JPH0978210A

JPH0978210A - アルミ合金製車両ホイールの製造方法および車両ホイール

Info

Publication number: JPH0978210A
Application number: JP22999595A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kobayashi; 敬司小林; Toshiro Kimura; 敏郎木村; Yasutaka Kaji; 靖高鍛治
Original assignee: TANEISHIYA KK; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: TANEISHIYA KK; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】材料強度の向上が可能な組成のアルミニウム
合金を用い、この合金の特性を最大限に引き出すための
製造方法を提供すること。【解決手段】０．６〜１．０重量％のシリコン，０．
５重量％以下の鉄，０．６〜１．１重量％の銅，０．２
〜０．８重量％のマンガン，０．８〜１．２重量％のマ
グネシューム，０．４重量％以下のクロム，０．２５重
量％以下の亜鉛，０．１重量％以下のチタンをそれぞれ
含み、これら含有元素の残部がアルミニウムからなるア
ルミ合金材を成形する工程（Ｓ１）と、これを４５０〜
５２０℃の開始温度で鍛造する鍛造工程（Ｓ２）とを含
む。好ましくは、その後、ホイールのリム部を薄肉化す
る第１のスピニング工程（Ｓ３）を２００〜４００℃の
温度で行い、５００〜５３０℃の温度で０．５〜１．５
時間の加熱（Ｓ４），リム部に溝を主として形成する第
２のスピニング工程（Ｓ５）を行った後、１２０〜１８
０℃の温度に４〜１６時間放置する（Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる析出硬化
により高強度化を図り得る組成のアルミ合金から、より
強くて軽量な一体型の車両ホイールを製造できるアルミ
合金製車両ホイールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車のホイールのようにサ
スペンションより下に取り付けてある部品を軽量化す
る、いわゆる「バネ下重量の軽量化」は、燃費や乗り心
地、走行性などに大きく影響することが知られている。
近年、とくにトラックやバスなどの大型車両において
も、ホイールを軽量化する傾向が強くなってきている。

【０００３】このため、従来のスチールホイールに代わ
り、皿状のディスク部と環状のリム部とを一体に形成し
た、より軽量な一体型のアルミホイールを大型車両に採
用することが多くなってきた。一般に、この一体型のア
ルミホイールは、金属組織が緻密で薄肉化できることか
ら鍛造製法により造られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の鍛造ア
ルミニュウム合金製ホイールは、耐食性や鍛造性のよい
材料、たとえばＡ６０６１合金などを素材としているた
め、さらなる軽量化を図るには材料強度が十分とはいえ
ず、またホイールデザインが単純であるため、アルミニ
ウム合金の軽量性を十分に生かしきれていないといった
課題を有していた。

【０００５】本発明者らは、この課題のうちホイールデ
ザイン面からの軽量化について、すでに新たな提案を行
っている（特許出願平７−４１９３７参照）。これに対
し、本発明は、さらなる材料強度の向上が可能な組成の
アルミニウム合金を用い、この合金の特性を最大限に引
き出すための製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決し、上述した目的を達成するために、本発明のア
ルミ合金製車両ホイールの製造方法は、少なくとも以下
の２つの工程を含むことを特徴とする。

【０００７】第１に、アルミ合金材を、所定の形状に成
形する工程である。このアルミ合金材の組成は、所定の
含有元素と、その残部のアルミニウムとからなる。所定
の含有元素としては、０．６〜１．０重量％のシリコン
（Ｓｉ），０．５重量％以下の鉄（Ｆｅ），０．６〜
１．１重量％の銅（Ｃｕ），０．２〜０．８重量％のマ
ンガン（Ｍｎ），０．８〜１．２重量％のマグネシュー
ム（Ｍｇ），０．４重量％以下のクロム（Ｃｒ），０．
２５重量％以下の亜鉛（Ｚｎ），０．１重量％以下のチ
タン（Ｔｉ）を含む。この組成の合金は、いわゆるＡｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の一種で、Ｓｉ−Ｍｇの析出物（Ｍ
ｇ₂Ｓｉ）の析出過程で素材を硬化させる析出硬化（あ
るいは時効硬化）により高強度化を図っている。とく
に、本組成においては、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｃｒの許容含有量
を多めにして、これにより鍛流線中にできる微細な亜結
晶粒の下部組織を細かいままに安定化させるための繊維
状組織（以下、「ファイバ組織」という。）を形成させ
る。したがって、このアルミ合金材の加工工程で、ファ
イバ組織を安定に維持することができれば更なる強度向
上を図り得る。ここでＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇは析出物を構成
し、Ｃｒは鍛流線中の過部組織の安定化に寄与する。ま
た、Ｍｎは、晶出物形状を塊状に変化させ、針状晶出す
る鉄化合物による強度や耐食性の低下を防止する。

