成形
し、次いで所望の位置でリムを機械加工して材料を除去
する。機械加工工程で材料が無駄になる。

【０００５】厚みを減少したリムの別の公知の製造方法
が、米国特許第４，９６２，５８７号に示されている。
この方法では、米国特許第４，１８５，３７０号と同
様、最終軸幅よりも狭い軸幅を有するリムブランクを成
形する。次いで、厚みの減少した部分を製造するため
に、このリムブランクをスピニングによって延伸する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】実際、上記方法は、中
央部分とリムとが合致せずに取り付け不良となり、最終
的に中央部分をリムに溶接して車両ホイールを製造する
場合、うまく溶接できない可能性が増大するという欠点
がある。中央部分とリムが合致しないと、この車両ホイ
ールを使用した車両は正しく走らないか、正しく操縦で
きない。中央部分をリムに溶接した後正しく調整するた
めには、取り付け不良を減少又は除去するための補足の
機械加工又は成形が必要である。

【０００７】本発明は、予め中央部分とリムとが合致
し、厚みを減らしたリムを成形するための方法及び装置
を提供することによって、リムの厚みを減らした車両ホ
イールを製造するための公知の方法及び機械の欠点を大
きく軽減させる。特に、リムプリフォームが成形され
る。このリムプリフォームは、最終の軸幅よりも狭い軸
幅及び最終半径に近い半径を有する。次いで、リムプリ
フォームの車両ホイールの最終的使用において望まれる
位置に車両ホイールの中央部分を取り付ける。例えば溶
接のような、どのような取り付け方法を使用してもよ
い。同様に、例えば、鋳造又は成形工程によって、リム
プリフォームは中央部分を取り付けた状態で製造しても
良い。次いで、最終的使用において車両の車軸に装着さ
れるであろう位置に中央部分を機械に装着して中央部分
を取り付けたリムプリフォームをスピン成形機械にかけ
る。例えば、車軸と同様の半径を有するポストを中央部
分の支持穴に挿入する。中央部分をスピン成形機の中央
部分に位置合わせし、所定の位置にに締め付けることが
好ましい。次いで、リムの所望の部分を軸幅方向に延伸
し、それによって厚みを減した部分を有するリムを製造
するための成形工程を行う。これを行うために、剪断成
形、金属スピニング又はスピン成形のようなどのような
成形方法を使用してもよい。本明細書に於いて、「スピ
ン成形」の語は、剪断成形、フロー成形、金属スピニン
グ及びスピン成形を総称している。

【０００８】したがって、中央部分を取り付けたままで
厚みを減らしたリムを成形できることが、本発明の利点
である。リムが最終使用の配置にあるままで、厚みを減
らした部分が成形される。このようにして、バランスが
よくとれた、厚みを減らしたリムを提供することが、本
発明の別の利点である。車両ホイールを正しく調整する
ためにリムを成形した後は、加工を行う必要はない。か
くして、本発明の装置及び方法を使用すると、一層経済
的で時間のかからない、リムの厚みを減らした車両ホイ
ールの製造が可能になる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る車両
ホイールの製造方法は、上記課題を解決するため、中央
部分と、内表面、外表面及び成形後のリムの第一軸幅よ
りも狭い第二軸幅を有するリムプリフォームとを含み、
中央部分がリムプリフォームに取り付けられる中間ユニ
ットを提供する工程と、中央部分をホイール支持穴の中
心から垂直に延びるように形成された回転軸の中心に位
置するように第一マンドレルに取り付けることを含む、
中間ユニットを成形装置内に取り付ける工程と、第一マ
ンドレルとの間のずれを防ぐために、中央部分を第一マ
ンドレルの所定の位置に保持する工程と、リムの一部の
厚みを減少させる工程を含む、リムプリフォームからリ
ムを成形する工程とからなる、中心に軸支持穴が形成さ
れた中央部分と、一方の軸端と他方の軸端との間で測定
される第一軸幅を有し、内表面、外表面及び減少した厚
み、即ち、内表面と外表面との間の距離を有するリムを
含む車両ホイールを製造する。

【００１０】上記車両ホイールの製造方法において、ほ
ぼ軸幅方向に延びる成形面を有する第二マンドレルを提
供する工程からなり、その第二マンドレルを提供する工
程は成形工程の前に行なわれるようにしてもよい。

【００１１】上記車両ホイールの製造方法において、中
間ユニットを形成する工程は、中央部分を提供する工程
と、リムプリフォームを提供する工程と、中央部分をリ
ムプリフォームに固定して取り付ける工程とからなるよ
うにしてもよい。

【００１２】上記車両ホイールの製造方法において、前
記固定して取り付ける工程は、中央部分をリムプリフォ
ームに溶接することからなるようにしてもよい。

【００１３】上記車両ホイールの製造方法において、前
記中間ユニットを形成する工程は、中央部分とリムプリ
フォームとを一体に成形することからなるようにしても
よい。

【００１４】上記車両ホイールの製造方法において、中
央部分を第一マンドレル上で略中心に位置合わせする工
程を含む取り付け工程と、リム成形工程の前に中央部分
がリムプリフォームに対して有していたのと同じ位置に
中央部分が成形後のリムに対して維持されるリム成形工
程からなるようにしてもよい。

【００１５】上記車両ホイールの製造方法において、中
間ユニットを取り付ける工程は、第一マンドレルから延
びている取り付け突起部を中央部分の軸支持穴に貫通し
て挿入することにより、中央部分を第一マンドレルに装
着する工程からなるようにしてもよい。

