JPS63267160A - ホイ−ルのボルト穴のナツト座加工方法 - Google Patents

ホイ−ルのボルト穴のナツト座加工方法

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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］ 本発明は、ホイールのポル１〜穴のノーット座の加、　
　■方法に関する。
［従来の技術１ ホイールは車軸のハブにスリットボルトによって取付け
られるので、ホイールはスタッドボルトを挿通するため
のボルト穴を有する。ホイールがアルミ合金等の軽合金
から成る場合、とくに大型ホイールの場合、ボルト穴は
球面状のナツト座を有する。この球面状のナツト座の加
工は、従来、ボルト穴をドリルで穿設し、しかる後切削
加工かコイニング（回転しない工具で強い力で軸方向に
圧縮力をかけナツト座を圧縮成形する加工法）かによっ
てナツト座を形成するという方法をとっていた。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の加工方法によって製作されたホイールは
、ボルト穴まわりのライフ強度がホイールの他の部分の
ライフ強度に対して劣り、これをカバーするために、ホ
イールの板厚を厚くして、必要な強度を確保していたた
めに、重量増加という問題を伴なうとともに、以下の問
題も発生していた。
ホイールを１−ラックやバス等の車両に装着するに際し
、それまでスチール製の板厚の薄いホイールを取付けて
いた車両のホイール交換の場合は、スタッドボルト迄長
いものに交換しなければならず、交換に手間がかかつて
しまう。
また、座面を暫定設備（アムスラー）でコイニングし、
エツジの面取りを手仕上げによって行なっているので、
作業が危険でかつ熟練を要する。
さらに、このコイニング、手仕上げ面取りは、ボルト穴
のドリルｈロエとは別の装置、手段で行なうので、工数
が多くかかる。
本発明は、軽合金ホイールのナツト座を特殊加工方法に
よって加工することによりナツト座自体の強度を向上さ
せ、ナツト座がライフ強度上のネックとならないように
し、板厚の増／Ｊ［＋やそれに伴なう問題を発生させな
いようにすることを目的とする。
し問題点を解決するための手段］ 上記問題は、本発明によれば、段付ドリル加工によって
ナツト座を含みボルト穴を加工し、しかる後ナツト座の
少なくともエツジ部にローラバニシング加工を施してナ
ツト座を鏡面、に仕上げる、ホイールのポル１〜穴のナ
ツト座加工方法によって解消される。
［作　　用］ 上記本発明のナツト座加工方法によるときは、ドリル加
工されたナラ１〜座の少なくともエツジ部を転勤するロ
ーラを押圧するローラバニシング加工によって鏡面仕上
げするので、表面が加工硬化し、さらに圧縮残留応力が
生じることにより強度が上弄し、さらに表面粗さは鏡面
仕上げとなる。
ナツト座表面自体のライフ強度の増加によってホイール
は板厚を増加する必要がなくなり、重量増加は阻止でき
、スタッドボルトの交換を必要とせずにホイールの交換
が可能となる。さらにローラバニシング加工を球面座と
エツジ部の両方に施す場合は、ナラ１〜座の球面とエツ
ジが同時に仕上げられるので、工数低減、加工の容易化
がはかられる。さらに、鏡面仕上げによって外観品質も
向上する。
［実施例］ 以下に、本発明に係るホイールのボルト穴のナツト座加
工方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第１図はホイールの加工すべきボルト穴を示し、第２図
は加工中のホイールおよび加工装置を示し、第３図は加
工装置中のローラを示し、第４図はローラの一部を拡大
したものを示している。
第１図において、アルミ合金から成るホイール１は、ハ
ブに通りつける際のスタッドボルトが挿通するボルト穴
２を有する。ボルト穴２は軸方向両端部にナツト座３を
有し、ナツト座３は球面座４とエツジ部５とを有する。
本発明のローラバニシング加工が施される部位は、第１
図において、粗い短かい斜線を施した部位であり、少な
くともエツジ部５である。ローラバニシング加工はエツ
ジ部５と球面座４の両方に施されてもよい。この部位は
、ナツトが当接しかつ形状が急激に異なる部位のため局
部集中応力が発生する部位であり、この部位に切削加工
の（ｆｆ等が残っていると繰返し応力を受けている間に
傷からクランクが成長して疲労破壊を生じホイール１の
ライフ強度（疲れ強さ）を弱める。
ホイール１は、段付きドリル刃によって裏表からドリル
加工されることにより、ナツト座３の粗形状を含みボル
ト穴２がまずドリル加工される。
このようなドリル加工は従来も行なわれていた加■であ
り、従来はこのドリル加工の後にナツト座３にコイニン
グかまたは切削加工が施されていた　　　　−のである
。
しかし本発明では、ナツト座３を含みボルト穴２を加工
されたホイール１のナツト座３の少なくともエツジ部５
に、第２図に示すように、ローラバニシング加工を施す
ことに特徴がある。ローラバニシング加工は、転勤する
ローラ６をナツト外３に押圧する加工であり、ローラバ
ニシング加工自体は公知の技術であるが、これをホイー
ル１のナツト座３に適用する方法は従来なかった。　ロ
ーラバニシング加工がホイール１のポル）・穴２のナツ
ト座３の加工に適用されなかったのは、次のような理由
によるものと推察される。
ローラバニシング加工は転勤するローラおよび押圧のた
めの付勢装置を必要とするので、一般に装置が大型とな
