JPS60145231A - 自動車用ホイールにおけるインナーリムの製造方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用ホイールのインナーリムと１、その製
造方法並びに製造装置に係シ、殊更前輪駆動又は四輪駆
動の自動車に装着使用するｐｆｒ謂スリーピース型軽合
金ホイールのインナーリムヲ、一定の粗形状にプレス絞
シ加工したリム予備体から、引き続きそのリムベッドに
倣いロールによる・＼う絞９作用を加えて成形すること
により、著しく安価に能率良く量産できるようにすると
共に、その製品の強度向上と、肉厚の均等化を含む優れ
た寸法精度とを得られるよう改良したものである。

一般に、前輪駆動式又は四輪駆動式の自動車に装着され
るホイールでは、その前輪の左右方向に向かう首振９半
径を大きく確保すると共に、その内部空間にブレーキ装
置を無理なく収容する必要があり、そのため例えば実開
昭５８．−８２９３６号考案のように、リムのインナー
側が比較的に大きな軸方向寸法（帯幅）を伽えたものと
され、そのウェル又はドロップセンターよりもかなりア
ウター側へ偏倚した位置において、リムがホイールディ
スクにより支持されている通例である。

ところが、このようなホイールのリムをアルミニウム合
金から製作するに当って、上記公知考案のようにそのリ
ム全体を一体鋳造すると共に、そのアウター側への偏倚
位置に、別途作成した内向きのディスク取付フランジを
溶接する方法を採ると、その鋳造法自身は爾後的な機械
加工などの工数増加を招くので、量産効果を最大限に期
待することができず、その製品の薄肉・軽量化にも自づ
と限度があると共に、オフセット量の変化にも対応し難
い。その重付フランジの溶接位置を変化させるとしても
、その溶接によりホイールの正確な釣合いや芯合わせな
どの精度が阻害されることになる。更に、展伸材として
のアルミ合金を有効に活用しつつ、その軸方同寸、法の
大なるインナー側の機械的性質を強化することもできな
い。アルミ合金は鋼板よりも強度的に劣る処、特に上記
のようなホイールではリムのインナー側がその軸方向寸
法の犬であるため、このインナー側の強度アップと寸法
精度の安定を図ることは容易でない。

本発明はアルミ合金などの軽合金板状素材をプレスラフ
絞りして、先づ一定な断面形状のリム予備体を作成し、
引き続きそのリムベッドに倣いロールによる回転絞シ加
工を施すことにょシ、上記のような問題点を解決し、特
にスリーピース型ホイールを形作る軸方向寸法の犬なる
インナーリムの耐久強度と、均等肉厚の優れた寸法精度
とを得られるよう企図したものである。

以下、図示の実施例に基いて本発明の詳細な説明すると
、先づ第１図は本発明の製品に係る前輪駆動式自動車用
のスリーピース型軽合金ホイール（５）を示しており、
（１）はアウターリムであって、その軸方向の一端部に
外向きに張シ出すリムフランジ（２）と、同じく他端部
に内向きとして屈曲するディスク取付フランジ（３）と
を備えていると共に、その相互間が一定な帯幅のビード
シート（４）をなしている。（５）はインナーリムであ
り、その軸方向の一端部には上記取付フランジ（３）と
対応して、これに接合される内向きＯディスク取付フラ
ンジ（６１が張シ出されている。両取付フランジｔ：ｌ
ｌ　（６１は少イールディスク（７）の円周段部（８）
に密嵌され、且つ複数のボルト（９）とナツトｉｏ）に
よりディスク（７）と組立一体化される。