【００１６】上記車両ホイールの製造方法において、リ
ム成形工程は、リムを第二マンドレルの成形面の形状に
一致させることからなるようにしてもよい。

【００１７】上記車両ホイールの製造方法において、第
二マンドレルの成形面はビードシーツ成形面を含み、リ
ム成形工程は、リムの一部がビードシーツ成形面とかみ
合うまでリムプリフォームを薄くすることを含むように
してもよい。

【００１８】上記車両ホイールの製造方法において、一
方の軸端及び他方の軸端の少なくとも一方の近傍にビー
ドシーツを成形する工程を含み、中間ユニットを形成す
る工程の前に、一方の軸端及び他方の軸端を有するリム
プリフォームを成形する工程からなるようにしてもよ
い。

【００１９】上記車両ホイールの製造方法において、一
方の軸端及び他方の軸端の少なくとも一方の近傍にビー
ドシーツを成形する工程を含み、中間ユニットを形成す
る工程の前に、一方の軸端及び他方の軸端を有するリム
プリフォームを成形する工程において、第二マンドレル
の成形面はビードシーツ停止面を含み、リム成形工程は
ビードシーツがビードシーツ停止表面とかみ合うまで、
リムを軸幅方向に延伸するためにリムプリフォームの一
部を薄くする工程を含むようにしてもよい。

【００２０】上記車両ホイールの製造方法において、前
記保持工程は、中央部分を第一マンドレルと第二マンド
レルとの間で締め付けることからなるようにしてもよ
い。

【００２１】上記車両ホイールの製造方法において、ほ
ぼ軸幅方向に延びた成形面を有する第二マンドレルを提
供する工程を有し、この第二マンドレルを提供する工程
は保持工程の前に実施されるようにしてもよい。

【００２２】本願請求項１４に係る車両ホイールの製造
方法は、上記課題を解決するため、中央部分と、内表
面、外表面及び成形後のリムの第一軸幅よりも狭い第二
軸幅を有するリムプリフォームとを有し、中央部分をリ
ムプリフォームに取り付けて中間ユニットを形成する工
程と、中央部分をホイール支持穴の中心から垂直に延び
るように形成された回転軸の中心に位置するように第一
マンドレルに取り付けることを含む、中間ユニットを成
形装置内に取り付ける工程とからなる、中心に軸支持穴
が形成された中央部分と、厚みが減少した部分を有し、
一方の軸端と他方の軸端との間で測定される第一軸幅を
有するリムを有する車両ホイールを製造する。

【００２３】上記車両ホイールの製造方法において、リ
ムの一部の厚みを減少させる工程を含む、リムプリフォ
ームからリムを成形するようにしてもよい。

【００２４】上記車両ホイールの製造方法において、ほ
ぼ軸幅方向に延びる成形面を有する第二マンドレルを提
供するようにしてもよい。

【００２５】上記車両ホイールの製造方法において、中
央部分と第一マンドレルとの間の実質的なずれを防ぐた
めに、中央部分を第一マンドレルの所定の位置に保持す
るようにしてもよい。

【００２６】本願請求項１８に係る車両ホイールの製造
装置は、上記課題を解決するため、リムプリフォームに
取り付けられる中央部分と、内表面、外表面及び成形後
のリムの第一軸幅よりも狭い第二軸幅を有するリムプリ
フォームとを有する中間ユニットの中央部分をホイール
支持穴の中心から垂直に延びるように形成された回転軸
の中心位置に位置合わせするマンドレルを含む、中間ユ
ニットを成形装置に取り付ける手段と、中央部分とマン
ドレルとの間の実質的なずれを防ぐために、中央部分を
マンドレル上の所定の位置に保持するための手段と、リ
ムの一部の厚みを減少させるための手段を含む、リムプ
リフォームからリムを成形するための手段とからなる、
中心に軸支持穴を形成するほぼ円盤形状の中央部分と、
一方の軸端と他方の軸端との間で測定される第一軸幅を
有するリムとを含み、リムは内表面、外表面及び減少し
た厚みの領域を有し、厚みは内表面と外表面との間の距
離である車両ホイールを製造する。

【００２７】上記車両ホイールの製造装置において、厚
みを減少させるための手段にはスピン成形装置が含まれ
るようにしてもよい。

【００２８】上記車両ホイールの製造装置において、厚
みを減少させるための手段には剪断成形装置が含まれる
ようにしてもよい。

【００２９】上記車両ホイールの製造装置において、成
形するための手段にはマンドレルをスピニングするため
の手段が含まれるようにしてもよい。

【００３０】上記車両ホイールの製造装置において、取
り付け手段は、中央部分をマンドレル上で略中心に位置
合わせするための手段を含み、リムを成形するための手
段は、リム成形工程の前に中央部分がリムプリフォーム
に対して有していたのと同じ位置に中央部分が成形後の
リムに対して維持するための手段を含むようにしてもよ
い。

【００３１】上記車両ホイールの製造装置において、マ
ンドレルは取り付け突起部を含むようにしてもよい。

【００３２】上記車両ホイールの製造装置において、ほ
ぼ軸幅方向に延びた成形面を有する成形マンドレルを有
するようにしてもよい。

【００３３】上記車両ホイールの製造装置において、リ
ムを成形するための手段は、リムを成形マンドレルの成
形面の形状に一致させるための手段を有するようにして
もよい。

