JPH09290362A - 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール - Google Patents

金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール

Info

Publication number
JPH09290362A
JPH09290362A JP10528996A JP10528996A JPH09290362A JP H09290362 A JPH09290362 A JP H09290362A JP 10528996 A JP10528996 A JP 10528996A JP 10528996 A JP10528996 A JP 10528996A JP H09290362 A JPH09290362 A JP H09290362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
component
media
barrel
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10528996A
Other languages
English (en)
Inventor
Furitsuku Eebuaruto
エーヴァルト・フリック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON B B S KK
Original Assignee
NIPPON B B S KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON B B S KK filed Critical NIPPON B B S KK
Priority to JP10528996A priority Critical patent/JPH09290362A/ja
Priority to CN97110780A priority patent/CN1081110C/zh
Publication of JPH09290362A publication Critical patent/JPH09290362A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輌用の軽金合製ホイールの疲労強度を向上
させて肉厚の軽減を行いホイールを軽量化するとともに
光沢のある表面を得るための表面加工方法及び軽量のホ
イールを提供すること。 【構成】 軽合金製ホイールを比較的比重の大きいスチ
ールやステンレス製のボール状及び/又は角に丸味を有
する異形状のメディアをバレル内に入れ強力な振動を与
えホイール表面にメディアをビーティングさせることで
硬化層を形成するとともに鏡面に近いなめらかな光沢肌
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用の軽合金製
ホイールを軽量化する方法とそのホイールに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】車輌のバネ下重量の軽減による燃費とロ
ードホールディング性の向上及び外観上の優位性から、
近年に於いては特に乗用車や大型バス、トラックなどに
はアルミニウム合金やマグネシウム合金製のホイール採
用が多くなっているが従来の技術では軽量化に限界があ
り、更なる軽量化を進めようとする場合、耐久性すなわ
ち疲労強度や剛性が劣化する恐れがあった。又、ホイー
ルの表面はデザイン的な視野から光沢性、光輝性を有す
るものが一般に好まれており、従来ではクロームメッキ
を施したり、バフ研摩を行ってこれら要望に応えていた
のであるが、長期間の使用でメッキ層が剥離したり、加
工工程の影響で母材の疲労強度を劣化させるという欠点
があり、更にバフ研摩は研摩加工に大がかりな設備と時
間を必要とし作業環境において粉塵発生等の問題があ
る。疲労強度を向上させる方法としては従来からショッ
トピーニング法、グリッドブラスト法、高水圧を用いた
液体ホーニング法などが知られている。しかしながら、
複雑な意匠面を有する乗用車用のホイールなどでは、シ
ョットやグリッドが投射されない陰の部分が生じて、全
面に亘る均一な表面肌の硬化による圧縮残留応力の付与
は不可能であった。更にショットピーニング法は、加工
時間の経過と共にホイール表面の研摩量が多くなり、ホ
イール事態がやせる現象を生起し表面硬化層に厚みも
0.1及至0.2までと限定されたものとなり大巾な軽
量化は期待できないのでホイール表面全体を均一に硬化
させる新規な方法が要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、前記部品全面に充分な疲労強度と剛性を付与しうる
方法と合わせて前記部品表面の光沢と光輝性を向上させ
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】軽金属製車両用ホイール
の成型後、あるいは機械加工工程がほぼ終了するか又は
終了した段階の車輌用軽合金製の一体型ホイール又は組
立型ホイールのディスク及びリムなどの部品(以下部品
という)をメディア間に位置せしめ該部品とメディアを
振動させることにより、前記部品表面にメディアをビー
