WO2004067294A1

WO2004067294A1 - 不等厚リムとその製造方法

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Publication number: WO2004067294A1
Application number: PCT/JP2003/016019
Authority: WO
Inventors: Kishiro Abe; Tsuneo Watanabe; Satoru Miyashita; Takenobu Hasegawa; Kenichi Inada; Shojiro Yokomizo; Shingo Tsukui; Katsuki Kato; Morishi Kuno; Katsunori Todoko; Kenji Hayashi; Nobuyuki Soma; Masaaki Hara
Original assignee: Topy Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2004-08-12
Also published as: KR100809942B1; EP1588867A1; US7111910B2; CN1744997A; JP4053437B2; CN100503277C; KR20050098274A; JP2004230919A; EP1588867B1; JP4076451B2; US20050253447A1; EP1588867A4; JP2004230960A

Abstract

リム成形後には軸方向R部となる第1の素材部分とリム成形後には隣り合う軸方向R部の間の部分となる第2の素材部分とを有し、第1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いに平行な平行部(13)を形成し、各平行部の幅を、対応するR部の成形時リム軸方向ズレ最大量より広い幅で確保し、第2の素材部分に、板厚変化部(14)を形成し、該板厚変化部表面を直線または緩やかな曲線の形状とした、不等厚リム用リム素材(11)、および該不等厚リム用リム素材(11)から製作した不等厚リム(12)と、該不等厚リム用リム素材(11)から不等厚リム(12)を製造する方法。

Description

明細書

不等厚リムとその製造方法技術分野

本発明は、不等厚リムとその製造方法、並びに不等厚リムと技術分野および解決すべき課題を同一とする不等厚リム用リム素材に関する。背景技術

トラック、バス用ホイールのリムには、従来、図 5に示す平板形状素材 1、および図 6に示す形鋼形状素材 2の、 2種類の素材の何れかの素材が使用されている。さらに、特開平 8 _ 9 1 0 0 5号公報に示す不等厚材料素材 3 (図 7、図 8 ) などの素材の使用も知られている。

それらの素材からのリムの製造工程を図 9 A、図 9 B、図 9 Cに示す。これらの製造工程において、平板については、図 9 Aに示すように、巻き工程 4、溶接工程 5、トリミング工程 6、フレア一またはエキスパンダ一工程後、主にロール成形工程 7によりリム形状を形成している。形鋼については、形鋼が最終形状に近い断面形状となっているため、図 9 Cに示すように、巻き、溶接後、分割型を用いた主に径方向への拡大成形工程（サイジング） 8となる。特開平 8— 9 1 0 0 5号公報の不等厚材料については、図 9 Bに示すように、トリミング工程 6を除き、平板からのリム成形と同じ工程 4、 5、 7、 8を想定している。「想定」としたのは、特開平 8— 9 1 0 0 5号の工程による製作が未実施であるためである。

また、リム溶接後のトリミング（バリ取り）については、平板素材から製作した円筒状素材では、図 1 0 A、図 1 0 Bに示すように、刃具 9を環状素材の軸方向に動かして溶接部のバリをトリミングしている。また、形鋼から製作した環状素材では、凹凸があるため、図 1 1 A、図 1 1 Bに示すように、環状素材の断面と同じ形状がついた刃具 1 0を環状素材の周方向に動かして溶接部 Wのバリをトリミングしている。特開平 8— 9 1 0 0 5号の不等厚素材から製作した環状素材については、形鋼の場合に準じるトリミングとなる。しかし、従来技術には、以下の問題がある。

平板素材から製作した円筒状素材では、巻き、加工時の肉減りを除いて一定板厚であるため、発生応力に比例した肉厚配分は期待できず、剛性や疲労強度が最も必要となる部位に合わせ一様に厚い板厚になってしまう。その結果、重く、余分な材料分のコストがかさむ材料となり、時代の要請である軽量化、コストダウンが困難な素材となる。

