JPS62263838A - 車両用ホイ−ルリムの製造方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野Ｊ この発明は車両用ホイールリムの製造方法及びその装置
に関するもので、更に詳細には、駆動ロールと圧下ロー
ルとの間に介在されて延伸成形されるトラック、バスあ
るいは乗用車等のように幅が広くかつ傾斜面を持つ車両
用ホイールリムの製造方法及び装置に関するものである
。

［従来の技術］ 一般に、この種の車両用ホイールリムはプレス加工、ス
ピニング加工あるいはリングロール加工と称せられる方
法にて成形されている。上記リングロール加工は、一般
に垂直方向に対峙する駆動ロールと圧下ロールとの間に
リング状素材を介在さけ、リング状素材の内周面を駆動
ロールにて回転させた状態で、圧下ロールを下降して素
材の外周面に当接させながら延伸成形する方法として知
られている。この場合、自転車やオートバイ等のような
幅の狭いホイールリムではエツジロール（あるいはサイ
ドロール、ガイドロール）により幅方向の動きを規ｖ１
することにより、真直ぐに加工でき、左右の外径は均一
に加工できるが、乗用車等の幅の広い製品では幅方向の
剛性が強く、エツジロール等では幅方向の動きを規制す
ることは困難なため、従来ではリングロール加工の後工
程でプレス加工を行って所定の寸法精度を出した後に、
再びリングロール加工によりハンプ加工を行う方法が採
用されていたく特開昭６０−６２３１号公報参照）。ま
た、このリングロール加工においては圧下ロールが設定
値に到達した瞬間に圧下ロールを上昇させると、圧下ロ
ールを上昇させる瞬間の既加工部と未加工部との間に段
が生じ、重量バランス及び真円度共に悪くなる虞れがあ
るため、従来では圧下ロールの位置を検出してロールギ
ャップすなわちホイールリムの板厚を！、ｌＪ　ａｌｌ
する方法が採用されていたく特開昭５６−６２６３７号
公報、特開昭５８−９０３３９号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前者すなわちリングロール加工とプレス
加工とを組合せる方法においては、プレス加工により寸
法が決定できるので、リングロール時にはホイールリム
の左右の外径の相違はある程度許容されることになり、
ロールギャップの微調整の必要はないが、加工工数が増
えると共に多くの労力及び時間を要するために量産性に
は向かないという欠点があった。また、後者の方法は、
圧下ロールの位置を検知すなわちロールギャップを制御
する方法であるため、圧下ロールの圧下を停止した場合
に、１３いてもリング状素材の弾性変形（スプリングバ
ック）や機械自体の剛性が有限値を持つために土する機
械の弾性変形等により素材は延伸成形されて実質的にロ
ールギャップは変化するため、μｍ甲位の制御が必要と
なる。また、たとえこの精密な精度ができても、圧下ロ
ールの停止後の変形ｊは素材の重量や強度によって影響
されるため、素材の重量等の不揃いが製品に影響し、ホ
イールリムの直径に比例した大きな寸法誤差となる。し
たがって、加工終了時のロールギャップを制御する方法
では正確な外径寸法を有するホイールリムを製造するこ
とは不可能である。また、この問題を解決する手段とし
て、ホイールリムの外径を規定寸法で拘束してしまうよ
うな金型を使用する成形方法もあるが（特開ｔｉｎ　５
７−１７１５３７号公報参照）、この方法においても実
際に加工を行うと、円周方向ののびが優先し、幅方向の
メタルの移動は殆どないので、ホイールリムの場合には
フランジ部のメタルが不足して割れが生じ、品質のよい
製品が１７られないという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記事情に鑑みなされたもので、上記技術的
課題を解決するために、機械的操ｅ１：部の調整を精密
にすることなく、成形中にＪ３けるホイ−ルリムの左右
の外径の差分を検出してロールギャップを調整し、左右
の外径寸法を同一に成形することを特徴とする車両用ホ
イールリムの製造方法及び装置を提供しようとするもの
である。

