JPS63134B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム若しくはアルミニウム
合金製の自動車用タイヤホイールを製造する方法
に関し、特にこれらの素材をホイール成形用に調
整すると共に、ホイールのリム成形部分をあらか
じめしごき加工し、次いでロールを押圧してリム
部を成形する様にしたものである。

トラツク、バス、乗用自動車等のタイヤホイー
ルとしては一般に鋼製ホイールが使用されている
が、自動車のばね下重量を軽減すると共に取り扱
いを容易にし、且つ美観を向上させる点などから
アルミニウム若しくはアルミニウム合金のホイー
ル（以下単にアルミホイールという）が普及して
いる。

ところで鋼製ホイールの成形方法は、第１図乃
至第４図に示す通りで、まずホイールのリム成形
用鋼板素材１を曲げ、両端を溶接１ａして筒状物
２を形成する。そして成形用ロール３に該筒状物
２を当て、成形用外ロール４を内ロール３側に圧
接しながら内ロール３の回転に沿う様に回転させ
てリム５を成形する。他方ホイールのデイスク部
は別工程で成形する様になつており、通常はハブ
取り付け用ボルト穴および車軸貫通穴或は適当な
窓穴を形成加工したデイスク盤６を用い、これを
リム５の内側に溶接して鋼製ホイールを完成して
いる。しかるにアルミホイールにあつては、強度
保持の点からリム部およびデイスク部が厚肉で形
成されると共にこれらを溶接一体化することは好
まれず通常は一体の素材から形成される。そして
これらの形成に当つては通常まず素材を鋳造或は
鍛造し、しかる後切削加工したり、或は成形ロー
ルによつてリム部を成形してからデイスク部の穴
あけ、窓あけ等の機械加工を行なつている。第５
図乃至第９図はこれらの一例を示すもので、ビレ
ツト７を熱間鍛造によつて皿状鍛造物８とし、更
に熱間鍛造を加えてカツプ状部材９とする。そし
て該カツプ状部材９にあつては、ホイールのリム
形成部として円筒部１０が、またデイスク形成部
として底辺１１がそれぞれ一体的に形成される。
この様なカツプ状部材９は、鋳造物を切削加工し
たカツプ状部材に比較して材料の強度が高い。そ
してリム部の成形に当つては、底辺１１（デイス
ク部）と円筒部１０（リム部）との接続曲面に相
当する突部３ａを形成した内ロール３に、前記カ
ツプ状部材９の円筒部１０を当て、前述した様な
成形用外ロール４を圧接して加工する。なおリム
の形状は適当な一例を示すもので、底１３の幅や
深さは適当に選択され、これによつて内ロール３
および外ロール４の形状も変更されるが、図は広
幅平底リムを多く採用するトラツクやバスなどの
ホイールを例示したものである。またリム部の成
形に当つては、圧接および内ロール３の軸方向に
積極的に移動する様なトラバース式外ロール１４
（第９図）を利用することもある。この様にして
成形された一体成形リム１２のデイスク部１１に
は、次いで機械加工が施される。

ところで、この様なアルミホイールの成形方法
においては、カツプ状部材９の熱間鍛造物の寸法
精度が一定でなく、素材段階での切削加工を必要
としたり、或は成形後において切削する必要が生
じることもある。更に成形後の表面仕上げ状態を
改善する為に修正切削を必要とすることもある。
またカツプ状であるため熱間加工における温度降
下が不均一となり、加工硬化による強度上昇が期
待できず、特にカツプ状部材９においては底辺１
１と円筒部１０との境界部分および円筒部１０の
周面における性状の不均一があり、カツプ状部材
の熱間鍛造には細心の注意が必要であつた。