【０００８】第２に、成形した前記アルミ合金材につい
て、４５０〜５２０℃の開始温度で鍛造を行う鍛造工程
である。この開始温度条件の最初の熱間鍛造で、上述し
たファイバ組織が形成され、これが以後の加工および熱
処理で安定に存続し得るものとなる。このように温度範
囲を設定した理由は、４５０℃以下では変形抵抗が大き
く鍛造性が劣化する一方、５３０℃を越える温度では部
分的に溶融が始まる可能性があるためである。

【０００９】この鍛造工程のほか、その後においては、
次の諸工程を所定の温度条件下で行うことが好ましい。
上述したファイバ組織を安定に維持するとともに、時効
硬化による高強度化を図るためである。すなわち、ま
ず、鍛造されたホイールのリム部を主として薄肉化する
第１のスピニング工程を行う。具体的には、ホイールを
回転させながらしごくスピニングを、２００〜４００℃
の温度に保ったまま行う。このように２００〜４００℃
の温度域で加工を行うのは、変形抵抗を小さくし加工し
やすくするとともに、鍛造時に形成されたファイバ組織
を安定化させるためである。

【００１０】つぎに、溶体化処理を行う。すなわち、第
１のスピニングを行ったホイールを５００〜５３０℃の
温度で０．５〜１．５時間加熱する。これにより、溶質
元素が固溶された過飽和固溶体が形成されるとともに、
加工歪みが除去される。その後、冷間あるいは熱間でス
ピニングを行うことにより、ホイールのリム部にタイヤ
をはめ込む溝を主として形成する第２のスピニング工程
を行う。

【００１１】最後に、１２０〜１８０℃の温度に４〜１
６時間保持する人工時効を行うことにより、時効硬化さ
せる。すなわち、溶体化処理で形成された過飽和固溶体
が、より安定な平衡状態に移行する段階で微細な析出物
が分散し、これが転位の運動を妨げることにより強度が
向上する。

【００１２】前記鍛造工程は、ホイールのディスク部と
リム部とへの大まかなボリューム配分を行う粗鍛造と、
粗鍛造によりボリューム配分したホイールについて主と
してディスク部の形状を整える仕上げ鍛造との２段階で
行うことが好ましい。ホイールデザインによっては、鍛
造を一度に行うと歪み負担が大きく局所的に無理が生じ
ることがあり、これを考慮して鍛造を２段階とした。

【００１３】アルミ合金材は、リング形状を有するとと
もに、その成形は、鋳造により、あるいは鋳造後に切り
出すことにより行うことが好ましい。リング形状にする
のは、投入材料を減らす目的であり、鋳造材を用いるの
は、金属組織の均一性を重視したからである。

【００１４】本発明に係るアルミ合金製車両ホイール
は、０．６〜１．０重量％のシリコン，０．５重量％以
下の鉄，０．６〜１．１重量％の銅，０．２〜０．８重
量％のマンガン，０．８〜１．２重量％のマグネシュー
ム，０．４重量％以下のクロム，０．２５重量％以下の
亜鉛，０．１重量％以下のチタンをそれぞれ含み、これ
ら含有元素の残部がアルミニウムからなるアルミ合金材
で構成することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るアルミ合金製車両ホ
イールの製造方法の説明に先立ち、本実施形態における
アルミホイールについて、簡単に説明する。ここで使用
する図７はアルミホイールの完成図を示し、（Ａ）はア
ルミホイールの表面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−III −II
V 線に沿った断面図である。