【００３４】上記車両ホイールの製造装置において、成
形マンドレルの成形面にはビードシーツ成形面が含まれ
るようにしてもよい。

【００３５】上記車両ホイールの製造装置において、成
形マンドレルの成形面はビードシーツ停止面を含み、リ
ムを成形するための手段はビードシーツがビードシーツ
停止面とかみ合うまで、リムを軸幅方向に延伸するため
にリムプリフォームの一部を薄くする手段を含むように
してもよい。

【００３６】

【発明の実施の形態】本願請求項１乃至２７の発明の実
施の形態を、図１乃至図７に基づいて説明する。図１
は、本発明により成形することのできる車両ホイールの
リム及び中央部分の斜視図である。図２は、本発明によ
り成形することのできる車両ホイールのリム及び中央部
分の断面図である。図３は、本発明により使用するため
の車両ホイールの構成部分の斜視図である。図４は、本
発明の製造装置の断面図であり、車両ホイールのリムプ
リフォーム及びその中に装着された中央部分を示す断面
図である。図５は、図４の製造装置の一部の断面図であ
り、延伸したリム及びその中に装着された中央部分を示
す拡大断面図である。図６は、製造装置の一部の断面図
であり、車両ホイールのリムプリフォーム及びその中に
装着された中央部分を示す拡大断面図である。図７は、
図６の製造装置の一部の断面図であり、延伸したリム及
びその中に装着された中央部分を示す拡大断面図であ
る。

【００３７】本願請求項１の車両ホイールの製造方法
は、中央部分３０と、内表面２２、外表面２３及び成形
後のリム２０の第一軸幅Ｈ１よりも狭い第二軸幅Ｈ２を
有するリムプリフォーム１００とを含み、中央部分３０
がリムプリフォーム１００に取り付けられる中間ユニッ
ト１２０を提供する工程と、中央部分３０をホイール支
持穴７０の中心から垂直に延びるように形成された回転
軸２１５の中心に位置するように第一マンドレル２１０
に取り付けることを含む、中間ユニット１２０を成形装
置２００内に取り付ける工程と、第一マンドレル２１０
との間のずれを防ぐために、中央部分３０を第一マンド
レル２１０の所定の位置に保持する工程と、リム２０の
一部の厚みを減少させる工程を含む、リムプリフォーム
１００からリム２０を成形する工程とからなる、中心に
軸支持穴７０が形成された中央部分３０と、一方の軸端
Ａと他方の軸端Ｂとの間で測定される第一軸幅Ｈ１を有
し、内表面２２、外表面２３及び減少した厚み、即ち、
内表面２２と外表面２３との間の距離を有するリム２０
を含む車両ホイール１０を製造する。

【００３８】本願請求項２の車両ホイールの製造方法
は、ほぼ軸幅方向に延びる成形面２２５を有する第二マ
ンドレル２２０を提供する工程からなり、その第二マン
ドレル２２０を提供する工程は成形工程の前に行なわれ
る。

【００３９】本願請求項３の車両ホイールの製造方法
は、中間ユニット１２０を形成する工程が、中央部分３
０を提供する工程と、リムプリフォーム１００を提供す
る工程と、中央部分３０をリムプリフォーム１００に固
定して取り付ける工程とからなる。

【００４０】本願請求項４の車両ホイールの製造方法
は、前記固定して取り付ける工程が、中央部分３０をリ
ムプリフォーム１００に溶接することからなる。

【００４１】本願請求項５の車両ホイールの製造方法
は、前記中間ユニット１２０を形成する工程が、中央部
分３０とリムプリフォーム１００とを一体に成形する。

【００４２】本願請求項６の車両ホイールの製造方法
は、中央部分３０を第一マンドレル２１０上で略中心に
位置合わせする工程を含む取り付け工程と、リム成形工
程の前に中央部分３０がリムプリフォーム１００に対し
て有していたのと同じ位置に中央部分３０が成形後のリ
ム２０に対して維持されるリム成形工程からなる。

【００４３】本願請求項７の車両ホイールの製造方法
は、中間ユニット１２０を取り付ける工程が、第一マン
ドレル２１０から延びている取り付け突起部２１５を中
央部分３０の軸支持穴７０に貫通して挿入することによ
り、中央部分３０を第一マンドレル２１０に装着する工
程からなる。

【００４４】本願請求項８の車両ホイールの製造方法
は、リム成形工程が、リム２０を第二マンドレル２２０
の成形面２２５の形状に一致させることからなる。

【００４５】本願請求項９の車両ホイールの製造方法
は、第二マンドレル２２０の成形面２２５がビードシー
ツ５０の成形面２２６を含み、リム成形工程は、リム２
０の一部がビードシーツ成形面２２６とかみ合うまでリ
ムプリフォーム１００を薄くすることを含む。

【００４６】本願請求項１０の車両ホイールの製造方法
は、一方の軸端Ａ及び他方の軸端Ｂの少なくとも一方の
近傍にビードシーツ５０，６０を成形する工程を含み、
中間ユニット１２０を形成する工程の前に、一方の軸端
Ａ及び他方の軸端Ｂを有するリムプリフォーム１００を
成形する工程からなる。