すなわら、この発明は第１に、駆動ロールと圧下ロール
との間にリング状素材を介在させると共に、圧下ロール
圧により延伸成形して車両用ホイールリムを成形するに
当って、上記圧下ロールの左右に独立して作動圧を加圧
させ、成形中の上記ホイールリムの左右のフランジ部の
外径を別個に検出すると共に、その検出値を比較し、所
定の値以上の差分に応じて上記圧下Ｏ−ルの操作部に作
動信号を送って圧下ロールの内作動圧を制御しつつホイ
ールリムの成形を行うようにしたことを特徴とする車両
用ホイールリムの９１Ｊ造方法を提供し、また、第２に
、駆動ロールと圧下ロールとの間にリング状素材を介在
させると共に、圧下ロール圧により延伸成形して車両用
ホイールリムを成形する車両用ホイールリムの製造装置
において、上記圧下ロールの左右に独立して作動圧を加
圧する圧下ロール操作部と、成形中の上記ホイールリム
の左右のフランジ部の外径を別個に検出する検出手段と
、これら検出手段からの信号を受けて検出値を比較する
比較手段と、比較手段からの信号を受けて上記各圧下ロ
ール操作部の圧下調整を司るυ制御部とから成ることを
特徴とする車両用ホイールリムの製造装置を提供しよう
とするものである。

この発明において、上記圧下Ｏ−ル操作部は、圧下ロー
ルを回転可能に支承する一対の軸受を昇隣可能に支持す
る圧下ロール操作用シリンダにて構成されるか、あるい
は、圧下ロールを回転可能に支承する一対の軸受を揺動
可能に支持する圧下ロール操作用シリンダと、上記各軸
受に作用する一対の圧下調整用シリンダとで構成される
。また、上記検出手段はフォトセンサや近接スイッチ等
任意の検出手段であってもよいが、成形中のホイールリ
ムの下端検出部に向って常時押圧される追従式の検出ロ
ールであることが好ましい。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

駆動ロールと圧下ロールとの間に介在されるリング状素
材を延伸成形しつつ回転させた状態において、左右の検
出手段にてホイールリムの左右の外径が検出されると共
に両者の値が比較され、両者の値の差が許容範囲以上の
差を生じたとき、又は許容範囲外から許容笥囲内に納ま
ったときに圧下ロール操作部に信号が送られて、ホイー
ルリムの左右端部への圧下ロールの作動圧が制御される
ことにより、ホイールリムの左右の外径が均一に成形さ
れる。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を添」図面に基いて詳細に説明
する。

第１図はこの発明のホイールリム製造装置の使用状態を
示す側面図、第２図及び第３図はそれぞれこの発明の製
造装置を具備する車両用ホイールリム成形機の正面図及
び側面図を示すものである。

ホイールリム成形機は、基板１上に立設される４本の縦
フレーム２の上部に横フレーム３をｈＡ設して成る成形
機本体４と、この成形機本体内の中間部の前後に対峙す
る固定軸受５と移動軸受６によって回転可能に軸支され
る駆動ロール１０と、駆動ロール１０の上方に駆動ロー
ル１０と対峙すべく横設される圧下ロール２０と、圧下
ロール２０を回転可能に支承する一対の軸受２４．２６
を昇降可能に支持すべく上記横フレーム３の前後両端部
に！Ｉ！設される一対の圧下操作用シリンダ２２ａ、２
２ｂとで主要部が構成されている。この場合、上記駆動
ロール１０は固定軸受側に突出するスピンドル１２と基
板上に設置されるモータ７の駆動＠８にそれぞれ装着さ
れるスプロケット１４．１６に掛渡されるチェーン１８
等の伝達手段によって駆動されるようになっている。ま
た、上記移動軸受６は基板上に設置される移動シリンダ
９によって使用時の所定位置に対して接離移動しうるよ
うになってＪノリ、上記駆動ロール１０と圧下ロール２
０との間にリング状素材を介在させるとき又は延伸成形
によって成形されたホイールリムＭを取出すときに移動
シリンダ９によって駆動ロール１０から離隔されるよう
になっている。このように構成されるホイールリム成形
別において、駆動ロール１０と圧下ロール２０との間に
リング状素材を介在させて、駆動ロール１０を回転駆動
すると共に、リング状素材に向って圧下ロール２０を圧
下させると、リング状素材は延伸成形されて所定の断面
形状のホイールリムＭが成形される。