【００１６】本発明に係る製法により完成した鍛造アル
ミホイール２は、たとえば図７（Ｂ）に示すように、皿
状のディスク部４と、幅中央が内寄りに多段状に窪んだ
ウェルを有しタイヤを保持する環状のリム部６とが一体
に形成されている。ディスク部４は、その中心を表裏面
に貫通する円形のハブ穴８と、ハブ穴８の外周を形成す
るフランジ状の取付部１０と、取付部１０の周縁からリ
ム部６に連なり、後方に向けて浅く傾斜する円錐台斜面
部１２とから構成されている。

【００１７】この円錐台斜面部１２には、同図（Ａ）に
示すように、凹面部１４が円周方向に沿って所定間隔ご
とに形成されている。これにより、本実施形態における
円錐台斜面部１２には、ディスク面に対し面一の凸面部
１６と、前記凹面部１４とが円周方向に沿って交互にそ
れぞれ８個づつ形成されている。また、前記取付部１０
には、各凹面部１４中心とホイールの回転中心IIとを結
ぶ線上で取付部１０の円周方向に沿って、ボルト穴１６
が表裏面を貫通して８つ形成されている。

【００１８】上記凹面部１４は、円錐台斜面部１２にお
いて外周側に向かうにしたがい幅広な扇状に形成されて
いる。具体的に、凹面部１４は、底面１８と、その周囲
から円錐台斜面部１２の外面に向かって斜めに連なる斜
側面２０とで構成され、底面１８の中央には、略円形の
第１貫通孔２２が形成されている。これに対し、凸面部
１６には、第２貫通孔２４が円錐台斜面部１２の表裏面
を貫いて形成されている。この第２貫通孔２４は、断面
が略Ｕ字形でホイール内側向かって径が若干狭く形成さ
れている。

【００１９】このような鍛造アルミホイールのデザイン
においては、ディスク面に凹凸のあるものとすることに
より、強度を低下させずに軽量化できる。すなわち、前
記円錐台斜面部１２の周方向断面を蛇行状として、凹面
部１４と凸面部１６とをつなぐ傾斜面がリブとして機能
し強度補強されるので、薄肉化しても強度が低下しな
い。また、形状の異なる貫通穴２２，２４を交互に配す
ることにより、効果的に応力の分散を図るとともに、重
量バランスを保ちつつ軽量化できる。

【００２０】以下、本発明に係るアルミ合金製車両ホイ
ールの製造方法を、図面に示す実施例にもとづいて、詳
細に説明する。図１は、本発明に係るアルミ合金製車両
ホイールの製造方法のフローを示す。また、図２〜７
は、アルミ合金材からアルミホイールが本発明に係る鍛
造製法により成形される各段階を示し、具体的に図２は
アルミ合金材がリング状に切り出された段階を示す図、
図３はアルミ合金材に粗鍛造を行った段階を示す図、図
４は仕上げ鍛造を行った段階を示す図、図５はしごきス
ピニングを行った段階の図、図６は形状出しスピニング
を行った段階を示す図、図７は内外面を機械加工した後
のアルミホイールの完成図をそれぞれ示す。また、それ
ぞれの図において、（Ａ）はアルミホイールの表面図、
（Ｂ）は先に説明し図７（Ａ）に示すII−III −IIV 線
に沿った断面図をそれぞれ示す。また、図３（Ｃ）およ
び図４（Ｃ）はアルミホイール内側からみて右半分を示
す略裏面図を示す。なお、ここでは、先に説明した図７
のデザインのホイールについて説明するが、本発明のア
ルミ合金製車両ホイールは、デザイン面で図示のものに
限定されない。

【００２１】図１に示すように、まず、ステップ１（Ｓ
１）で、アルミ合金材を所定の形状に成形する。このア
ルミ合金材３０の成形は、好ましくは、不図示の管形状
を有したアルミ合金製の鋳造材（ホロービレット）を、
図２に示すようにリング状に切り出すことにより行われ
る。リング形状にするのは、これにより前記ハブ穴８分
の投入材料を減らすことができ、鋳造材を用いるのは、
鋳造による金属組織は均一性がよいからである。ただ
し、リング形状とするのに、ホロービレットをリング状
に切り出す必要は必ずしもなく、たとえば棒状材を円形
板状に切り出した後に軸中心を穿孔することによっても
リング形とすることもできるし、あるいは最初からリン
グ状の型を用いて個々にアルミ合金材を生産することも
可能である。また、投入材料を減らすよりも生産コスト
的に有利であれば、リング状にする必要はなく、たとえ
ば円形板状のアルミ合金材を、棒状部材から切り出すこ
とにより、あるいは型形成で生産し得る。