り、ホイールのナツト座のように小さな加工部位に適用
されず、万一適用するにしても小型の、ホイールナツト
座加工用のＷ用のローラバニシング装置の開発が必要と
なる。このような装置の開発に際しては、転勤するロー
ラを必要としないコイニング装置の方が当業者にとって
通常採用される手段であり、従来は専らコイニング装置
とされていた。また、万一ローラバニシング加工をホイ
ールのナツト座に適用したとしても、それは球面座とエ
ツジとに独立に適用されるであろうし、そのような場合
は１つのナツト座の加工に２回のＯ−ラバニシング加工
を必要とし、コイニング加工とエツジ部手仕上げに比べ
てそれ程工数低減が望めなくなってしまう。したがって
、とくに新たなローラバニシング加工を開発する利点が
なくなってしまう。
本発明では、ローラバニシング加工の適用に際し、ロー
ラバニシング加工装置の小型化と、ローラバニシング加
工をエツジ部４と球面座５の両方に施す場合は、特殊形
状のローラ６の開発により、１つのナツト座３に１回の
ローラバニシング加工を施すことによってナツト座３の
球面座４とエツジ部５の両方の同時加工を可能としてい
る。
第２図および第３図において、ローラバニシング加工の
工具本体７は、加工圧を出す皿ばね８（第２図に概略的
に図示）を内蔵しており、小型の推力手段で押圧力が出
せる。工具本体７は、工具本体軸芯まわりに回転自在の
フレーム９を有しており、フレーム９には少なくとも１
個のローラ６がローラ軸芯まわりに回転自在に保持され
る。
１０は推力の反力を受けるスラストベ、アリングである
。ローラ６は両端部に円筒部１１．１２を有し、工具本
体７の一端の円錐面に転勤自在に支持される。
ローラ６は、両端の円筒部１１．１２の中間に、特殊形
状の抑圧面を有し、この抑圧面は、ホイール１のナツト
座３の球面座４の表面と雄雌の関係で同形状に形成され
た球面部１３と、その両端につらなりホイール１のナツ
ト座３のエツジ部５の表面と雄Ｉｌｌの関係で同形状に
形成されたエツジ成形部１４とから成る。ただし球面部
１３はなくてもよい。ローラ６が球面部１３とエツジ成
形部１４との両方を同時に備えている場合は、１回のロ
ーラバニシング加工によって、１つのホイール１のナツ
ト座３の球面座４とエツジ部５の同時成形が可能である
。
ローラバニシング加工は、ローラ６をナツト座３にあて
、工具本体７をナツト座３方向に押して皿ばね８によっ
て推力を出してローラ６をナツト座に押しつけ、工具本
体７をその軸芯まわりに回転させ、ローラ６をナツト座
３に抑圧の状態を保持して転動させることによって行な
われる。これによって、ナツト座３は、少なくともエツ
ジ部５にローラバニシング加工が施され、鏡面に仕上げ
られる。
ローラバニシング加工がｔＭされたナツト座３は、その
表面および表面近傍が局部強制歪みによって加工硬化さ
れ、それと同時に圧縮残留応力が発生し、かつ切削加工
等において必然的に生じるような加工による傷をもたな
い鏡面となる。
加工硬化は表面の疲労強度を向上させるとともにホイー
ル１の仝休の強度を向上させる。また、圧縮残留応力は
ナツト座３の表面および表面近傍に繰返し応力がかかっ
たときに応力変動領域が過大引張領域に入ることを防止
し疲労破壊の発生を生じ難くする。また、鏡面はクラン
クの発生、進展のちととなる傷の存在をなくす。これら
は何れも、ホイール１のナツト座３の疲労強度を著しく
向上させるものである。
ナツト座３の疲労強度増加によって、従来必要であった
ナツト座３の強度カバーのためのホイール１の板厚増加
は不要となる。したがって、本発明の加工方法が適用さ
れたナツト座３を有するホイール１は、当然にホイール
板厚が増／Ｊ１１されておらず、小母が軽減され、材料
費も節約されたホイール１となっている。
このような板厚増加を伴なわないホイール１は、ホイー
ル交換に際し、スタッドボルトまで長さの長いスタッド
ボルトに交換することを必要とＵず、ホイール交換を容
易にする。
し発明の効果］ 本発明に係るホイールのポル１〜穴のナツト座加工方法
によるとぎは、次の効果を得る。
イ、ホイールのライフ強度か向上する。
０・このライフ強度向上によりホイールの板厚を薄くで
き、軒昂化、コストダウンがはかれる。
ハ、また、ホイール板厚の軽減によって、トラック、バ
ス等の車両のホイール交換、装着が容易となる。
二、ナラｉ・座を１回のローラバニシング加工ににって
加工できるため、従来のコイニングまたは切削、および
手仕上げ面取りにくらべて、加工工数の低減がはかられ
る。
ボ、外観品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図はホイールのボルト穴近傍の断面図、第２図は本
発明のローラバニシング加工をホイールに適用している
状態の概略正面図、第３図はローラバニシング加工装置
の正面図、第４図はローラの部分正面図、 である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）段付ドリル加工によってナット座を含みボルト穴
    を加工し、 しかる後ナット座の少なくともエッジ部にローラバニシ
    ング加工を施してナット座の少なくともエッジ部を鏡面
    に仕上げる、 ことを特徴とするホイールのボルト穴のナット座加工方
    法。
  2. （２）前記ローラバニシング加工をナット座のエッジ部
    と球面座の両方に施す特許請求の範囲第１項記載のナッ
    ト座加工方法。
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