【００４７】本願請求項１１の車両ホイールの製造方法
は、一方の軸端Ａ及び他方の軸端Ｂの少なくとも一方の
近傍にビードシーツ５０，６０を成形する工程を含み、
中間ユニット１２０を形成する工程の前に、一方の軸端
Ａ及び他方の軸端Ｂを有するリムプリフォーム１００を
成形する工程において、第二マンドレル２２０の成形面
２２５はビードシーツ停止面２２６を含み、リム成形工
程はビードシーツ５０がビードシーツ停止表面２２６と
かみ合うまで、リム２０を軸幅方向に延伸するためにリ
ムプリフォーム１００の一部を薄くする工程を含む。

【００４８】本願請求項１２の車両ホイールの製造方法
は、前記保持工程は、中央部分３０を第一マンドレル２
１０と第二マンドレル２２０との間で締め付けることか
らなる。

【００４９】本願請求項１３の車両ホイールの製造方法
は、ほぼ軸幅方向に延びた成形面２２６を有する第二マ
ンドレル２２０を提供する工程を有し、この第二マンド
レル２２０を提供する工程は保持工程の前に実施され
る。

【００５０】本願請求項１４の車両ホイールの製造方法
は、中央部分３０と、内表面２２、外表面２３及び成形
後のリム２０の第一軸幅Ｈ１よりも狭い第二軸幅Ｈ２を
有するリムプリフォーム１００とを有し、中央部分３０
をリムプリフォーム１００に取り付けて中間ユニット１
２０を形成する工程と、中央部分３０をホイール支持穴
７０の中心から垂直に延びるように形成された回転軸２
１５の中心に位置するように第一マンドレル２１０に取
り付けることを含む、中間ユニット１２０を成形装置２
００内に取り付ける工程とからなる、中心に軸支持穴７
０が形成された中央部分３０と、厚みが減少した部分を
有し、一方の軸端Ａと他方の軸端Ｂとの間で測定される
第一軸幅Ｈ１を有するリム２０を有する車両ホイール１
０を製造する。

【００５１】本願請求項１５の車両ホイールの製造方法
は、リム２０の一部の厚みを減少させる工程を含む、リ
ムプリフォーム１００からリム２０を成形することから
なる。

【００５２】本願請求項１６の車両ホイールの製造方法
は、ほぼ軸幅方向に延びる成形面２２５を有する第二マ
ンドレル２２０を提供する。

【００５３】本願請求項１７の車両ホイールの製造方法
は、中央部分３０と第一マンドレル２１０との間の実質
的なずれを防ぐために、中央部分３０を第一マンドレル
２１０の所定の位置に保持する。

【００５４】本願請求項１８の車両ホイールの製造装置
は、リムプリフォーム１００に取り付けられる中央部分
３０と、内表面２２、外表面２３及び成形後のリム２０
の第一軸幅Ｈ１よりも狭い第二軸幅Ｈ２を有するリムプ
リフォーム１００とを有する中間ユニット１２０の中央
部分３０をホイール支持穴７０の中心から垂直に延びる
ように形成された回転軸２１５の中心位置に位置合わせ
するマンドレル２１０を含む、中間ユニット１２０を成
形装置２００に取り付ける手段と、中央部分３０とマン
ドレル２１０との間の実質的なずれを防ぐために、中央
部分３０をマンドレル２１０上の所定の位置に保持する
ための手段と、リム２０の一部の厚みを減少させるため
の手段を含む、リムプリフォーム１００からリム２０を
成形するための手段とからなる、中心に軸支持穴７０を
形成するほぼ円盤形状の中央部分３０と、一方の軸端Ａ
と他方の軸端Ｂとの間で測定される第一軸幅Ｈ１を有す
るリム２０とを含み、リム２０は内表面２２、外表面２
３及び減少した厚みの領域を有し、厚みは内表面２２と
外表面２３との間の距離である車両ホイール１０を製造
する。

【００５５】本願請求項１９の車両ホイールの製造装置
は、厚みを減少させるための手段にはスピン成形装置が
含まれる。

【００５６】本願請求項２０の車両ホイールの製造装置
は、厚みを減少させるための手段には剪断成形装置が含
まれる。

【００５７】本願請求項２１の車両ホイールの製造装置
は、成形するための手段にはマンドレル２１０をスピニ
ングするための手段が含まれる。

【００５８】本願請求項２２の車両ホイールの製造装置
は、取り付け手段が、中央部分３０をマンドレル２１０
上で略中心に位置合わせするための手段を含み、リム２
０を成形するための手段は、リム成形工程の前に中央部
分３０がリムプリフォーム１００に対して有していたの
と同じ位置に中央部分３０を成形後のリム２０に対して
維持するための手段を含む。

【００５９】本願請求項２３の車両ホイールの製造装置
は、マンドレル２１０が取り付け突起部２１５を含む。

【００６０】本願請求項２４の車両ホイールの製造装置
は、ほぼ軸幅方向に延びた成形面２２５を有する成形マ
ンドレル２２０を有する。

【００６１】本願請求項２５の車両ホイールの製造装置
は、リム２０を成形するための手段が、リム２０を成形
マンドレル２２０の成形面２２５の形状に一致させるた
めの手段を有する。

【００６２】本願請求項２６の車両ホイールの製造装置
は、成形マンドレル２２０の成形面２２５にはビードシ
ーツ成形面２２６が含まれる。

【００６３】本願請求項２７の車両ホイールの製造装置
は、成形マンドレル２２０の成形面２２５はビードシー
ツ停止面２２６を含み、リム２０を成形するための手段
はビードシーツ５０がビードシーツ停止面２２６とかみ
合うまで、リム２０を軸幅方向に延伸するためにリムプ
リフォーム１００の一部を薄くする手段を含む。