形鋼素材から製作した環状素材は、ほぼ一定板厚を有し、リム軸方向に大きなうねりと凹凸をもち、巻き、溶接、成形の各工程での加工歪み、型当たり等が発生しやすく、製品も外観的に見劣りがする。また、溶接部トリミングは、図 1 1 A、図 1 1 Bに示したように周方向に刃具を移動させることでしか対応できない。また、平滑加工も困難である。その結果、外観品質、意匠面で評価が低く、トリミング後に外観を美しくするための追加工を必要とする。それでも外観的には充分でなく、低価格化も難しい。

平板、形鋼から製作したリムのそれぞれの上記の欠点を克服するために、特開平 8— 9 1 0 0 5号（図 7 ) により、厚さが各部位でことなる素材からリムを製作する方法が提案された。しかし、特開平 8— 9 1 0 0 5号の提案では、図 7、図 8に示すように、リムのコーナ（軸方向曲がり部）に対応するリム素材厚肉部は素材表面が基本的に凸状の弧からなる Rで結んだ形状となっている。

これでは強度が最も必要となる最厚肉部がリム成形時に幅方向（リム軸方向）にずれると、狙った部位に狙った板厚を確保できないという問題が発生する。必要板厚が確保できないということは、強度が確保できないことを意味し、最悪の場合は亀裂発生等の不具合を生じるおそれがあり、対策として余分な板厚を付加することになる。

さらに別の問題として、素材圧延時に素材搬送ローラコンベア一上を素材が搬送されるが、平滑のままであると板厚が薄くなるに従い、先端部がロール間で重力により垂れ下がり平滑度を保ちにくくなり、下方に曲がり、コンベア一搬送にも支障をきたすおそれが出る。

また、リム製造巻き工程においてフラットだと巻きロールへの投入ピンチ力が不足し投入不具合が発生しやすい。ピンチ口一ルのギャップを狭くすることにより素材を強制的にロールに押し込もうとするとロールと素材がスリップして傷が発生する。

また、リムのコーナーの厚肉部の表面が基本的に Rで結んだ形状となっているため、図 8に示すように、急傾斜部位 2 3が生じ、急傾斜部位 2 3の最大傾斜角度が大きくなり過ぎ、たとえば 3 0度を越える角度になって、図 9 Bのトリミング工程 6において軸方向トリミングが不可能であり、図 1 1 A、図 1 1 Bの周方向トリミングを採用せざるを得ない。しかし、周方向トリミングでは、図 1 2 A 、図 1 2 B、図 1 2 C、図 1 2 Dに示すように、切除素材 2 0の取り残し 2 1が後工程（成形工程等）で押し込まれてできるカプリ 2 2の発生を伴う。より詳しくは、図 1 2 Aにおいて環状素材の溶接部 Wを周方向 Cにトリミングする場合、図 1 2 Bに示すように、刃具 1 0を動かしてバリ 2 0を除去しょうとすると、環状素材の場合には図 1 2 Cに示すように、取り残し 2 1が生じ、この取り残し 2 1は環状素材のロール成形時にロールで押しつぶされてカプリ 2 2となる。カブリ 2 2を放置すると切欠き効果による亀裂発生や、外観品質低下の問題を生じ、それを除去しょうとすると、形鋼同様、後加工に多大のコストを要する。本発明の第 1の目的は、リム成形時に厚肉部が軸方向にずれても強度低下が生じない不等厚リムとその製造方法並びに不等厚リム用リム素材を提供することにある。

本発明の第 2の目的は、環状リム素材にした時に溶接部を軸方向にトリミングすることが可能な、不等厚リムとその製造方法並びに不等厚リム用リム素材を提供することにある。本発明の第 3の目的は、必要な強度を維持したまま軽量化をはかることができる不等厚リムとその製造方法を提供することにある。