【００２２】このアルミ合金材３０の組成は、所定の含
有元素と、その残部のアルミニウムとからなる。所定の
含有元素としては、０．６〜１．０重量％のシリコン
（Ｓｉ），０．５重量％以下の鉄（Ｆｅ），０．６〜
１．１重量％の銅（Ｃｕ），０．２〜０．８重量％のマ
ンガン（Ｍｎ），０．８〜１．２重量％のマグネシュー
ム（Ｍｇ），０．４重量％以下のクロム（Ｃｒ），０．
２５重量％以下の亜鉛（Ｚｎ），０．１重量％以下のチ
タン（Ｔｉ）を含む。この組成の合金は、いわゆるＡｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の一種で、Ｓｉ−Ｍｇの析出物（Ｍ
ｇ₂Ｓｉ）の析出過程で素材を硬化させることができ、
析出硬化（あるいは時効硬化）型合金といわれる。

【００２３】この組成のアルミ合金材３０は、通常のＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（たとえばＡ６０６１合金）と異
なり、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｃｒの許容含有量が大きめに設定し
てある。これは、本組成の合金が、合金の鍛流線中にで
きる微細な亜結晶粒の下部組織を細かいままに安定化さ
せるためのファイバ組織を次に述べる最初の熱間加工時
に形成し、これを以後の工程でも安定に維持させること
で強度向上が図り得ることに着目して組成範囲が設定さ
れているからである。ここでＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇは析出物
を構成し、Ｃｒは鍛流線中の下部組織の安定化に寄与す
る。また、Ｍｎは、晶出物形状を塊状に変化させ、針状
晶出する鉄化合物による強度や耐食性の低下を防止す
る。

【００２４】つぎのステップ２（Ｓ２）では、成形した
前記アルミ合金材３０について、４５０〜５２０℃の開
始温度で鍛造が行われる。この開始温度条件の最初の熱
間鍛造で、上述したファイバ組織が形成され、これが以
後の加工および熱処理で安定に存続し得るものとなる。
このように温度範囲を設定した理由は、４５０℃以下で
は変形抵抗が大きく鍛造性が劣化する一方、５３０℃を
越える温度では部分的に溶融が始まる可能性があるため
である。

【００２５】本実施例における鍛造工程は、ホイールの
ディスク部とリム部とへの大まかなボリューム配分を行
う粗鍛造（ステップ２ａ（Ｓ２ａ））と、粗鍛造により
ボリューム配分したホイールについて主としてディスク
部の形状を整える仕上げ鍛造（ステップ２ｂ（Ｓ２
ｂ））との２段階で行われる。これは、先に説明した本
実施態様のホイールデザインにおいては、前記凹面部１
４や前記凸面部１６を鍛造時にある程度まで形造ってお
く必要があり、これをボリューム配分と同時に行うと歪
み負担が大きく局所的に無理が生じることから、これを
考慮して鍛造を２段階としたものである。したがって、
このような無理が生じない場合、たとえば比較的に簡素
なデザインの場合、その他、比較的に変形抵抗が小さい
などの理由で鍛造が容易な場合には、鍛造を２回に分け
ず最初の鍛造で仕上げまで行っても構わない。

【００２６】具体的に、最初の粗鍛造（Ｓ２ａ）におい
ては、図１に示すアルミ合金材３０について、その内周
壁や外側を所定の型で抑制しながら、内周壁の周囲の所
定幅しろに厚み方向に圧をかけると、図３（Ｂ）に示す
ように、合金材が抑制のないリング軸方向と平行な一方
側（同図では右側）に押し出され、リング軸と略直交な
ディスク部４ａと、その周縁から断面が略Ｌ字状に延び
るリム部６ａとにボリューム配分が行われる。このと
き、ディスク部４ａ内の外周側に円錐台斜面部１２ａが
形造られ、この円錐台斜面部１２ａに、前記凹面部１４
となる窪み１４ａと前記凸面部１６となる窪み１６ａと
が形成される。