ティングさせることで前記部品の全般的な疲労強度の向
上を図ることにより前記部品の肉厚の軽減を行った。
【0005】又、前記メディアがスチールあるいはステ
ンレスなどの比較的比重の高い金属か金属と他物質の混
合物や化合物又はセラッミクなどからなり、その形状が
ボール状及び/又は角に丸味を有する異形状などであっ
てその大きさが2及至10mmの範囲のものを含んでい
る。なおこれらの一部をつば付構造としたことによりメ
ディア及び部品の自転とバレル内でのメディアの循環が
良くなり、前記部品のデザインあるいは設計上生ずる小
さな曲面にも有効に作用させることができる。
【0006】更に、前記メディアは前記部品を覆うに充
分な量でバレルを満たしており該バレル内に研摩及び/
又は光沢用のコンパウンドと水を添加しバレルを振動さ
せることでメディア及び前記部品に振動を伝達し前記部
品の疲労強度の向上と表面の光沢度を向上させることが
できる。
【0007】上記方法を用いて、更に軽量化したアルミ
ニウム、マグネシウムなどを素材とする軽合金製車輌用
ホイールを得るものでる。
【0008】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図1のa図は、本発明に
用いる振動バレル装置7の略断面図である。バレル1は
断面が略U字型をしており所定の奥行きを有して槽を形
成しており内側面はゴムシートで内張りされている。バ
レル1の内部にはメディア3が入っておりホイール2を
覆うに充分な量が用意されている。又、バレル1には1
対の回転軸6、6−1が設けられており、それぞれにア
ンバランスウエイトが取り付けられている。この回転軸
はベース5上に設置したモータの回転軸と自在継手を介
して連結されて駆動されるのでバレル1に振動を伝える
ことができる。バレル1が自由に振動できるようにスプ
リング4を介してベース5に固定される。
【0009】バレル1内に入れられるメディア3はスチ
ール製でその大きさが2及至10mmであり図1のb図
に示すボール状及びc図に示すつば付きのメディアが混
在するものであり容積比で8対2の割合とした。この割
合と材質及び大きさは部品の形状、大きさなどのほかデ
ザインあるいは設計上生ずる凹凸部の最小半径に基づい
て決定される。つば付ボールはメディア3全体の循環性
とホイール2とメディア3自体の自転を促進させメディ
アと満遍無く接触させることができる。なおメディア3
の量はホイール2全体が絶えず覆われるに充分な量が好
ましい。本例ではスチール製メディアを使用したが、部
品の材質に応じてステンレス製メディアなどが用いられ
ている。
【0010】前出の回転軸6及び6−1を毎分1000
及至2000回転数で運転しバレル全体を振動させ振幅
は平均で1及至5mmに調整して内部のメディアを振動
させた。なお、ホイール表面に光沢や光輝性を付与する
ためにメディア1リッターに対して10及至30gのコ
ンパウンド及び水を加えホイールとして本例では1体型
のアルミニウム製ホイールを図1に示すような位置に埋
没させた。運転中ホイール2はその全面が絶えずメディ
アで覆われており矢印Bの方向へメディアは循環しホイ
ールも自転する。この間メディアはホイールの表面を振
動数に応じてビーティングする。ホイールを上記状態に
て処理する時間は15及至30分の範囲で行なわれる。
ホイールを取り出して洗浄したところ全面にむらのない
光沢と硬質の肌が得られた。バレル1の振動方向(図1
矢印A)を一定時間後に逆方向に振動させるとホイール
2の自転も逆方向となり更に均一な仕上がりにすること
ができた。
【0011】ここで、ホイールとしての鍛造軽合金製ホ
イールを処理する例の詳細を述べる。表1に示す化学成
分を含有する鍛造アルミ合金DIN規格AlMgSi1
相当品(JIS6000系)と鋳造用アルミ合金DIN
規格AlSi7Mg相当品(JISAC4CH系)を用
いて製造された鍛造及び鋳造製ホイールのサイズ16寸
径×7寸巾をテストホイールとした。
【0012】
【表1】
【0013】図2にテストホイール10の断面形状を図
3に正面形状を示した。11はディスクのスポーク、1
2はハブ部、13は外側リムのビートシート部、14は
内側リム部のウエル部、15は内側リムのビートシート
部を示している。T1は外側リムのビートシート部の肉
厚であり、T2は内側リムウエル部の肉厚、T3は内側
リムビートシート部の肉厚、Hはディスク部のスポーク
の最大高さを示す。又図3の正面図においてはスポーク
11の厚さtを示しているが鍛造ホイールと鋳造ホイー
ルには差異があって鋳造ホイールは鍛造ホイールに比較
して寸法tは全体に1.5mm厚く製作されたものであ
る。図3は鍛造ホイールの例を示している。
【0014】
【表2】
【0015】表2は、強度及び剛性テスト用に作成した
鍛造製ホイールA、B及び鋳造製ホイールC、Dの各2
タイプ、計4タイプのホイール重量に関係の深い部分の
寸法とそれぞれの重量を示す。この表の記号H、T1、
T2、T3は図2に示した記号と符号している。タイプ
Aはアルミ含金鍛造製で機械加工後従来法によるショッ
トブラス仕上げが施されている。各部の寸法を表2に示
す。タイプBは同じく鍛造製であるが、タイプAに比較
して重量を軽減するためにスポークの高さHとリム厚さ
tをマイナスしてあり、重量はタイプAに比較して0.