なお、上記駆動ロール１０の両側には延伸成形時にホイ
ールリムＭのセンタリングの保持を行うためのガイドロ
ール１１．１１がそれぞれガイドシリンダ１３、１３に
て取付けられている。また、符号１５はパリ取り用カッ
タであって、縦フレーム２に設置されたパリ取り用シリ
ンダ１７にて保持されている。

また、上記ホイールリム成形機の下部には、ホイールリ
ム外径検出装置ｉ！７３０．３０−が配設されている。

このホイールリム外径検出装置３０は、上記駆動ロール
１０と圧下ロール２０との間に介在されて延伸成形され
るホイールリムＭの下端両側の検出位置に当接される検
出手段である検出ロール３２と、この検出ロール３２を
回転可能に支承する一対のブラケット３１．３１を立設
する支持板３４と、この支持板３４を垂直方向に移動可
能に支持する垂直移動シリンダ３６とで構成されており
、上記垂直移動用シリンダ３６に所定の空気圧を付与す
ることにより、検出ロール３２がホイールリムＭの垂直
変位に対して追従できるようになっている。また、上記
検出ロール３２の垂直移１）ｈ　ｆｆｉの検知手段であ
るリニアスケール３８が上記支持板３４から突出される
検出針３３を読取れるようになっている。

第４図はこの発明における制御部の油圧回路図を示すも
ので、上記検出装置３０．３０−により検出されたホイ
ールリムＭの左右のフランジ部の外径寸法の信号は比較
手段４０に送られて比較演算され、そして、比較手段か
ら上記圧下ロール２０の操作部である圧下操作用シリン
ダ２２ａ　、　２２ｂの制御部に信号が送られて、圧下
操作用シリンダ２２ａ　、　２２ｂの圧下力調整がなさ
れ、左右の外径が均一に成形されるようになっている。

この場合、上記制御部は、各圧下操作用シリンダ２２ａ
　、　２２ｂにそれぞれ接続されるので、ここでは第４
図における右側の制御部について説明し、左側の同一部
分にはそれぞれ同一符号にダッシュ付してその説明は省
略する。

上記圧下操作用シリダ２２ａ　、　２２ｂ内を！！？動
するピストン５１によって区画される加圧苗５２及び戻
り室５３にそれぞれ加圧管路５４、戻り管路５５を介し
て接続する圧力供給源であるオイルタンク５Ｇと、両管
路５４．５５の流れを切換えるｆｆｉ磁式４ボート３位
置切換式の主ＶＪ換弁５７が配設され、また、加圧管路
５４には第１の設定圧切換弁５８と設定圧をＰｌに維持
する圧力ｉｂｌ＋御弁６０を有する第１の設定圧管路６
１と、第２の設定圧切換弁５９と設定圧をＰ３に維持づ
る圧力制聞弁ｆ３０ａとを有する第２の設定圧管路６２
とを並列に接続した設定圧管路６３が分岐されて戻りタ
ンク６４に接続されている。この場合、上記第１及び第
２の設定圧切換弁５８．５９は共に電磁式の４ボ一ト２
位置切換弁にて形成されている。

なお、上記加圧管路５４における主切換弁５７の１次側
にはオイルタンク５６内のオイルを圧下操作用シリンダ
２２ａ　、　２２ｂに供給するポンプ６５と逆止弁６６
が配管され、主切換片５７の２次側には設定圧Ｐ２に加
圧を設定するリリーフ弁６７が配管されており、また、
戻り管路５５には逆止弁６８と可変絞り弁６９とが並列
に配管されている。なお、上記圧力制御弁６０、６０ａ
の設定圧Ｐ　ＳＦ３とリリーフ弁６７の設置 定圧Ｐ　との関係は、Ｐ２〉Ｐｌ〉Ｐ３となっている。