【００６４】

【実施例】図１は、本発明により製造される車両ホイー
ル１０の斜視図である。車両ホイール１０には、ほぼ円
筒形のリム２０、中央部分３０及び装飾キャップ４０が
含まれている。リム２０は所望するどのような表面形状
であってもよい。しかしながら、リムの形状は一般的に
購入者の要求により決定される。例えば、自動車産業界
は通常、膨らませることが可能な自動車タイヤを正確に
支持する特別の断面形状を有するリムを要求している。
このような自動車車両ホイールに於いては、図２に示さ
れるように、ビードシーツ５０、６０がリム２０のそれ
ぞれの端部に設けられている。このような車両ホイール
１０に於いては、車両重量は車軸を介して車両ホイール
１０によって支えられる。

【００６５】車軸は車両ホイール１０の中央部分３０の
軸支持穴７０の中に装着される。更に、車両ホイール１
０は、支持穴８０を貫通して挿入することができる装着
ボルトを使用して車両に固定することができる。その支
持穴８０は好ましくは車両ホイール１０の中央部分３０
内にあって軸支持穴７０から放射状に外側に形成されて
いる。中央部分３０を装着ボルト及び車両に固定するた
めに、ラグナット（図示せず）を装着ボルトに螺合して
もよい。次いで車両重量は、ラジアル荷重を車軸から車
軸が装着されている中央部分３０の部分の方に伝えるこ
とにより車両ホイール１０によって支えられる。ラジア
ル荷重は、通常、中央部分３０を介して、中央部分３０
と接触しているリム２０の領域に伝えられる。車両の荷
重がリム２０に伝えられ、この荷重がタイヤ（図示せ
ず）とリム２０との接触点からタイヤに伝えられる。こ
れらの接触点は典型的に、ビードシーツ５０、６０の領
域に位置している。

【００６６】ビードシーツ５０，６０が曲がることな
く、装着されたタイヤからの荷重に対抗するために十分
に強いものである限り、ビードシーツ５０、６０の位置
をどのように配置しても良い。これは、内側表面２２か
ら外側表面２４まで測定したとき、リム２０の材料の厚
さが必要な強度を与えるために十分であるようにリム２
０を構成することによって達成される。望ましい厚さは
選択された特定の材料に依存する。リム２０は所望の荷
重を支えることができるどのような材料から形成されて
いてもよい。例えば、リム２０はスチール、スチール複
合体、アルミニウム、シート材料又は鍛造若しくは鋳造
材料のような金属材料から成形することもできる。同様
に、中央部分３０のためにどのような材料も選択するこ
とができる。

【００６７】中央部分３０は、所望の断面形状並びに所
望の構造強度が得られるならばどのような方法で成形し
てもよい。例えば、中央部分３０を、金属ビレットを機
械加工することによって、又は、スピニング、鍛造もし
くは鋳造によって成形することができる。一つの実施態
様に於いて、中央部分３０全体は、図７に示されるよう
にリム２０の内側表面２２の中に嵌合している。あるい
は、中央部分３０がリム２０の外側フランジを形成する
ようにしてもよい。この別の実施態様は図５に示されて
いる。

【００６８】本発明は、より大きい荷重を受けるリム２
０の領域が（ビードシーツ５０、６０のように）必要な
厚さを得、他方、高強度領域によって支えられる荷重よ
りも小さい荷重を支える、リムの重要性の少ない他の領
域の厚みを薄くすることを確実にする方法及び装置を提
供する。これは、リムプリフォーム１００を構成し、次
いで本発明によって追加の機械加工を行うことによって
達成される。

【００６９】リムプリフォーム１００は、ロールプレス
又はスピン成形などのどのような工程によって成形して
も良い。このリムプリフォーム１００は全体が均一なラ
ジアル厚さ（即ち、内側表面２２と外側表面２４との間
の距離）を有しているのが好ましいが、所望により変動
があってもよい。リムプリフォーム１００は、成形作業
後、最終的に所望の横断面形状を達成できる限りどのよ
うな断面輪郭を有していてもよい。

【００７０】次の作業は、リムプリフォーム１００につ
いて、最終的にリム２０の重要性の少ない領域に相当す
る部分を薄くするか又は延伸するために行われる。例え
ば、厚みを減らした領域１１０をビードシーツ５０、６
０の間に成形することができる。このような厚みを減ら
した領域１１０は図２、５及び７に示されている。

【００７１】リムプリフォーム１００を薄くするため
に、先ず中央部分３０をリムプリフォーム１００に取り
付ける。上記のように、中央部分３０はリムプリフォー
ム１００の所望の位置に取り付けることができる。中央
部分３０をリムプリフォーム１００に取り付けるために
どのような工程又は方法を使用してもよい。例えば、そ
のそれぞれの表面の間の接触点で中央部分３０をリムプ
リフォーム１００に溶接してもよい。或いは、中央部分
３０とリムプリフォーム１００とを、鍛造又は鋳造工程
を使用することによって一体に成形することもでき、こ
の場合には、中央部分３０とリムプリフォーム１００と
が一体に成形されているので中央部分３０をリムプリフ
ォーム１００に取り付ける必要はない。また、中央部分
３０とリムプリフォーム１００とをフック、留め金、ボ
ルト又はその他の接続材料を使用して取り付けてもよ
い。