又、（Ｉｌｌはインナーリム（６）の同じく他端部にお
いて、アウターリム（１）のリムフランジ（２）と対称
形状の外向きに張シ出されたリムフランジ％　ｆ１２１
はこのリムフランジ（１１）と上記取付フランジ（６）
との相互中間部に陥没形成されたドロップセンター又は
ウェルであシ、その一方の立ち上り部はビードシート（
１萄との境界をなすハング（Ｉ４）として隆起されてい
る。同じく他方の立ち上り部とディスク取付フランジ（
６）との相互間は、アウターリム＋１１のビードシート
（４）を連続的に延長する如き傾斜面０５）として、イ
ンナーリム（５）自身の上記ビードシート（１萄と対称
な傾斜角度に定められている。更に、図例ではこの傾斜
面（１５）の帯幅と、リムフランジ（１１）からバンプ
ーに達するまでの帯幅とを実質上同一寸法に定め、イン
ナーリム＋Ｉ＋の中央部に一定な溝幅のウェル（＋２）
を正しく配置させているが、これに限らぬことは勿論で
ある。尚、（Ｃ）はホイール（５）のセンターライン、
（Ｌ）はそのオフセット量を各々示唆している。

このようなホイール（５）のインナーリム（５）は、ア
ルミ合金の円板素材に対するプレスラフ絞シによシ、第
２図（Ｉ）のような一端部に内向きのディスク取付フラ
ンジ（８１と、他端部に追って回転絞り加工されるべき
、外向きのリムフランジ（１１１とを備えた断面はぼハ
ツト形態のリム予備体ｔ１１４１として、−先づ作成用
意されるのである。刊はその予価体色りの帯幅（軸方向
寸法）、（至）は同じく直径を一定している。その場合
、ラフ絞シといえどもディスク取付フランジ（６１の張
シ出し屈曲コーナ一部は、そのプレス加工によυ高精度
に決め押しされる。後述するように、リムベッドに追っ
て回転絞υ作用を与える時、その取付フランジ（６１を
固定支点として働かせることに基く、尚、図例ではリム
予備体ｆｌｄｌにディスク（７）との嵌合用センター穴
（１呻と、その取付フランジ（６）の部分にボルト（９
）の挿通用ピアス穴（１７）を予じめ打抜き形成してい
るが、これらはリム予（ＩｌｉＩ体（財）としての完成
後に開口させてもさしつかえない。

次に、上記リム予備体（同は後述するスピニングフォー
マ−に取付セットされ、同図（Ｉｌ　（［Ｄ　ｆｆ［Ｄ
に示す通りその回転中に、倣いロール（１橢によるヘラ
絞り作用を段階的に受けて、上記した最終的断面形状に
塑性変形されるのである。その場合、上記ディスク取付
フランジ（６）が金型により挟持固定され、これを言わ
ば支点として、リム予備体色ツが軸方向に展伸されると
同時に、径方向にも絞られることにな夛、を記帝＠（Ｉ
ｌｌと直径（至）が変化されるのである。つ＋６．本発
明の製造法によれば、プレスラフ絞夛されたリム予４ｓ
体（財）から、引き続き回転絞り加工がそのリムベッド
に施されるようになっているため、所期する最終断面形
状のインナーリム（［１１を著しく高能率に製造するこ
とができ、その廿産効果を最大限に達成できるばかりで
なく、その製品としての耐久強度並びに肉厚の均等化や
その他の優れた寸法１′１７度も、容易に確保できるこ
とになる。

第３〜７図は本発明におけるインナーリム（６１の製造
装置を示しており、Ｈはそのスピニングフォーマ−の主
軸台側へ愈脱自在にチャッキングされた中空円盤状の第
１金型であって、インナーリム（５）におけるリムフラ
どジ（川の成形に奉仕する。（社）は第１金型ｉｌｌへ
着脱自在に嵌合固定されたやは夛中空な円胴状の第２金
型であシ、ホイール（支）の上記センターライン（Ｏｉ
からリムフランジ（１１）までの帯幅を内部から拘束し
ている。彰珀は第１．２金型四−の芯合わせ用嵌合部、
（財）はスピニングフォーマ−のチャック−に対する第
１金型−の同様な嵌合部である。もつとも、この第１．
２金型四彌は相互の一体物としても良く、或いは又３分
割以上の金型から一体回転するよう組立てても良い。