本発明の第 4の目的は、外観品質を改善できる不等厚リムとその製造方法並びに不等厚リム用リム素材を提供することにある。

発明の開示

上記目的を達成するための本発明はつぎの通りである。

( 1 ) 不等厚のリム素材から作製され、リム軸方向にリムの厚さが変化する不等厚リムであって、

前記リム素材が、リム成形後には軸方向 R部となる第 1の素材部分とリム成形後には隣り合う軸方向 R部の間の部分となる第 2の素材部分とを有し、

前記第 1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部を形成し、各平行部の幅に、対応する R部の成形時リム軸方向ズレ最大量より広い幅を確保し前記第 2の素材部分に、板厚変化部を形成し、該板厚変化部の表面を、該板厚変化部の両側の平行部の表面の軸方向端点を直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるグループから選択された線で結んだ形状とした、

不等厚リム。

( 2 ) 前記板厚変化部の表面の前記平行部の表面に対する傾斜角度を 2 5度以下とした、（1 ) 記載の不等厚リム。

( 3 ) 不等厚リム素材を圧延にて製造し、前記不等厚リム素材を巻き加工し、巻かれた前記リム素材両端を突き合わせ溶接して環状素材とし、前記環状素材の溶接部をトリミングし、前記環状素材の軸方向両端をフレア一加工し、ついで両端がフレアー加工された前記環状素材をリム形状にロール成形する、各工程を有する不等厚リムの製造方法であって、前記不等厚リム素材を製造する工程において、

リム成形後には軸方向 R部となる第 1の素材部分とリム成形後には隣り合う軸方向 R部の間の部分となる第 2の素材部分とを有し、

前記第 1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部を形成し、各前記平行部に、対応する R部の成形時におけるリム軸方向ズレの最大量より広い幅を確保し、

前記第 2の素材部分に、板厚変化部を形成した、

リム素材を製造する、

不等厚リムの製造方法。

(4) 各前記板厚変化部の表面を、該板厚変化部の両側の平行部の表面の軸方向端点を直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるグループから選択された線で結んだ形状とした、（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(5) 各前記平行部のリム軸方向の幅が、 2〜 10mmである（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(6) 前記不等厚リム素材の片面が平らで他面が凹凸している（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(7) 前記不等厚リム素材の両面が凹凸している（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(8) 前記不等厚リム素材が、リム素材圧延中またはリム圧延以後に、板厚中心が、リム成形後のリム軸方向に対応する方向になだらかに凹凸するように、成形される（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

( 9 ) 各前記板厚変化部の表面の前記平行部の表面に対する傾斜角度を 25度以下とした、（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(10) 各前記板厚変化部の表面の前記平行部の表面に対する傾斜角度を 15 度以下とした、（3) 記載の不等厚リムの製造方法。 (11) 前記トリミング工程でトリミング用刃具を前記環状リム素材の軸方向に移動させ、かつ、前記環状リム素材の素材形状に倣って移動させる（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(12) 前記不等厚リムは、バス、トラック用ホイールのリムである（3) 記載の不等厚リムの製造方法。

(13) 不等厚リム用のリム素材であって、

リム成形後には軸方向 R部となる第 1の素材部分とリム成形後には瞵り合う軸方向 R部の間の部分となる第 2の素材部分とを有し、

不等厚リム用リム素材。

(14) 前記板厚変化部の表面の前記平行部の表面に対する傾斜角度を 25度以下とした（13) 記載の不等厚リム用リム素材。上記（1) 、（2) の不等厚リム、上記（3) 〜（12) の不等厚リムの製造方法、上記（13) 、（14) の不等厚リム用リム素材では、リム素材の表裏面の平行部の幅を、該平行部が対応する R部（リム成形後の軸方向曲がり部）の、リム成形時におけるリム軸方向ズレ最大量より広い幅で確保したので、リム成形時に素材がリム軸方向にずれても、平行部は依然 R部に位置しており、リムの強度が維持される。

また、リム素材に、リム成形後の R部に対応する部分に平行部を形成し、 R部間に対応する部分に板厚変化部を形成したので、リム成形後の、強度が必要な部分（R部）を厚肉とすることができ、強度が余っている部分（R部間部分）を減肉することができ、必要な強度を確保したまま、軽量化、材料節約をはかることができる。

また、リム素材の板厚を素材幅方向で変化させるが、本質的に形鋼ほど断面をうねらせ凹凸させたものではないので、溶接バリの環状素材軸方向トリミングが容易であり、外観品質を改善できる。