【００７２】中央部分３０とリムプリフォーム１００と
を所望の方法で取り付けると、中央部分３０とリムプリ
フォーム１００とによって中間ユニット１２０が成形さ
れる。中央部分３０をリムプリフォーム１００に取り付
けるために上記のどの方法を用いたかに関係なく、成形
される車両ホイール１０中で中央部分３０がリム２０と
共に有するのと同じ配置で、中央部分３０がリムプリフ
ォーム１００に取り付けられていることが容易に認識さ
れる。換言すると、中間ユニット１２０に於ける中央部
分３０とリムプリフォーム１００との位置関係は、それ
らが完全に成形された車両ホイール１０内で有するのと
同じである。中央部分３０は、リムプリフォーム１００
と、最終的にリムプリフォーム１００から成形されるリ
ム２０との両方に対してほぼ垂直である。これは図４及
び５並びに図６及び７に示されている。図４及び６に於
いて、それぞれの中央部分３０がそれぞれのリムプリフ
ォーム１００に取り付けられている。図５及び７に於い
ては、それぞれの中央部分３０がそれぞれの成形された
リム２０に取り付けられている。

【００７３】中間ユニット１２０は、次の成形作業の間
に中間ユニット１２０を保持するために十分な保持力を
有する装着装置を使用して成形機２００に装着する。こ
の装着装置には、好ましくは、軸装着マンドレル２１０
及びリム装着マンドレル２２０が含まれる。軸装着マン
ドレル２１０には突起ポスト２１５が含まれている。突
起ポスト２１５は中央部分３０の軸支持穴７０に嵌合す
る。突起ポスト２１５は、中央部分３０（及び取り付け
られた車両ホイール）が車両で使用されるのと同じ配置
で装着された中央部分３０を保持するような形状を有し
ている。このことによって、中央部分３０を容易に軸装
着マンドレル２１０の中央に位置させることができる。
中央部分３０は、どのような手段で突起ポスト２１５及
び軸装着マンドレル２１０に取り付けても良い。中央部
分３０は、成形時において、例えば締め付け具により突
起ポスト２１５に対してほぼ一定の方向で保持されてい
ることが望ましい。図に示す実施態様に於いて、中央部
分３０は軸装着マンドレル２１０及びリム装着マンドレ
ル２２０によって所定の位置に保持されている。

【００７４】リム装着マンドレル２２０は、成形される
リム２０の所定の形状に一致する形状を有する外表面２
２５を有していることが望ましい。同様に、図６及び７
に示される実施態様に於いて、軸装着マンドレル２１０
もまた、成形されるリム２０の部分の形状に適合するよ
う成形された外表面２１７を有する。

【００７５】成形作業は、リムプリフォーム１００を完
全に成形されたリム２０に形作るために行われる。好ま
しい実施態様に於いて、リムプリフォーム１００は、リ
ムプリフォーム１００を、リム装着マンドレル２２０の
外表面２２５及び／又は軸装着マンドレル２１０の外表
面２１７が有する形状に一致させるためにスピン成形さ
れる。この成形作業に於いて、リムプリフォーム１００
の少なくとも一部の厚さは減少される。

【００７６】例えば、図４に示されるリムプリフォーム
１００は、最初はリム装着マンドレル２２０の表面２２
５の形状に一致していない。成形作業の後、リム２０は
図５に示されるように、表面２２５の形状にほぼ一致す
る。成形されたリム２０は、ビードシーツ５０、６０の
間に厚みの薄い領域１１０を有する。

【００７７】他の実施例として、図６に示されるリムプ
リフォーム１００は、最初はそれぞれ軸装着マンドレル
２１０及びリム装着マンドレル２２０の表面２１７及び
２２５の形状に一致していない。成形作業の後、リム２
０は一般的に図７に示されるように、表面２１７及び２
２５の形状にほぼ一致する。更に、成形されたリム２０
は、ビードシーツ５０、６０の間で厚みの薄い領域１１
０を有している。

【００７８】図７には、成形ローラ２４０が示されてお
り、これはリム２０をスピン成形、剪断成形又はフロー
成形するために本発明と関連させて使用することができ
る。作業に於いて、軸装着マンドレル２１０及びリム装
着マンドレル２２０は、中央部分３０の中心を通る軸を
中心にして回転する、即ち軸支持穴７０によって規制さ
れる平面に対して垂直である。これによって中間ユニッ
ト１２０のような装着されたホイール構成部分も回転を
起こす。成形ローラ２４０は装着されたリムプリフォー
ム１００と係合し、リムプリフォーム１００を所定の表
面２１７、２２５と一致させるために所定の方向に移動
する。リム直径の中心方向で（即ち、一般的にポスト２
１５の中心を通る線の方向で）、変動するラジアル力が
ローラ２４０にかけられていてもよい。この力は、ロー
ラ２４０がリム２０の厚みを薄くすることを望む領域を
移動するとき増大する。或いは、ローラ２４０の高さを
所望の厚みに応じて変化させるために、高さ制御を行っ
ても良い。例えば、厚みの薄い領域を成形するとき、ロ
ーラ２４０は、より厚い領域を成形するときよりもマン
ドレル表面２２５に近づいて移動する。必要ならば、リ
ム２０の特定の部分（例えば、ビードシーツ５０、６０
の部分）に確実に所望の輪郭をもたせるために、さらに
作業を行ってもよい。