以下にこの発明のホイールリムの製造方法を第４図に示
す油圧回路図を参照して説明する。

成形開始時に主切換弁５７．５７′と第１の設定圧ｌ、
７Ｊ換弁５８．５８−を○Ｎの状態すなわちオイル圧を
Ｐｌに設定して成形を行い、左右の外径検出装置３０、
３０′によって検出された検出値Ｄ　、Ｄｌｌの［ 差ΔＤが所定の設定値Ｃを越えたら、左右の圧下操作用
シリンダ２２ａ　、　２２ｂのオイル圧力を変化させ、
ＤｌとＯＲの値が大きく聞かないように制御する。例え
ば、左側の外径Ｄ１が右側の外径ＤＩｌよりＣ以上大き
くなった場合には、第１の設定圧切換弁５８をＯＦＦに
し、右側の圧下操作用シリンダ２２ａのオイル圧をＰ２
どし、加工圧を大きくして、右側の成形速度を速くし、
ＤＲをＤＬに近付ける。そして、両者の差がＣ以下に３
ヱしたら、右側の第１の設定圧切換弁５８をＯＮにして
、２つの圧下操作用シリンダ２２ａ　、　２２ｂのオイ
ル圧を同じＰｌにする。このような制御を行いながら成
形を続行し、検出径が製品径り、より若干狭小な寸法検
出値Ｄ１になったところで両生切換弁５７．５７′がＯ
ＦＦとなり、それ以後の成形が圧下ロール及びホイール
リムＭの弾性変形分で行われる。そして、検出径が製品
径のり、なったら第２の設定圧切換弁５９．５９−がＯ
Ｎとなり、オイル圧力が成形の進行しないＰ　の圧力と
なり、Ｄ、及びＤＲが共にり、になったところで圧下ロ
ール２０が上昇して成形が完了する。

この場合の制御部の作動を第５図に示すフローチャート
図により更に詳細に説明する。

ここで説明をわかりやすくするために、右側の制御部に
ついて説明する。検出装置３０から送られた検出信号が
ステップＡにおいて検出径ＤＲが検出寸法設定値Ｄ１よ
り大きいか否か判断され、小さい場合には、ステップＢ
にて左側の検出値ＤＬと比較されてその差が設定値Ｃの
範囲を越えているか否か判断される。そして、設定値Ｃ
の範囲内のときはステップＣに示すように、肉圧下ロー
ル操作用シリダ２２ａ　、　２２ｂに作動オイル圧Ｐ、
が加圧される。また、ステップＢにおいて設定値Ｃより
小さい場合にはステップＤに示でように、圧下ロール操
作シリダ２２ａに作動オイル圧Ｐ２が加圧される。この
ようにして左右の圧下操作用シリンダ２２ａ　、　２２
ｂの作動を制御する。そして、検出値ＤＲが検出寸法設
定値Ｄ１と等しくなったとぎ、ステップＥで示すように
、圧下ロール操作用シリンダ２２ａの圧下作動を停止す
る。更に、線域等の弾性変形により成形が行われると、
ステップＦに示すように、検出値ＤＩｌが製品？Ｍ　Ｄ
　、に等しくなったか否か判断され、Ｄｌｌ＝ＤＰとな
ったとき、ステップＧに示すように、圧下ロール操作用
シリンダ２２ａに小さなオイル圧Ｐ３が加圧される。そ
して、ステップＨに示すように、左側の検出値ＤＬが製
品径り、に等しくなったか否か判断され、Ｄ　　＝Ｄ、
のとき、ステップ■に示すように、圧し 下ロール操作用シリンダ２２ａが戻り動作して圧下ロー
ル２０が上昇する。