この様なことから例えば特開昭51−123768号及
び同51−123769号に開示される様な鍛造と回転し
ごきの両手法を利用したアルミホイールの製造方
法も提案されているが、未だ鍛造によるところが
多いだけでなく、特に上記製造方法で採用される
鍛造を検討してみると、型鍛造を３回に分けて行
なうものである為、夫々の工程毎に形状の異なつ
た金型を準備する必要があると共にその都度素材
及び金型の加熱を繰返す必要があり、又金型の交
換作業も行なう必要が生じる。この様に作業性が
極めて悪いだけでなく、金型の損耗がはげしく、
金型そのものの再生が必要になり金型コストが高
くなる。また小リムをロール成形するに当たつて
は、小リムの内面側に極めて複雑な形状からなる
支持金型を別途装着する必要があり生産コストを
押しあげる要因となつている。

本発明は以上の様な事情に着目してなされたも
ので、アルミホイールのリム成形に当たつて、該
リム成形部をしごき加工しておけば、リム部の厚
さを極めて精度よく均一にすることができ、且つ
その面を極めて滑らかに形成できることに注目
し、アルミホイールのリム成形に当たつてあらか
じめ成形部分をしごき加工する製造方法を提供す
るものである。

即ち本発明の製造方法とは、アルミニウム又は
アルミニウム合金製カツプ状部材をその円形腔部
に嵌挿された回転マンドレルによつて回転させな
がらカツプ状部材の外周面にしごきロールを押圧
して大リム側のリム下地を作り、次いで前記カツ
プ状部材の外底面周縁部に押込用ロールを押圧し
つつカツプ状部材の底側外周面にしごきロールを
押圧して小リム側のリム下地を張り出させ、前記
小リム側のリム下地の外周面と前記大リム側リム
下地の内周面に夫々リム成形ロールを押当ててリ
ム部を成形し、前記カツプ状部材の底面を機械加
工してデイスク部を成形することを要旨とするも
のである。

以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する
が、図は具体的な方法の一例を示すもので、本発
明はこれらの図示例に限定されず、前記および後
述する記載の趣旨に徴して他の態様で行なつた
り、或は一部設計を変更しても同様に実施するこ
とができる。

即ち本発明は単純なカツプ状部材を素材とする
ものである為複雑な型鍛造を繰返す必要がなく、
又該カツプ状部材の製造も簡単であり、単一の金
型による鍛造によつて提供でき、又後記実施例の
如く円盤状部材を絞り成形に付して提供すること
もできる。

第１０〜１６図は本発明の製造方法を示すもの
で、アルミホイール成形用に製造した円盤を絞り
加工によつてカツプ状部材に形成した後、これを
しごき加工してリム下地を作り、次いで前記した
様にリム成形を行なう。即ち前記アルミホイール
成形用円盤１５は、圧延や鍛造によつて、第１０
図に示す様な円板状に形成される。そしてその肉
厚は、ホイールのデイスク部相当厚さとする。そ
して該円盤１５を絞り加工してカツプ状部材９ａ
にするには、例えば第１２図に示す様に、カツプ
状部材９ａの円筒部１０ｂに内接する様な絞り用
マンドレル１６（絞り加工としごき加工を同じロ
ールで行なうときは前記マンドレル１６となる）
を用い、該マンドレル１６は積極的に回転される
様に構成される。一方該マンドレル１６に対向し
て押えロール１７が設けられ、該押えロール１７
はマンドレル１６側へ進退自在で且つ積極的に加
圧でき、しかも自由に回転できる様に構成されて
いる。よつて前記円盤１５はマンドレル１６と押
えロール１７によつて図示する様に保持される。
また押えロール１７側の外周部には、マンドレル
１６の外周と所定の間隔（絞り加工部の肉厚相
当）を保持してマンドレル１６側へ移動する押圧
ロール１９ａが設けられている。この状態からマ
ンドレル１６が矢印方向に回転し、押圧ロール１
９ａがマンドレル１６方向に移動すると、円盤１
５の周辺が順次絞り加工され、第１２図に示す様
なカツプ状部材９ａを得ることができる。この様
な絞り加工によつて形成されたカツプ状部材９ａ
は、鋳造品や熱間鍛造物に比較して極めて精度が
よい。特に前記ホイールのデイスク部とリム部と
の境界部は絞り成形によつて周部が均一な性状に
形成される。また加工硬化等による不均一部は発
生しない。そしてマンドレル１６を回転させなが
らその外周部にしごきロール１８を圧接し、円筒
部１０ｂをしごきながら該ロール１８を図面の左
側に移動させて、大リム側のリム下地１０ａとす
る。この様にしてしごき加工したリム下地１０ａ
は前記した様に極めて均一な肉厚を有すると共に
その表面は滑らかであり、且つ材料の耐力が上昇
する。例えば50％の冷間しごき加工ではアルミニ
ウム合金の耐力を２〜３倍まで上昇させることが
できる。

