JPH11201235A - ホイールバランシングウエイトとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリップの弾力性を損なわず生産性を向上さ
せる。 【解決手段】 ウエイト本体２０とクリップ３０とから
なり、ウエイト本体２０は鉛以外の金属からなり冷間鍛
造により成形され突起２１とインロー部２２を有し、ク
リップ３０は熱処理によりばね性を付与され穴３１を有
しており、クリップ３０は突起２１を穴３１に通して突
起２１の先端をかしめることにより、ウレイト本体２０
に固定されているホイールバランシングウエイト１０。
鉛以外の金属の棒材を切断し冷間鍛造により成形してウ
エイト本体２０を製造するとともに板材を熱処理してば
ね性を付与したクリップ３０を製造し、クリップ３０を
ウエイト本体２０にかしめにより固定するホイールバラ
ンシングウエイト１０の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールバランシ
ングウエイトとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ホイールとタイヤをアッセンブ
リーした車輪は、車輪回転時に動的アンバランスが潜在
し、これを補正するためにバランシングウエイト（バラ
ンスウエイトともいう）を装着するのが通例である。図
７〜図９に示すように、従来のバランシングウエイト１
は、Ｐｂ（鉛）のウエイト本体２とそれに一端部を埋め
込まれたクリップ３とからなる。従来のバランシングウ
エイトの仕様については、ＪＡＳＯに規定されており、
製造方法、製造仕様は、以下の通りである。ウエイト本
体：比較的比重が大きく融点の低いＰｂを素材とし、鋳
造によって製造される。 クリップ：弾性の優れたばね鋼が用いられ、バランシン
グウエイトをホイールフランジ部に掛り止めするための
フックである。クリップのウエイト本体への装着形式
は、クリップの一端をウエイト本体に鋳込む方法が採ら
れる。 表面処理：クリップには、防錆、電食防止などのために
表面処理が施される。 熱処理：クリップには、弾性特性を確保するために、ウ
エイト本体への鋳込み前に熱処理が施される。Ｐｂの溶
融温度が低いため、鋳込み時にクリップの弾性特性が低
下することはない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、環境保護の観点
から、Ｐｂなどの重金属の工業的利用が控えられ、バラ
ンシングウエイトにおいてもＰｂが代替される傾向にあ
る。工業的な実用実績があり、材料単価が安く、環境に
対する安全性も見込まれ、比較的に比重が高い代替材と
しては、Ｆｅ、Ｃｕなどが考えられるが、これらの原材
料の物性には融点が高いということがある。したがっ
て、ウエイト本体の製造、ならびに、クリップをウエイ
トに装着する形式、方法に関し、以下の問題が生じる。 （イ）クリップとウエイトを一体で鋳込んだ場合、スチ
ール材であるクリップとウエイトの溶融温度が近いた
め、合金相の生成、熱影響によるクリップの弾性特性の
低下などが考えられ、鋳造工程条件に制約を受ける。鋳
込み後に熱処理する場合においても、ウエイトが一体に
なっていることから、熱処理コストの増加、また、熱処
理の温度管理条件が厳しくなる。 （ロ）クリップが高温にさらされるため、鋳込み工程前
にクリップに表面処理した場合、表面処理相が損傷を受
ける。すなわち、製造工程の制約、変更、追加が必要に
なる。 （ハ）高融点材の鋳造のため、投入エネルギーの増大、
加熱、冷却といったサイクルタイムの増大、金型を含む
鋳造設備の仕様強化が必須であり、製造コストは必然的
に高くなる。生産性の高い鋳造方式としてダイキャスト
方式があるが、高融点材では大型の設備が必要であり、
工業的な実用例に乏しい。 （ニ）また、鋳造方式では、バリは発生するおそれがあ
り、ばり削除のための工程が必要になる。本発明の課題
は、鉛を他の金属で代替えし、しかもクリップのウエイ
ト本体への装着においてクリップの弾性特性、表面処理
相が低下、損傷を受けず、生産性にも優れたホイールバ
ランシングウエイトと、その製造方法を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） ウエイト本体と該ウエイト本体に固定されたク
リップとからなり、前記ウエイト本体は、鉛以外の金属
材からなり、冷間鍛造により所定形状に成形され、該冷
間鍛造中に成形された突起とインロー部を有しており、
前記クリップは、熱処理によりばね性を付与され、穴を
有しており、前記クリップの前記ウエイト本体への固定
は、前記クリップを前記ウエイト本体の前記インロー部
に嵌め、前記クリップの前記穴に前記ウエイト本体の前
記突起を挿通し該突起の頭を冷間でかしめることにより
行われている、ホイールバランシングウエイト。 （２） 鉛以外の金属の棒材を所定の重量に切断し、冷
間鍛造によって所定形状に成形するとともに突起とイン
ロー部を成形してウエイト本体を製造するとともに、ウ
エイト本体とは別の金属板材に熱処理を施すことにより
ばね性を付与して穴を有するクリップを製造する工程
と、前記クリップを前記ウエイト本体の前記インロー部
に嵌め、前記クリップの前記穴に前記ウエイト本体の前
記突起を挿通し該突起の頭を冷間でかしめることにより
前記クリップを前記ウエイト本体へ固定する工程と、か
らなるホイールバランシングウエイトの製造方法。