上記のようにして、外径＝１９２１Ｍ、肉厚＝１１．５
ｍ１長さ＝２５４ｍのリング状素材から呼び径＝４０６
．４Ｍ、幅＝２０３．２ｍの乗用車用ホイールリムを３
段階の駆動ロール１０及び圧下ロール２０を使用して順
次断面形状を変化させながら成形したところ以下のよう
な結果が１りられた。

なおこの場合、第１段階では外径を約３００Ｍまで、第
２段階では外径を約３８０ｍまで、そして、第３段階で
は製品径に仕上げた。このときの圧下ロール２０の作動
圧を１００ＫＱｆ　／ｃｉとして成形したところ、左側
の径が大きくなる傾向にあり、左側の径が右側Ｊ：す０
．２ｍｍ以上大きくなった状態では右側の圧下ロール操
作用シリンダ２２ａの作動オイル圧を１１　ＱＫｇｆ　
／ｃｉとし、両者の径の差ΔＤが０．２１ｎＩＲ以下に
なった時点で１００ＫＯｒ／ｃ＃ｉの圧力に房した。こ
のようなＬｌ　ｌｉｔを行いながら延伸成形し、外径が
４００ｍなった時点で圧下ロール２０の圧下を停止し、
それ以後は残圧及び機械等の弾性変形分で成形し、叶び
径４０６．４Ｍになったところで、圧下ロール２０を上
昇させたところ、左右の径とも４０６．４±０．４ｍの
規格に入るホイールリムＭが得られた。また、右側の径
が小さかった場合、右側のシリンダ圧はそのままにして
左側のシリンダ圧を低くしても、同様の効果が得られた
。

なお、上記実施例では３段階の駆動ロール１０及び圧下
ロール２０を使用した場合につい説明したが、必ずしも
３段階の延伸成形である必要はなく、１回あるいは２段
Ｗｉ等の任意の加工であっても同様である。

第６図はこの発明のホイールリムの製造５Ａ置の別の実
施例を示すもので、制御操作部を１つの圧下ロール操作
用シリンダ２２ど、一対のロールギレップ調整用シリン
ダ７０．７０とで構成して、この制御操作部に上記実施
例と同様の制御系を組込んだ場合である。すなわち、制
御操作部を、圧下ロール２０を警防可能及び左右を互い
に垂直方向に揺１ＦＪＪ可能に支持する圧下ロール操作
用シリンダ２２と、圧下ロール２０の左右端の昇降を調
整する一対の口−小ギャップ調整用シリンダ７０．７０
とで構成した場合である。この場合、圧下ロール操作用
シリンダ２２は横フレーム３に垂設され、このシリンダ
２２のピストンロッド２１の下端に枢＠２３をもって揺
動支持フレーム２５が垂直方向に１工動可能にＳ！！ｉ
Ｍされる。そして、このＩ名動支持フレーム２５の両端
にそれぞれ軸受２４．２６が取付けると共に、このら軸
受２４、２６にて圧下［ｌ−ル２０が回転可能に支承さ
れる。

一方、両軸受２４．２６の軸方向の外側にはそれぞれ軸
受２４．２６に向って進退可能かつ軸受２４．２６を押
圧し得るピストンロッド１１を有するロールギャップ調
整用シリンダ７０が配設され、これら圧下調整シリンダ
７０．７０に上記主切換弁５７．５７”を介してオイル
タンク５６．５６′が接続されると共に、第１及び第２
の設定圧り換弁５８．５８＝、　　５９．５９′及び圧
力調整弁Ｇｏ、　ＧＯ−、６０ａ　、　ＧＯａ’が接続
される。

したがって、例えば、ホイールリムＭの右側の径が小さ
い時、左側のロールギャップ調整用シリンダ７０が作動
して圧下ロール２０の左側の傾きずなわち昇降を規制し
、右側の圧下刃を増して、ホイールリムＭの左右の径を
均一に制御ＤＴることができる。

［発明の効果コ 以上に説明したように、この発明によれば、駆動ロール
と圧下ロールとの間に介在されるリング状素材を延伸成
形しつつ回転させた状態において、成形中におけるホイ
ールリムの左右の外径の差分を検出してロールギトツブ
を調整してホイールリムの左右の外径寸法を同一に成形
するため、以下のような効果が得られる。