＆４は第２金型−との型開き可能として、上記センター
ライン（Ｃ１に臨む嵌合部−にお伝て該金型−と嵌合固
定された第３金型であり、キー（社）により組立てられ
た中空円盤状の割型から成る。つまシ、第１％２金型（
１＠翰と第３金型（財）との相互は、インナーリム（５
）の中間に陥没するウェル（１′４を境界位置として、
型開きできるように嵌合されているのであり、これによ
って第１．２金型（１鴫翰から第３金型（２菊を型開き
した時に、成形後のリム（６）をｖｇｓ金型（２４との
一体的に、第１、゛２金型Ｈｅ２１１１から抜き出せる
ようになっているのである。

Ｑηは第３金型（財）の内周面から内向きに張シ出され
た保合フランジ１．四はこのフランジ（財）を押圧して
、上記型開きを可能とするエジェクターであり、スピニ
ングフォーマ−における主軸台側のシリンダー四と、こ
れへ着脱自在に＃、着された押出し型（至）とから成っ
ていると共に、そのシリンダー四によシ押出し型−が第
１．２金型（１１１１側の中空内部を、回転軸線内に沿
いスライドするようになっている。Ｈは同じく第３金型
掴の外周面に設けられたフランジ受は入れ切欠であ）、
インナーリム（６）のディスク取付フランジ（８）を受
け入れる。第３金ｍ　国力センターライン（ｃ）から該
取付フランジ（６）マでの帯幅を内部小ら拘束している
こと、図例がら明白な通シである。その割型を組立と分
解の可能にするキー鏝は、その中空内部への出し入れを
行なえる限シ、第４図のような抜き勾配間＠壜を必らず
しも要しない。非勾配のストレート面において割型と嵌
合していても、キー嘱を出し入れできるからである。

又、−は上記フォーマ−の心押し台側へやはシ着脱自在
に固定された第４金型であシ、上記割型の第３金型（財
）と嵌合部−において嵌合していると同時に、その第３
金型（２４Ｉとの相互間でインナーリム（６１のディス
ク取付フランジ（６１を挟持固定している。（至）は心
押し台（３１１に対する第４金型峙の嵌合部を示してい
る。そして、インナーリム（６）の予備体（財）は上記
したように、その挾持されたディスク取付フランジｆｆ
１ｌを言わば固定支点としつつ、倣い運動機１１　ｆｉ
ｌの倣いロール（１樽により、そのリムベッドに回転絞
９作用を受けるのである。

倣い運動機構ｆＢｌは第６．７図に概説するように、上
記リム（５）の回転軸線方向に沿ってキャリッジ摺動台
１３η上を、油圧によりスライドするキャリッジ端と、
そのキャリッジ（ト）に担持された状態において、リム
（５）の直径方向に沿いやはり油圧力を受けてスライド
できる倣い台−とから成っていると共に、その倣い台四
上のスタイラス四がキャリッジ摺動台（３７１上のテン
プレート（４１と係合し乍う、これに沿って移動するこ
とにょシ、これと一体動作する倣い合−上の倣いロール
霞が、上記したリム＋５１の予備体（財）に絞シ作用を
自動的に付与するようになっているのである。尚、Ｘは
ローラーホルダー、＠騰はテングレートサポートである
。キャリッジ摺動台０ηはその取付ベース〔→に対して
設置角匿を変更することができ、これによってリム（５
）の回転軸線方向する倣いローフ（１樽の交叉角度も対
応的に変更されることになる。この角度が非直角とされ
たことは、インナーリム（６）におけるリムフランジ（
１１）の高精度な成形に役立つものである。