【００２７】つぎの仕上げ鍛造（Ｓ２ｂ）では、主とし
て前記ディスク部４ａの形状が整えられる。すなわち、
この鍛造後のディスク部４ｂでは、図４に示すように、
前記凸面部１６となる窪み１６ｂが、薄肉部２５を残し
ている以外は最終形状に近いものに形造られ、凹面部１
４ｂにおいては底面１８ｂと斜側面２０ｂとがはっきり
と形成される。また、円錐台斜面部１２ｂやリム部６ｂ
の形状も整えられ、リム部６ｂの表面側端にフランジ部
７が形成される。

【００２８】つぎのステップ３（Ｓ３）では、鍛造され
たホイールのリム部６ｂを薄肉化する第１のスピニング
工程として、しごきスピニングを行う。具体的には、ホ
イールを回転させながらしごくスピニングを、２００〜
４００℃の温度に保ったまま行う。このように２００〜
４００℃の温度域で加工を行うのは、変形抵抗を小さく
し加工しやすくするとともに、鍛造時に形成されたファ
イバ組織を安定化させるためである。これにより、図５
に示すように、スピニング後のリム部６ｃは薄肉化され
幅が拡張されるとともに、リム部６ｃにテーパ状の最初
の段差が形成される。

【００２９】つぎのステップ４（Ｓ４）では、溶体化処
理を行う。すなわち、しごきスピニングを行ったホイー
ルを５００〜５３０℃の温度で０．５〜１．５時間加熱
する。これにより、溶質元素が固溶された過飽和固溶体
が形成されるとともに、加工歪みが除去される。

【００３０】その後、ステップ５（Ｓ５）で、ホイール
のリム部６ｃにタイヤをはめ込む溝を主として形成する
第２のスピニング工程として、形状出しスピニングを行
う。このスピニングでは、前記しごきスピニングで既に
ファイバ組織を安定化させていることから、熱間で行う
必要は必ずしもなく、冷間で行ってもよい。これによ
り、図６に示すように、スピニング後のリム部６ｅに２
段目の段差が形成される。

【００３１】続いて、つぎのステップ６（Ｓ６）では、
１２０〜１８０℃の温度に４〜１６時間保持する人工時
効を行うことにより、時効硬化させる。これにより、溶
体化処理で形成された過飽和固溶体が、より安定な平行
状態に移行する段階で微細な析出物が分散し、これが転
位の運動を妨げることにより、強度が向上する。

【００３２】最後に、ステップ７（Ｓ７）で、内外面の
機械加工を行う。具体的には、図７に示すように、図６
の段階の前記リム部６ｄを更に薄肉化するとともに、図
４の段階で形成された前記凸面部１６ｂの薄肉部２５，
前記凹面部１４ｂの底面１８ｂ，前記取付部１０の所定
位置を打ち抜くことにより、それぞれ前記第２貫通孔２
４，第１貫通孔２２，ボルト穴２６が形成される。その
後、トリミングおよび表面研磨を行えば、当該アルミホ
イールの鍛造製法による製造が完了する。

【００３３】この製法により製造された本発明に係るア
ルミ合金製ホイールは、前述した所定組成のアルミ合金
材を用い、たとえば４５０〜５２０℃の開始温度で鍛造
しているため、より強く軽量にすることができる。な
お、本実施態様の説明において、とくに言及した以外の
事項に制限はなく、発明の範囲内で種々に改変すること
ができる。

【００３４】

【実施例】以下、さらに具体的な実施例について説明す
る。この実施例では、先に説明した図７のデザインのホ
イールを、図１のフローにしたがって試作した。本実施
例に用いたアルミ合金材は、Ａ６０１３相当品であり、
その組成はＳｉ：０．８９重量％，Ｆｅ：０．３重量
％，Ｃｕ：０．８９重量％，Ｍｎ：０．４９重量％，Ｍ
ｇ：０．９７重量％，Ｃｒ：０．０３重量％，Ｔｉ：
０．０１重量％，残部Ａｌであった。