【００７９】剪断成形方法に於いて、延伸領域で材料を
横向きに転置すると、厚みの薄い部分１１０が成形され
ることになる。厚みに関する予想比例変化は、一般的に
下記の式によって計算することができる。ｓｉｎ（出口角）／ｓｉｎ（入射角）＝厚みの予想変化
パーセント入射角は、例えば、リムプリフォーム１００の内側表面
２２と、回転軸に平行に延びる線（即ち、中央部分３０
の中心を通って延び、軸支持穴７０によって規定される
平面に対して垂直な線）との間に成形される角度であ
り、出口角は成形されたリム２０の内側表面２２と回転
軸に対し平行に延びる線との間に成形される角度であ
る。この実施例では、入射角が１６．５゜で、出口角が
７．０゜の場合、厚みが４３％の減少することが期待で
きる。

【００８０】このようにして、厚みを減らした車両ホイ
ールを成形する方法及び装置が提供されることがわか
る。当業者には、好ましい実施態様は例示の目的のため
に示され、限定する目的ではなく、本発明はそれ以外の
ものによっても実行できること及び本発明が下記の特許
請求の範囲によってのみ限定されることが分かるであろ
う。

【００８１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願請求項１
乃至２７記載の車両ホイールの製造方法及び製造装置
は、中央部分を取り付けたままで厚みを減らしたリムを
成形できる。リムが最終使用の配置にあるままで、厚み
を減らした部分が成形される。このようにして、バラン
スがよくとれた、厚みを減らしたリムを提供することが
できる。車両ホイールを正しく調整するためにリムを成
形した後は、加工を行う必要はない。このように、本願
請求項１乃至２７記載の車両ホイールの製造方法及び製
造装置を使用すると、一層経済的で時間のかからない、
リムの厚みを減らした車両ホイールの製造が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により成形することのできる車両ホイー
ルのリム及び中央部分の斜視図である。