上記の構成によれば、倣いロール（１均によってインナ
ーリム（５）を最終断面形状に絞９加工後、第５図のよ
うに心押し台側の第４金型（３１を先づ第３金型（２４
１から離すようスライドさせ１次いでエジェクター（財
）によシ第３金型（財）を第１．２金型−鍋がら型開き
させる如く押すことによって、その第３金型（ハ）と−
緒にインナーリム（６）を第１．２金型（１９）（２１
１１から抜き出せるのであり、そこで今度は割型に係る
第３金型（至）のキー（ハ）をその中空内部へ抜き、そ
の割型を分解することにより、著しく円滑に成形後のイ
ンナーリム（５）を金型がら取）はずすことができる。

上記と逆方向の操作を行なうことにょ９、次回のインナ
ーリム（６）も高７能率に成形でき−ること、言うまで
もない。尚、図例では第１．２金型０１−も着脱自在で
あるため、第１〜４金型ｆ＋４ｇ（財）゛峙を交換する
ことによ）、インナーリム（５）におけるオフセラ）ｉ
ｆＬｌの変化に対しても、支障なく対応させることがで
き、上記と同様に能率良くこれを量産できることになる
。

以上のように、本発明の構成によれば、前輪駆動又は四
輪駆動の自動車に装着使用されるホイールのインナーリ
ム（６）として、その軸方向寸法が如何ように犬となっ
ても、これを軽量なアルミ合金などの軽合金素材から、
著しく高強度な且つ優れた寸法精度の製品状態として、
極めて能率良く製造できるのであシ、その量産効果を最
大限に期待することができる。つまシ、鋼板よりも強度
的に劣る軽合金を素材としつつも、これ（は先づプレス
による絞）加工が施されて、一定な粗形状のリム予備体
艷）に形成されると共に、引き続きその予備体（財）の
リムベッドに、倣いロール０１９による回転絞り作用が
付与されるようになっているため、その展伸性の素材を
活かした機械的性質の強化が達成されるのであり、その
インナーリム＋５１の軸方向寸法（帯幅）が相当に大き
くなっても、充二分の耐久強度と均等肉厚の安定な寸法
精度も、著しく容易に確保されることになる。このよう
な効果は、冒頭に述べた一体鋳造法やオールヘラ絞９加
工の製造法からは到厖達成され得ないものであり、本発
明はこれを自動機により諷意可能にしたものとして優れ
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したスリーピース型ホイールの部
分拡大断面図、第２図（１１（ｒＩｌＩｌｌはそのイン
ナーリムの絞シ過程゛番示す断面説明図、第３図はその
製造装置の金型組立状態をテす部分拡大の半欠截断面図
、第４図は第３図の４−ＡＭ断面図、第５図は同じく型
開き状態を示す部分拡大の半欠截断面図、第６図は製造
装置の全体概略平面図、第７図は第６図の展開側面図で
ある。 ｉｌ＋・・・・・・・・・アウターリム（５）・・・・
・・・・・インナーリム＋２１　ｔｌｌｌ・・・・・・
リムフランジ＋８１　（６＋・・・・・・ディスク取付
フランジｎｌ　（１１・・・・・・ビードシート１１２
１−・・・・・・・・ウェル （１萄・・・・・・・・・バンプ ー・・・・・・・・・倣いロール （１１・・・・・・・・・第１金型 （イ）・・・・・・・・・第２金型 ＋２４１・・・・・・・・・第３金型（割型）（４）・
・・・・・・・・キー 四・・・・・・・・・エジェクター 国・・・・・・・・・第４金型 圓・・・・・・・・・テンプレート ０■・・・・・・・・・ホイール α荀・・・・・・・・・リム予備体 （イ）・・・・・・・・・回転軸線 ＋Ｂｌ・・・・・・・・・倣い運動機構第２図　− ＋■＋　（ＩＦ） （■） 第３図 Ａ 第４図 ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端部にアウターリム＋１１のディスク取付フラン
   ジ（３）と接合される内向きのディスク取付フランジ（
   ６）と、他端部にアウターリム（１）のリムフランジ（
   ２）と対称な外向きのリムフランジ（１１）と、上記両