6kg(約8.7%)軽く作成し、タイプCはアルミ合
金鋳造製で作製後従来法によるショットブラスト仕上げ
されている。タイプDも同じく鋳造製であるがタイプC
に比較してスポークの高さやリム厚をマイナスして0.
7kg(約8.4%)軽く作製し本発明の表面加工処理
を行った。本発明による処理条件は次に示すと通りであ
る。
【0016】 メディア ;3.2mm径、スチールボール及び3.2mm径スチール製 つば付ボール(スチールボールの20%量) バレル容量 ;0.4m3 バレル振動数 ;1500回/分 バレル振巾 ;3.0mm コンパウンド ;アルミニウム光沢用8kg 水 ;約60リッター 加工時間 ;30分
【0017】上記加工後のホイールBとDの外観は光沢
面が、機械加工面はクロムメッキに近い輝きが得られ、
鍛造及び鋳造肌も滑らかになって輝きが増し特に鍛造ホ
イールにおいては、クロムメッキ面よりもにぶいが上品
な光沢が得られ意匠上きわめて有効な肌が得られた。な
お、本発明の経験によれば特に鋳造ホイールに関しては
本発明の加工前に鋳造肌を軽くバフ研摩すれば鍛造ホイ
ールに匹敵する上品な光沢が得られた。
【0018】次に、テストホイールA、B、C、Dの4
タイプについて曲げモーメント耐久試験を行った。耐久
試験機20の概略を側面図で図4に示す。21はテスト
ホイール、22は回転ディスク、23は固定金具、24
は負荷アーム、25はウエイトである。4タイプのテス
トホイールに対する曲げトルクは3400Nmで一定と
し、初期クラック発生までの回転数を表3に示す。
【0019】
【表3】
【0020】VIA(日本車輌検査協会)が定めるテス
トホイールの690kg限定荷重における耐久回転数は
100,000回転であるので上記テストホイールの4
タイプはいずれも規定値を超えている。本発明による加
工品のテストホイールBとCは共に肉薄にして軽量化さ
れているが耐久回転数は従来品と遜色なかった。
【0021】更にリム剛性テストを上記4タイプのテス
トホイールについて行った。リム剛性テスト機は図5に
示すように万能試験機30を用いて行った。31は万能
試験機のクロスヘッド、32は万能試験機のテーブル、
33はホイール取付具、34はクロスヘッド31に取り
付けられたVブロック、35はテストホイール36にセ
ットされたタイヤ、36はテストホイール、37はダイ
ヤルゲージでホイールの変形量を測定するためのもので
荷重作用点側の外側リム部にG1、内側リムウエル部に
G3、内側リムフランジ部にG2、荷重反作用の内側リ
ムウエル部にG4をそれぞれ設置して4ヶ所の変形量を
測定する。なお図6は図5の万能試験にホイールを設置
した状態でホイール側から見た正面図である。符号の名
称は図5と同様であるので省略する。
【0022】先ず、タイヤ空気圧を、196KPa(約
2kg/cm2)に調整し、図7に示すように前出の万
能試験機にて負荷を2450N(約250kg)づつ3
0秒間隔でブロック34とタイヤ35を介してテストホ
イール36に最高24.5KN(約2500kg)まで
荷重を与え、各荷重点におけるテストホイールの変形量
を図5で示すダイヤルゲージ37(G1、G2、G3、
G4)で測定した。4タイプのテストホイールについて
同条件でこの剛性テストを行い、ダイヤルゲージ37の
指示量すなわち変形量(単位mm)を表4に示す。
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】このテストの結果から最も変形量の大きい
荷重作用点側の内側リムフランジ部のダイヤルゲージG
2が示す各テストホイールの変形量は表5に示す通りで
ある。この結果スポーク部及びリム部の肉厚を本発明に
なる加工品は従来品に比較し薄肉とし約8.4及至8.