【０００５】上記（１）のホイールバランシングウエイ
トおよび上記（２）のホイールバランシングウエイトの
製造方法では、ウエイト本体の材料に鉛以外の金属を用
いるため、環境保護上望ましい。また、ウエイト本体を
冷間鍛造により成形するため、クリップ装着時にクリッ
プの弾性特性を低下させずに済む他、成形性に優れる。
また、クリップのウエイト本体への固定はかしめによる
ため、ウエイト本体を冷間鍛造により成形することと協
働して、クリップの弾性特性を低下させずに済む。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の第１実施例
を示しており、図４〜図６は本発明の第２実施例を示し
ている。両実施例にわたって共通する部分には、両実施
例にわたって同じ付号を付してある。まず、両実施例に
共通する部分の構成を、たとえば図１〜図３を参照して
説明する。

【０００７】本発明のホイールバランシングウエイト
（バランシングウエイトはバランスウエイトともいう）
１０は、ウエイト本体２０とウエイト本体に固定された
クリップ３０とからなる。

【０００８】ウエイト本体２０は、鉛以外の金属材（た
とえば、鉛より高い融点をもつ金属材で、比較的大きな
比重をもつ材料が望ましく、たとえば鋼、銅などが望ま
しい）からなる棒材からホイールのバランシングに必要
な重量に切断され冷間鍛造により所定形状（ホイールの
リムのにフランジ内周面に添着できる形状）に成形され
る。ウエイト本体２０は、冷間鍛造中に成形された、突
起２１と凹んだインロー部２２を有している。棒材の断
面形状はウエイト本体２０の断面形状に近い形状で冷間
鍛造によりウエイト本体２０の断面形状に成形できる形
状が選択されている。突起２１を冷間鍛造で成形するた
めに、ウエイト本体２０の突起２１が形成される面と反
対側の面には、押出し加工パンチによって形成された凹
部２３が、突起２１の形成時に形成される。

【０００９】クリップ３０は、屈曲した金属製板材で、
熱処理によりばね性を付与されており、穴３１を有して
いる。穴３１の径はウエイト本体２０の突起２１の径と
ほぼ等しく突起２１が穴３１を挿通できる径である。ウ
エイト本体２０の突起２１の高さはクリップ３０の板厚
よりは大で、クリップ３０をウエイト本体２０に沿わせ
て当て突起２１を穴３１に挿通した時、突起２１の先端
（頭部）がクリップ３０の表面から突出するようにす
る。

【００１０】クリップ３０のウエイト本体２０への固定
は、クリップ３０をウエイト本体２０のインロー部２２
に嵌め、クリップ３０の穴３１にウエイト本体２０の突
起２１を挿通し、突起２１の先端（頭部）を冷間でかし
め（ヘッディングし）、突起２１の先端の径をクリップ
３０の穴３１の径より大きくしこの大きくした部分でク
リップ３０を抜け外れ不能に押さえることにより、行わ
れている。クリップ３０をウエイト本体２０のインロー
部２２に嵌めこんであるので、クリップ３０が突起２１
を中心にして突起２１まわりに回転することが防止され
ている。ホイールバランシングウエイト１０をホイール
リムフランジ部４０に装着した時、クリップ３０は弾性
をもってホイールリムフランジ部４０に圧接される。