   端部の中間位置に陥没するウェルθ乃と、そのウェル（
   １匈における一方の立ち上９部と上記ディスク取付フラ
   ンジ（６）との相互間で、アウターリム（１１のビード
   シート１４）に連続する一定角度の傾斜面（＋５）と、
   同じくウェル（１′４における他方の立ち上）部とｔ記
   すムフランジ（１１）との相互間で、アウターリム（１
   ）のビードシート（４）と対称な角度に傾斜するビード
   シート（ＩＳとを備えた断面形状として、゛経合金素材
   から倣いロールＸ１＠による回転絞り加工を施して成形
   したことを％徴とする自動車用ホイールのインナーリム
   。 ２、一端部にアウターリム（１）のディスク取付フラン
   ジ（３）と接合されるべき内向きに張り出すディスク取
   付フランジ（６１と、他端部にアウターリムｉｌ＋のリ
   ムフランジ＋２１と対称に爾後成形されるべく、外向き
   に張り出すリムフランジ（１１）とを備えた断面はぼ、
   ハツト形態にプレスラフ絞シされた軽合金床材のリム予
   備体（財）を用い、これを最終的断面形状に賦形すべく
   、スピニングフォーマ−の主軸台側に取付けられた型開
   き可能な数個の金ｔ４１ｊ　（＋９）ｖａｎ）　ｆ２４
   ）によシ、そのリム予備体（財）を内部から拘束すると
   共にそのうちの１個の金型（財）と、同じくスピニング
   フォーマ−の心押し白側に取付けられた金型（（２）と
   の相互間で上記ディスク取付フランジ（６１を挾持し、
   そのディスク取付フランジ（６）を固定支点としつつ、
   上記リム予備体ｆＭｌのリムベッドに外部から倣いロー
   ル（１８１による回転絞り作用を加えて、上記両端部の
   中間位置に１６１４没するウェル（１″４と、そのウェ
   ル（１渇における一方の立ち上９部と上記ディスク取付
   ７う／ジ（６）との相互間で、アウターリムｔυのビー
   ドシート（４）に連続する一定角度の傾斜面θ０と、同
   じくウェルθ匂における他方の立ち上９部と上記リムフ
   ランジ（Ｉｔ）との相互間で、アウターリム（１）のビ
   ードシート（４）と対称な角度に傾斜するビードシー）
   　（１１と、アウターリムｆｉ＋のリムフランジ（２）
   と対称な上記リムフランジ（１１）とを成形することを
   特徴とする自動車用ホイールにおけるインナーリムの製
   造方法。 ３、　インナーリム（５）の最終的断面形状を賦形すべ
   く、スピニングフォーマ−の主軸台側に取付けら７１．
   且つその中間に陥没するウェル０匂を境界位置として、
   相互型開きの可能に嵌合一体化された少なくとも２個の
   中空な金型Ｈｍ　ｅ２４と、その一方の金型ｔ２４を割
   型としてキー輸によシ組立てると共に、その割り金型（
   財）との相互間でインナーリム（５）の端部から内向き
   に張シ出すディスク取付フランジ（６１を挟持するよう
   に、同じくスピニングフォーマ−の心押し白側に取げけ
   られた別な金型−と、上記金型０１ゆ中空内部を回転軸
   線に沿いスライドして１割り金型ｅ２４から内向きに張
   シ出す保合フランジ１２７）を押圧することにより、該
   割り金型（財）を上記金型（１呻（社）から型開きすべ
   く、やはり主軸台側に取付けられたエジェクター（社）
   と、上記回転軸線と一定角度に傾斜する倣いロールθ樽
   によって、インナーリム（５）に最終的断面形状となる
   絞り加工作用を付与する倣い運動機構（Ｂｌとから成り
   、そのインナーリム（５）を最終的断面形状に成形後、
   上記エジェクター（２樽によシ割シ金型（２４１と一体
   的にインナーリム（６）を主軸台側の金型０９）（イ）
   から取りはずすと共に、その割シ金型（２４を分解する
   よう定めたことを特徴とする自動車用ホイールにおける
   インナーリムの製造装置。