１）従来のような寸法精度を正確にするためのプレス加
工が不要となり、簡単な設備及び少ない労力で精度のよ
いホイールリムを製造することができる。

２）駆動ロールと圧下ロールのセツティングに精密な調
整が不要であるため、作業性能の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車両用ホイールリム製造装置の使用
状態を示す側面図、第２図はこの発明の製造装置を具（
！するホイールリム成形機の正面図、第３図は第２図の
側面図、第４図はこの発明における圧下ロール操作部及
び制御部の油圧回路図、第５図はこの発明にＪ３ける制
御部の作動過程を示すフローヂＶ−ト図、第６図はこの
発明における圧下ロール操作部の別の実施例を示す要部
側面図である。 符号説明 （１０）・・・駆動ロール （２０）・・・圧下ロール （２２，２２ａ　、　２２ｂ　）・・・圧下ロール操作
用シリンダ（圧下ロール操作部） （２４，２ｆ３）・・・圧下ロール用軸受（２５）・・
・１１動支持板 （３０）・・・ホイールリム外径検出装置（３２）・・
・検出ロール〈検出手段ン（４０）・・・比較手段 （５６）・・・オイルタンク（圧力供給源）（５７）・
・・主切換弁 （５８）・・・第１の設定圧切換弁 （５９）・・・第２の設定圧切換弁 （６０，６０ａ　）・・・圧力制郭弁 特　許　出　願　人　日本軽金屈株式会社同　　　　　
新潟日軽工営株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　中　　村　　智　　廣　
（外２名）１０：駈ｖＪ０−ル 第２図 第３図 第５図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動ロールと圧下ロールとの間にリング状素材を
   介在させると共に、圧下ロール圧により延伸成形して車
   両用ホイールリムを成形するに当って、上記圧下ロール
   の左右に独立して作動圧を加圧させ、成形中の上記ホイ
   ールリムの左右のフランジ部の外径を別個に検出すると
   共に、その検出値を比較し、所定の値以上の差分に応じ
   て上記圧下ロールの操作部に作動信号を送って圧下ロー
   ルの両作動圧を制御しつつホイールリムの成形を行うよ
   うにしたことを特徴とする車両用ホイールリムの製造方
   法。
2. （２）駆動ロールと圧下ロールとの間にリング状素材を
   介在させると共に、圧下ロール圧により延伸成形して車
   両用ホイールリムを成形する車両用ホイールリムの製造
   装置において、上記圧下ロールの左右に独立して作動圧
   を加圧する圧下ロール操作部と、成形中の上記ホイール
   リムの左右のフランジ部の外径を別個に検出する検出手
   段と、これら検出手段からの信号を受けて検出値を比較
   する比較手段と、比較手段からの信号を受けて上記各圧
   下ロール操作部の圧下調整を司る制御部とから成ること
   を特徴とする車両用ホイールリムの製造装置。
3. （３）圧下ロール操作部が、圧下ロールを回転可能に支
   承する一対の軸受を昇降可能に支持する圧下ロール操作
   用シリンダであることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の車両用ホイールリムの製造装置。
4. （４）圧下ロール操作部が、圧下ロールを回転可能に支
   承する一対の軸受を揺動可能に支持する圧下ロール操作
   用シリンダと、上記各軸受に作用する一対の圧下調整用
   シリンダとで構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の車両用ホイールリムの製造装置。
5. （５）制御部が、圧下ロール操作部に作動圧を供給する
   圧力供給源と、これら圧下ロール操作部と圧力供給源と
   を接続する管路中に配設される主切換弁、設定圧切換弁
   及び圧力制御弁とで構成されることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の車両用ホイールリムの製造装置。
6. （６）検出手段が成形中のホイールリムの下端検出部に
   向って常時押圧される追従式の検出ロールである特許請
   求の範囲第２項記載の車両用ホイールリムの製造装置。