【００１１】つぎに、上記ホイールバランシングウエイ
ト１０の製造方法を説明する。ホイールバランシングウ
エイト１０の製造方法は、（イ）鉛以外の金属（たとえ
ば、鉛より高い融点をもつ金属材で、比較的大きな比重
をもつ材料が望ましく、たとえば鋼、銅などが望まし
い）の棒材を所定の重量（対象ホイールのバランスをと
るのに必要な重量）に切断し、冷間鍛造によって所定形
状（ホイールのリムのにフランジ内周面に添着できる形
状）に成形するとともに突起２１とインロー部２２を成
形してウエイト本体２０を製造するとともに、ウエイト
本体２０とは別の金属板材に熱処理を施すことによりば
ね性を付与して穴３１を有するクリップ３０を製造する
工程と、（ロ）クリップ３０をウエイト本体２０のイン
ロー部２２に嵌め、クリップ３０の穴３１にウエイト本
体２０の突起２１を挿通し突起２１の頭を冷間でかしめ
る（ヘッディングする）ことによりクリップ３０をウエ
イト本体２０へ固定する工程と、からなる。

【００１２】上記（イ）の工程における棒材の断面形状
は、ウエイト本体２０の断面形状に近い形状で冷間鍛造
によりウエイト本体２０の断面形状に成形できる形状が
選択されている。また、上記（イ）の工程で、ウエイト
本体２０の製造とクリップ３０の製造とは何れが先に行
われてもよいし、あるいは同時に行われてもよい。さら
に、クリップ３０には亜鉛メッキおよび／または電着塗
装などの表面処理が施され、ウエイト本体２０には電着
塗装などの表面処理が施される。表面処理は冷間鍛造の
後でクリップ３０のウエイト本体２０への組付前に行わ
れる。

【００１３】上記構造および方法によりつぎの利点が得
られる。冷間鍛造により、任意の形状のウエイト成形が
可能である、生産性が良い、成形後に切削工程が不要で
ある、などの利点がある。かしめにより、一体の鋳込み
がないのでクリップ単独で熱処理でき熱処理が容易であ
る、生産性が良い、加熱工程を伴わないのでクリップの
表面処理相を損傷することがない、など利点がある。

【００１４】つぎに、本発明の各実施例で特有な構造、
方法を説明する。本発明の第１実施例では、図１〜図３
に示すように、ホイールリムフランジ部４０の先端部４
１を、クリップ３０単独で挟む構造となっている。ウエ
イト本体２０の表面のうちホイールリムフランジ部４０
の立ち上がり部４２に対向する面に突起２１が形成され
ている。突起２１の頭部は、かしめた後では、ウエイト
本体２０の表面のうちホイールリムフランジ部４０の立
ち上がり部４２に接触する面よりホイールリムフランジ
部４０の立ち上がり部４２側に突出しない。したがっ
て、バランシングウエイト１０をホイールリムフランジ
部４０に装着した時、突起２１の頭部がホイールリムフ
ランジ部４０の立ち上がり部４２に干渉することはな
い。

【００１５】クリップ３０は、突起２１の部位でウエイ
ト本体２０に固定され、ウエイト本体２０の表面のうち
ホイールリムフランジ部４０の立ち上がり部４２からホ
イールリムフランジ部４０の先端部４１にかけてなめら
かに湾曲する面に接触しながら湾曲し、ホイールリムフ
ランジ部４０の先端部４１を包み込むように湾曲して折
り返り、ホイールリムフランジ部４０の先端部４１の外
面を外側から押さえてそこで終わっている。クリップ３
０の曲げは熱処理の前に行われる。特有の利点として
は、クリップ３０でホイールリムフランジ部４０に取り
付けられるので、クリップ３０の弾性により、取付け部
に若干の寸法の狂いがあってもそれを吸収できる。