7%軽量にしているにも拘わらず、ホイールの剛性は殆
ど変わらないことが判る。その理由は本発明の加工方法
においてバレル内でメディアのビーティング作用により
ホイールの全面に亘り加工硬化層が作られたことによる
ものである。従って以上に述べた手法によれば、組立型
ホイールのディスク、リムなども肉厚を薄くすることが
できるから軽量化することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明になる方法
を用いれば、軽合金製部品の疲労強度を高めることがで
きるので部品の肉厚を軽減しても性能を減ずることなく
軽量化できるので、車輌の燃費とロードホールティング
特性の改善に大きな効果をもたらすものであり意匠面で
は光輝性のある光沢が得られ商品価値が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】振動バレル装置の略断面図である。
【図2】テストホイールの断面図である。
【図3】テストホイールの正面図である。
【図4】耐久試験機の側面図である。
【図5】リム剛性テストに用いた万能試験機の側面図で
ある。
【図6】リム剛性テストに用いた万能試験機の正面図で
ある。
【図7】リム変形試験の荷重ステップ状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 バレル 2 ホイール 3 メディア 4 スプリング 5 ベース 6、6−1 回転軸 7 振動バレル装置 10 テストホイール 11 スポーク 12 ハブ 13 ビートシート部 14 ウエル部 15 ビートシート部 20 耐久試験機 21 テストホイール 22 回転ディスク 23 固定金具 24 負荷アーム 25 ウエイト 30 万能試験機 31 クロスヘッド 32 テーブル 33 ホイール取付具 34 Vブロック 35 タイヤ 36 テストホイール 37 ダイヤルゲージ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成型後、あるいは機械加工工程がほぼ終
    了するか又は終了した段階の車輌用軽合金製の一体型ホ
    イール又は組立型ホイールのディスク及びリムなどの部
    品(以下部品という)をメディア間に位置せしめ該部品
    とメディアを振動させることにより、前記部品表面にメ
    ディアをビーティングさせることで前記部品の疲労強度
    の向上を図ることにより前記部品の肉厚の軽減を行って
    軽量化する方法。
  2. 【請求項2】 前記メディアがスチールあるいはステン
    レスなどの比較的比重の高い金属か金属と他物質の混合
    物や化合物又はセラッミクなどからなり、その形状がボ
    ール状及び/又は角に丸味を有する異形状などであって
    その大きさが2及至10mmの範囲のものを含んでいる
    ことを特徴とする請求項1に記載の部品を軽量化する方
    法。
  3. 【請求項3】 前記メディアは前記部品を覆うに充分な
    量でバレルを満たしており該バレル内に研摩及び/又は
    光沢用のコンパウンドと水を添加しバレルを振動させる
    ことでメディア及び前記部品に振動を伝達し前記部品の
    疲労強度の向上と表面の光沢度を向上させる請求項1及
    び2に記載の前記部品を軽量化する方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3に記載の方法を用いて製
    造されたアルミニウム、マグネシウムなどを素材とする
    軽合金製車輌用ホイール。
JP10528996A 1996-04-25 1996-04-25 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール Pending JPH09290362A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10528996A JPH09290362A (ja) 1996-04-25 1996-04-25 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール
CN97110780A CN1081110C (zh) 1996-04-25 1997-04-22 提高轻金属制车轮的强度使之轻量化的方法及这种车轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10528996A JPH09290362A (ja) 1996-04-25 1996-04-25 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09290362A true JPH09290362A (ja) 1997-11-11

Family

ID=14403532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10528996A Pending JPH09290362A (ja) 1996-04-25 1996-04-25 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH09290362A (ja)
CN (1) CN1081110C (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042770A (ko) * 2001-11-23 2003-06-02 송오성 자가연마를 이용한 보석의 곡면 가공 방법
KR20030078367A (ko) * 2002-03-29 2003-10-08 이소영 스테인레스 강판 성형물로 된 표면층을 가진 자동차용알루미늄 합금 휠 및 그 제조방법
JP2008132913A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 車両用アルミニウムホイールの塗装方法
JP2008133524A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 軽合金製品
JP2008132912A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 軽合金鋳造製車両用ホイール
JP2008221954A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Asahi Tec Corp 車両用ホイールの表面層加工用治具及び表面層加工装置並びに表面層加工方法