【００３５】この合金材を選択した理由は、第１に、従
来のＡ６０６１合金板材が耐力：２６ｋｇｆ／ｍｍ²，
抗張力：３０ｋｇｆ／ｍｍ²であるのに対し、このＡ６
０１３系合金の加熱板材（Ｔ６）は、耐力：３２ｋｇｆ
／ｍｍ²，抗張力：３６ｋｇｆ／ｍｍ²といずれも２０
％ほど素材自体の高強度化が図られているからである。

【００３６】また、この合金材を選択した第２の理由と
して、とくにＳｉ，Ｃｕの含有量が比較的に多くファイ
バ組織の形成が期待できる一方、Ｃｕ含有量の増加にと
もない劣化する腐食性が、Ｍｎ含有量の増加により改善
されているからである。ちなみに、従来のＡ６０６１の
組成は、Ｓｉ：０．４〜０．８重量％，Ｆｅ：０．７重
量％以下，Ｃｕ：０．１５〜０．４重量％，Ｍｎ：０．
１５重量％以下，Ｍｇ：０．８〜１．２重量％，Ｃｒ：
０．０４〜０．３５重量％，Ｔｉ：０．１５重量％以
下，残部Ａｌと規格されている。

【００３７】まず、図１のアルミ合金材の形成工程（Ｓ
１）では、鍛造素材としてのホロービレットは、外径ｄ
1 ：４６４ｍｍφ，内径ｄ2 ：２２０ｍｍφのものを用
い、これを図２に示すように、８９ｍｍの長さ（ｔ）ご
とに切断することによりアルミ合金材３０を形成した。

【００３８】つぎの粗鍛造（Ｓ２ａ）では、鍛造温度：
４８０℃で行った。この結果、材料強度が、耐力：３５
ｋｇｆ／ｍｍ²，抗張力：４０ｋｇｆ／ｍｍ²まで向上
した。つぎの仕上げ鍛造（Ｓ２ｂ）も４８０℃で鍛造を
行い、この鍛造の余熱を利用して次のしごきスピニング
（Ｓ３）を行った。このときのスピニング開始温度は、
３００℃であった。

【００３９】その後、溶体化処理（Ｓ４）を、５１０℃
の温度で１時間行った後、リム部の形状出しスピニング
（Ｓ５）を冷間で行った。最後に、人工時効（Ｓ６）
を、１６０℃の温度で８時間施した後、内外面を機械加
工して（Ｓ７）、ホイールの鍛造による形成が終了し
た。

【００４０】この人工時効（Ｓ６）後の耐力・抗張力
は、耐力：４０ｋｇｆ／ｍｍ²，抗張力：４５ｋｇｆ／
ｍｍ²であり、素材状態の最初の耐力：３２ｋｇｆ／ｍ
ｍ²，抗張力：３６ｋｇｆ／ｍｍ²から、それぞれ２５
％向上した。また、伸びも１０％以上が確保されている
こと、および耐食性に問題がないことも確認した。この
ため、従来のＡ６０６１合金の素地強度から、アルミ合
金製ホイールを成形した後では、１．５倍の高強度を得
ることができる。

【００４１】この結果、本実施例では、ホイールの薄肉
化および高機能デザイン化の余地が生まれ、従来比３０
％の重量を軽減することができた。これにより、たとえ
ば大型トラックにおいては、一台あたり１１車輪に使用
するため全体で７０ｋｇｗの軽量化が達成される。

【００４２】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、含有元素の析出過程で硬化させるほか、ファイバ組
織により高強度が得られる組成のアルミ合金を用い、こ
の合金の特性を最大限に引き出すためにファイバ組織を
維持しながらホイールを成形する製造方法を提供でき
る。これにより、アルミ合金製車両ホイールの更なる軽
量化を図ることが可能となり、デザイン面での工夫が生
まれる余地も生じる。

【００４３】また、本発明によれば、より強くて軽量な
アルミ合金製車両ホイールを提供することができる。本
発明を用いてホイールの軽量化を行うことにより、燃費
向上や積載重量の増加が見込まれ、輸送効率の向上に寄
与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアルミ合金製車両ホイールの製造
方法のフロー図である。