【００１６】本発明の第２実施例では、図４〜図６に示
すように、ホイールリムフランジ部４０の先端部４１
を、クリップ３０とウエイト本体２０との両者で挟む構
造となっている。ウエイト本体２０の表面のうちホイー
ルリムフランジ部４０の立ち上がり部４２に接触する面
と反対側の面２４に突起２１が形成されている。したが
って、突起２１はウエイト本体２０の表面より突出して
いるにもかかわらず、突起２１の頭部はホイールリムフ
ランジ部４０の立ち上がり部４２に干渉しない。

【００１７】クリップ３０は、突起２１の部位でウエイ
ト本体２０に固定され、ウエイト本体２０の表面のうち
ホイールリムフランジ部４０の立ち上がり部４２と反対
側の面２４に接触しながら半径方向外側に立ち上がり、
ホイールリムフランジ部４０の先端部４１を包み込むよ
うに湾曲し、ホイールリムフランジ部４０の先端部４１
の外面を外側から押さえてそこで終わっている。クリッ
プ３０の内周側の端部はウエイト本体２０の内周側コー
ナに接触しながら曲がりウエイト本体２０の内周面を内
側から押さえてそこで終わっている。クリップ３０の曲
げは熱処理の前に行われる。特有の利点としては、ウエ
イト本体の材料に鋼などを選定すれば、鉛に比べて強度
を向上できる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１のホイールバランシングウエイ
トによれば、ウエイト本体に鉛以外の金属を用いるので
環境保護上好ましく、クリップのウエイト本体への固定
をかしめによるのでクリップの熱処理による弾性特性、
表面処理相が低下、損傷を受けることがなく、かしめと
ウエイト本体の冷間鍛造による成形により鋳造に比べて
生産性を向上することができる。請求項２のホイールバ
ランシングウエイトの製造方法によれば、ウエイト本体
に鉛以外の金属を用いるので環境保護上好ましく、クリ
ップのウエイト本体への固定をかしめによるのでクリッ
プの熱処理による弾性特性、表面処理相が低下、損傷を
受けることがなく、かしめとウエイト本体の冷間鍛造に
よる成形により鋳造に比べて生産性を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のホイールバランシングウ
エイトの断面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】本発明の第２実施例のホイールバランシングウ
エイトの断面図である。

【図５】図４の正面図である。

【図６】図４の平面図である。

【図７】従来のホイールバランシングウエイトの断面図
である。

【図８】図７の正面図である。

【図９】図７の平面図である。

【符号の説明】

１０ ホイールバランシングウエイト ２０ ウエイト本体 ２１ 突起 ２２ インロー部 ３０ クリップ ４０ ホイールリムフランジ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエイト本体と該ウエイト本体に固定さ
   れたクリップとからなり、 前記ウエイト本体は、鉛以外の金属材からなり、冷間鍛
   造により所定形状に成形され、該冷間鍛造中に成形され
   た突起とインロー部を有しており、 前記クリップは、熱処理によりばね性を付与され、穴を
   有しており、 前記クリップの前記ウエイト本体への固定は、前記クリ
   ップを前記ウエイト本体の前記インロー部に嵌め、前記
   クリップの前記穴に前記ウエイト本体の前記突起を挿通
   し該突起の頭を冷間でかしめることにより行われてい
   る、ホイールバランシングウエイト。
2. 【請求項２】 鉛以外の金属の棒材を所定の重量に切断
   し、冷間鍛造によって所定形状に成形するとともに突起
   とインロー部を成形してウエイト本体を製造するととも
   に、ウエイト本体とは別の金属板材に熱処理を施すこと
   によりばね性を付与して穴を有するクリップを製造する
   工程と、前記クリップを前記ウエイト本体の前記インロ
   ー部に嵌め、前記クリップの前記穴に前記ウエイト本体
   の前記突起を挿通し該突起の頭を冷間でかしめることに
   より前記クリップを前記ウエイト本体へ固定する工程
   と、からなるホイールバランシングウエイトの製造方
   法。