CN102189457A (zh) * 2011-03-22 2011-09-21 南车戚墅堰机车有限公司 凸轮轴振动去毛刺设备及去毛刺的工艺方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2631502A1 (en) 2005-12-02 2007-06-07 Gic Innovations Company Vehicles for oral care with magnolia bark extract
JP5735974B2 (ja) * 2009-11-17 2015-06-17 アール・イー・エム・テクノロジーズ・インコーポレーテツド 磁石固定具
CN102649256A (zh) * 2012-05-22 2012-08-29 陕西百盛有色金属有限公司 一种滚筒式金属杯毛刺打磨装置及工艺
CN103612192A (zh) * 2013-11-06 2014-03-05 梧州学院 一种超硬材料的表面研磨抛光方法
CN110039433A (zh) * 2019-03-27 2019-07-23 海宁市金识水晶有限公司 一种水晶原石倒角装置
CN115464485A (zh) * 2022-11-14 2022-12-13 镇江美杰超硬材料有限公司 半导体硅片加工专用磨轮打磨设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86201729U (zh) * 1986-03-25 1986-12-03 杨青 卧式振动光饰机
JPH0432209Y2 (ja) * 1986-07-24 1992-08-03
CN2224062Y (zh) * 1995-06-30 1996-04-10 陈吉甫 改良构造的振动研磨机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042770A (ko) * 2001-11-23 2003-06-02 송오성 자가연마를 이용한 보석의 곡면 가공 방법
KR20030078367A (ko) * 2002-03-29 2003-10-08 이소영 스테인레스 강판 성형물로 된 표면층을 가진 자동차용알루미늄 합금 휠 및 그 제조방법
JP2008132913A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 車両用アルミニウムホイールの塗装方法
JP2008133524A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 軽合金製品
JP2008132912A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Asahi Tec Corp 軽合金鋳造製車両用ホイール
JP2008221954A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Asahi Tec Corp 車両用ホイールの表面層加工用治具及び表面層加工装置並びに表面層加工方法
CN102189457A (zh) * 2011-03-22 2011-09-21 南车戚墅堰机车有限公司 凸轮轴振动去毛刺设备及去毛刺的工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1167666A (zh) 1997-12-17
CN1081110C (zh) 2002-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09290362A (ja) 金属の疲労強度を高めて軽量化した軽金属製車輌用ホイールの製造方法とそのホイール
US7005080B2 (en) Nonabrasive media with accellerated chemistry
US10816058B2 (en) Torsional vibration damper and manufacturing method thereof
MXPA02004424A (es) Rotor de freno de disco amortiguador.
US9138856B2 (en) Method and apparatus for surface strengthening and/or smoothing of an integrally bladed rotor area of a jet engine
JPS60234134A (ja) デイスクブレーキ
AU2002234216A1 (en) Nonabrasive media with accelerated chemistry
US8348728B2 (en) Grinding wheel
KR100461988B1 (ko) 금속의 피로강도를 높히고 경량화한 경금속제차량용 휠의 제조방법 및 그 휠
JP4144078B2 (ja) 超伝導加速空洞の製造方法
JP2002126993A (ja) 歯車の製造法及び該加工装置
JPS627245B2 (ja)
WO1998041360A1 (en) Burnished vehicle wheel
WO1998041360A9 (en) Burnished vehicle wheel
JP3791837B2 (ja) 振動バレル研磨法
JP4548995B2 (ja) アルミホイール取付面の強化方法
JP3118267B2 (ja) 車両用ホイール
JPH081525A (ja) 鋳物粗仕上げ用電着砥石の取付け構造
JPH0671552A (ja) 自動車用ホイールの製造方法
JP3531942B2 (ja) 軽合金製鏡面仕上材の製造方法
JP3663534B2 (ja) ハブ付き伝動回転体
KR20000059342A (ko) 진동 연마 공법을 이용한 자동차용 휠의 표면 처리 방법
JP3372459B2 (ja) ゴルフボール製造方法
Finn Mechanical Finishing of Aluminum
JP2008132457A (ja) 車両用アルミニウムホイールの塗装方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050127

A02 Decision of refusal

Effective date: 20050614

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02