なお必要によつてはリムフランジのデイスク側
成形を、しごき加工と同時に行ない且つその成形
に当つてはしごきロール１８を利用することがで
きる。図示例はこの様な成形手段を採用したもの
を示す。即ち前第１３図において説明したしごき
ロール１８は、カツプ状部材９ａの円筒部１０ｂ
の底側を残す様にしてしごき、該しごき加工が終
了した段階で第１４図に示す位置を保持させる。
次いで押えロール１７を退避させるか（図示）或
は圧接させたままで、押入用ロール１９をカツプ
状部材９ａの底部外周に圧接して凹部２０を形成
し、更にしごきロール１８を図の右方に移動し小
リム側のリム下地２１を所定形状に形成する。そ
して該リム下地２１はリムフランジのデイスク側
の一部を形成するものである。この様にしてカツ
プ状部材９ａにリム部の下地が形成されると、次
にリム部の成形加工が行なわれる。この場合、第
１５図に示すように成形用内ロール３およびトラ
バース型外圧ロール１４で加工を行なう方法、或
は第１６図に示す様に外ロール４を圧接する方法
等によつて大リム２２および小リム２３からなる
リム部を有する一体成形ホイール１２が製造され
る。

本発明はアルミホイール成形に当つて、リム相
当部をあらかじめしごき加工してからリム部とし
て仕上げる様にしたから、リム成形部が強力且つ
薄肉で形成されると共に極めて平滑な面で形成さ
れ、軽量でしかも耐力の強いホイールを提供でき
る。また成形工程も簡単になり生産性が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、鋼板製ホイールの製造工
程を説明する説明図、第５図乃至第９図は従来の
アルミホイール製造工程を説明する説明図、第１
０図乃至第１６図は本発明の製造法の一例を示す
説明図で、第１０図は出発原材の見取図、第１１
図は絞り加工説明見取図、第１２図は絞り加工説
明側面図、第１３図はしごき加工説明側面図であ
る。第１４図は突部形成説明側面図、第１５図お
よび第１６図はリム成形を示す一部破断側面図で
ある。 １…鋼板素材、２…筒状物、３…内ロール、４
…外ロール、５…リム、６…デイスク盤、７…ビ
レツト、８…皿状鍛造物、９…カツプ状部材、１
０…筒状部、１１…底辺、１２…一体成形ホイー
ル、１３…底、１４…外ロール、１５…円盤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム又はアルミニウム合金製カツプ
   状部材をその円形腔部に嵌挿された回転マンドレ
   ルによつて回転させながらカツプ状部材の外周面
   にしごきロールを押圧して大リム側のリム下地を
   作り、次いで前記カツプ状部材の外底面周縁部に
   押込用ロールを押圧しつつカツプ状部材の底側外
   周面にしごきロールを押圧して小リム側のリム下
   地を張り出させ、前記小リム側のリム下地の外周
   面と前記大リム側のリム下地の内周面に夫々リム
   成形ロールを押当ててリム部を成形し、前記カツ
   プ状部材の底面を機械加工してデイスク部を成形
   することを特徴とするアルミニウム又はアルミニ
   ウム合金製自動車用ホイールの製造法。 ２ アルミニウム又はアルミニウム合金製カツプ
   状部材がアルミニウム又はアルミニウム合金製の
   円盤状素材を絞り成形に付してカツプ状部材とし
   たものである特許請求の範囲第１項記載の製造
   法。