【図２】アルミ合金材がリング状に切り出された段階を
示す図である。ここで（Ａ）はアルミホイールの表面
図，（Ｂ）は図７（Ａ）に示すII−III −IIV 線に沿っ
た断面図である。

【図３】アルミ合金材に粗鍛造を行った段階を示す図で
ある。ここで（Ａ）は同表面図，（Ｂ）は同断面図，
（Ｃ）はアルミホイール内側からみて右半分を示す略裏
面図である。

【図４】仕上げ鍛造を行った段階を示す図である。ここ
で（Ａ）は同表面図，（Ｂ）は同断面図，（Ｃ）は同略
裏面図である。

【図５】しごきスピニングを行った段階の図である。こ
こで（Ａ）は同表面図，（Ｂ）は同断面図である。

【図６】形状出しスピニングを行った段階を示す図であ
る。ここで（Ａ）は同表面図，（Ｂ）は同断面図であ
る。

【図７】内外面を機械加工した後のアルミホイールの完
成図である。ここで（Ａ）は同表面図，（Ｂ）は同断面
図である。

【符号の説明】

２…アルミホイール４，４ａ〜４ｂ…ディスク部６，６ａ〜４ｄ…リム部７…フランジ部８…ハブ穴１０…取付部１２…円錐台斜面部１４，１４ａ〜１４ｂ…凹面部１６，１６ａ〜１６ｂ…凸面部１８，１８ｂ…底面２０，２０ｂ…斜側面２２…第１貫通孔２４…第２貫通孔２５…薄肉部２６…ボルト穴３０…アルミ合金材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鍛治靖高富山県新湊市新堀34番地５株式会社鍛栄舎内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．６〜１．０重量％のシリコン，０．
５重量％以下の鉄，０．６〜１．１重量％の銅，０．２
〜０．８重量％のマンガン，０．８〜１．２重量％のマ
グネシューム，０．４重量％以下のクロム，０．２５重
量％以下の亜鉛，０．１重量％以下のチタンをそれぞれ
含み、これら含有元素の残部がアルミニウムからなるア
ルミ合金材を成形する工程と、成形した前記アルミ合金材について、４５０〜５２０℃
の開始温度で鍛造する鍛造工程とを少なくとも含むアル
ミ合金製車両ホイールの製造方法。
【請求項２】前記鍛造工程後には、ホイールを回転させながらしごくスピニングを、２００
〜４００℃の温度に該ホイールを保持して行うことによ
り、鍛造したホイールのリム部を主として薄肉化する第
１のスピニング工程と、第１のスピニングを行ったホイールを、５００〜５３０
℃の温度で０．５〜１．５時間加熱する工程と、冷間あるいは熱間で前記スピニングを行うことにより、
ホイールの前記リム部にタイヤをはめ込む溝を主として
形成する第２のスピニング工程と、第２のスピニングを行ったホイールを、１２０〜１８０
℃の温度に４〜１６時間保持する工程とを少なくとも含
む請求項１に記載のアルミ合金製車両ホイールの製造方
法。
【請求項３】前記鍛造工程は、ホイールのディスク部とリム部とへの前記アルミ合金材
の大まかなボリューム配分を行う粗鍛造と、粗鍛造によりボリューム配分されたホイールについて、
主としてディスク部の形状を整える仕上げ鍛造との２段
階で行う請求項１または２に記載のアルミ合金製車両ホ
イールの製造方法。
【請求項４】前記アルミ合金材は、リング形状を有す
るとともに、該アルミ合金材の成形は、鋳造により、あるいは鋳造後
に切り出すことにより行う請求項１〜３のいずれか１項
に記載のアルミ合金製車両ホイールの製造方法。
【請求項５】０．６〜１．０重量％のシリコン，０．
５重量％以下の鉄，０．６〜１．１重量％の銅，０．２
〜０．８重量％のマンガン，０．８〜１．２重量％のマ
グネシューム，０．４重量％以下のクロム，０．２５重
量％以下の亜鉛，０．１重量％以下のチタンをそれぞれ
含み、これら含有元素の残部がアルミニウムからなるア
ルミ合金材で構成するアルミ合金製車両ホイール。