【図２】本発明により成形することのできる車両ホイー
ルのリム及び中央部分の断面図である。

【図３】本発明により使用するための車両ホイールの構
成部分の斜視図である。

【図４】本発明の製造装置の断面図であり、車両ホイー
ルのリムプリフォーム及びその中に装着された中央部分
を示す断面図である。

【図５】図４の製造装置の一部の断面図であり、延伸し
たリム及びその中に装着された中央部分を示す拡大断面
図である。

【図６】製造装置の一部の断面図であり、車両ホイール
のリムプリフォーム及びその中に装着された中央部分を
示す拡大断面図である。

【図７】図６の製造装置の一部の断面図であり、延伸し
たリム及びその中に装着された中央部分を示す拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０車両ホイール２０リム２２内側表面２３外側表面３０中央部分４０装飾キャップ５０ビードシーツ６０ビードシーツ７０軸支持穴８０支持穴１００リムプリフォーム１１０領域１２０中間ユニット２００成形機（成形装置）２１０軸装着マンドレル（第一マンドレル）２１５突起ポスト（取り付け突起部）２１７外表面（成形面）２１８成形面２２０リム装着マンドレル（第二マンドレル）２２５外表面（成形面）２２６成形面２４０成形ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部分と、内表面、外表面及び成形後
のリムの第一軸幅よりも狭い第二軸幅を有するリムプリ
フォームとを含み、中央部分がリムプリフォームに取り
付けられる中間ユニットを提供する工程と、中央部分を
ホイール支持穴の中心から垂直に延びるように形成され
た回転軸の中心に位置するように第一マンドレルに取り
付けることを含む、中間ユニットを成形装置内に取り付
ける工程と、第一マンドレルとの間のずれを防ぐため
に、中央部分を第一マンドレルの所定の位置に保持する
工程と、リムの一部の厚みを減少させる工程を含む、リ
ムプリフォームからリムを成形する工程とからなる、中
心に軸支持穴が形成された中央部分と、一方の軸端と他
方の軸端との間で測定される第一軸幅を有し、内表面、
外表面及び減少した厚み、即ち、内表面と外表面との間
の距離を有するリムを含む車両ホイールを製造する車両
ホイールの製造方法。
【請求項２】ほぼ軸幅方向に延びる成形面を有する第
二マンドレルを提供する工程からなり、その第二マンド
レルを提供する工程は成形工程の前に行なわれる、請求
項１記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項３】中間ユニットを形成する工程は、中央部
分を提供する工程と、リムプリフォームを提供する工程
と、中央部分をリムプリフォームに固定して取り付ける
工程とからなる請求項１記載の車両ホイールの製造方
法。
【請求項４】前記固定して取り付ける工程は、中央部
分をリムプリフォームに溶接することからなる請求項３
記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項５】前記中間ユニットを形成する工程は、中
央部分とリムプリフォームとを一体に成形することから
なる請求項１記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項６】中央部分を第一マンドレル上で略中心に
位置合わせする工程を含む取り付け工程と、リム成形工
程の前に中央部分がリムプリフォームに対して有してい
たのと同じ位置に中央部分を成形後のリムに対して維持
する工程を含むリム成形工程からなる請求項１記載の車
両ホイールの製造方法。
【請求項７】中間ユニットを取り付ける工程は、第一
マンドレルから延びている取り付け突起部を中央部分の
軸支持穴に貫通して挿入することにより、中央部分を第
一マンドレルに装着する工程からなる請求項１記載の車
両ホイールの製造方法。
【請求項８】リム成形工程は、リムを第二マンドレル
の成形面の形状に一致させることからなる請求項２記載
の車両ホイールの製造方法。
【請求項９】第二マンドレルの成形面はビードシーツ
成形面を含み、リム成形工程は、リムの一部がビードシ
ーツ成形面とかみ合うまでリムプリフォームを薄くする
ことを含む、請求項２記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１０】一方の軸端及び他方の軸端の少なくと
も一方の近傍にビードシーツを成形する工程を含み、中
間ユニットを形成する工程の前に、一方の軸端及び他方
の軸端を有するリムプリフォームを成形する工程からな
る、請求項１記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１１】一方の軸端及び他方の軸端の少なくと
も一方の近傍にビードシーツを成形する工程を含み、中
間ユニットを形成する工程の前に、一方の軸端及び他方
の軸端を有するリムプリフォームを成形する工程におい
て、第二マンドレルの成形面はビードシーツ停止面を含
み、リム成形工程はビードシーツがビードシーツ停止表
面とかみ合うまで、リムを軸幅方向に延伸するためにリ
ムプリフォームの一部を薄くする工程を含む、請求項２
記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１２】前記保持工程は、中央部分を第一マン
ドレルと第二マンドレルとの間で締め付けることからな
る請求項２記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１３】ほぼ軸幅方向に延びた成形面を有する
第二マンドレルを提供する工程を有し、この第二マンド
レルを提供する工程は保持工程の前に実施される、請求
項１記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１４】中央部分と、内表面、外表面及び成形
後のリムの第一軸幅よりも狭い第二軸幅を有するリムプ
リフォームとを有し、中央部分をリムプリフォームに取
り付けて中間ユニットを形成する工程と、中央部分をホ
イール支持穴の中心から垂直に延びるように形成された
回転軸の中心に位置するように第一マンドレルに取り付
けることを含む、中間ユニットを成形装置内に取り付け
る工程とからなる、中心に軸支持穴が形成された中央部
分と、厚みが減少した部分を有し、一方の軸端と他方の
軸端との間で測定される第一軸幅を有するリムを有する
車両ホイールを製造する車両ホイールの製造方法。
【請求項１５】リムの一部の厚みを減少させる工程を
含む、リムプリフォームからリムを成形することからな
る請求項１４記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項１６】ほぼ軸幅方向に延びる成形面を有する
第二マンドレルを提供する請求項１４記載の車両ホイー
ルの製造方法。
【請求項１７】中央部分と第一マンドレルとの間の実
質的なずれを防ぐために、中央部分を第一マンドレルの
所定の位置に保持する請求項１４記載の車両ホイールの
製造方法。
【請求項１８】リムプリフォームに取り付けられる中
央部分と、内表面、外表面及び成形後のリムの第一軸幅
よりも狭い第二軸幅を有するリムプリフォームとを有す
る中間ユニットの中央部分をホイール支持穴の中心から
垂直に延びるように形成された回転軸の中心位置に位置
合わせするマンドレルを含む、中間ユニットを成形装置
に取り付ける手段と、中央部分とマンドレルとの間の実
質的なずれを防ぐために、中央部分をマンドレル上の所
定の位置に保持するための手段と、リムの一部の厚みを
減少させるための手段を含む、リムプリフォームからリ
ムを成形するための手段とからなる、中心に軸支持穴を
形成するほぼ円盤形状の中央部分と、一方の軸端と他方
の軸端との間で測定される第一軸幅を有するリムとを含
み、リムは内表面、外表面及び減少した厚みの領域を有
し、厚みは内表面と外表面との間の距離である車両ホイ
ールを製造する車両ホイールの製造装置。
【請求項１９】厚みを減少させるための手段にはスピ
ン成形装置が含まれる請求項１８記載の車両ホイールの
製造装置。
【請求項２０】厚みを減少させるための手段には剪断
成形装置が含まれる請求項１８記載の車両ホイールの製
造装置。
【請求項２１】成形するための手段にはマンドレルを
スピニングするための手段が含まれる請求項１８記載の
車両ホイールの製造装置。
【請求項２２】取り付け手段は、中央部分をマンドレ
ル上で略中心に位置合わせするための手段を含み、リム
を成形するための手段は、リム成形工程の前に中央部分
がリムプリフォームに対して有していたのと同じ位置に
中央部分を成形後のリムに対して維持するための手段を
含む請求項１８記載の車両ホイールの製造装置。
【請求項２３】マンドレルは取り付け突起部を含む請
求項１８記載の車両ホイールの製造装置。
【請求項２４】ほぼ軸幅方向に延びた成形面を有する
成形マンドレルを有する請求項１８記載の車両ホイール
の製造装置。
【請求項２５】リムを成形するための手段は、リムを
成形マンドレルの成形面の形状に一致させるための手段
を有する請求項２４記載の車両ホイールの製造装置。
【請求項２６】成形マンドレルの成形面にはビードシ
ーツ成形面が含まれる請求項２４記載の車両ホイールの
製造装置。
【請求項２７】成形マンドレルの成形面はビードシー
ツ停止面を含み、リムを成形するための手段はビードシ
ーツがビードシーツ停止面とかみ合うまで、リムを軸幅
方向に延伸するためにリムプリフォームの一部を薄くす
る手段を含む請求項２４記載の車両ホイールの製造装
置。