上記（2 ) の不等厚リム、上記（9 ) 、（1 0 ) の不等厚リムの製造方法、上記（1 4 ) の不等厚リム用リム素材では、リム素材の板厚変化部の表面の傾斜角度を 2 5度以下としたので、 2 5度以上の逃げ角をもつ刃具を素材形状に倣って送りつつ環状素材の突き合わせ溶接部を環状素材の軸方向にトリミングすることが可能になる。その結果、周方向トリミングで問題となるカプリの発生や外観品質低下を解消できる。図面の簡単な説明

図 1は、図の上半分に示した本発明の不等厚リムの製造方法によって製造した不等厚リムの半分の断面と、図の下半分に示した本発明の不等厚リムの製造方法で用いるリム素材（片面のみに凹凸を有する場合）との、各部の対応を示す、不等厚リムとリム素材の断面図である。

図 2は、本発明の不等厚リムの製造方法で用いるリム素材（両面に凹凸を有する場合）の断面図である。

図 3は、本発明の不等厚リムの製造方法で用いるリム素材（凹凸以外になだらかなうねりも持つ場合）の断面図である。

図 4 Aは、本発明の不等厚リムの製造方法における軸方向トリミングで用いる刃具の正面図である。

図 4 Bは、本発明の不等厚リムの製造方法における軸方向トリミングで用いる刃具の側面図である。図 4 Cは、本発明の不等厚リムの製造方法における軸方向トリミングで用いるトリミング装置と環状リム素材の、素材軸方向の断面図である。

図 4 Dは、図 4 Cと直交する方向の、トリミング装置と環状リム素材の素材軸方向の断面図である。

図 5は、従来の平板素材からなるリム素材の斜視図である。

図 6は、従来の形鋼素材からなるリム素材の斜視図である。

図 7は、特開平 8— 9 1 0 0 5号に開示の不等板厚素材からなるリム素材の斜視図である。

図 8は、特開平 8— 9 1 0 0 5号に開示の不等板厚素材からなるリム素材の一部の拡大断面図である。

図 9 Aは、平板素材からのリム製作工程図である。

図 9 Bは、特開平 8— 9 1 0 0 5号に開示の不等厚素材からのリム製作工程図である。トリミング工程を除き、本発明の製造方法の工程にも適用できる。図 9 Cは、形鋼素材からのリム製作工程図である。

図 1 0 Aは、従来の円筒状リム素材の軸方向トリミングにおけるトリミング装置と素材の正面図である。

図 1 0 Bは、図 1 O Aのトリミング装置と円筒状リム素材の断面図である。図 1 1 Aは、従来の周方向トリミングにおけるトリミング装置と環状リム素材の側面図である。

図 1 1 Bは、図 1 1 Aのトリミング装置と環状リム素材の正面図である。図 1 2 Aは、従来の周方向トリミングにおける環状リム素材の溶接部のトリミング前の、素材周方向の断面図である。実際は素材は周方向に湾曲しているが直線状で示した。

図 1 2 Bは、従来の周方向トリミング実施中の環状リム素材の溶接部とトリミング刃の断面図である。

図 1 2 Cは、従来の周方向トリミング実施後の、取り残しを有する環状リム素材の溶接部の断面図である。図 1 2 Dは、成形時等で取り残し部が押しつぶされてカプリとなった部分の、環状リム素材の断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の不等厚リムと不等厚リムの製造方法、並びに不等厚リム用リム素材を、図 1、図 2、図 3、図 4 A、図 4 B、図 4 C、図 4 Dを参照して説明する。

本発明の不等厚リム用リム素材 1 1は、バス、トラック用ホイールの、不等厚リム 1 2用のリム素材である。

リム素材 1 1は、リム成形後には不等厚リム 1 2の軸方向 R部（リム軸方向に湾曲する R部で、図 1に A、 B、 C、 D、 E、 Fで示す部位）となる第 1の素材部分 1 3と、リム成形後には不等厚リム 1 2の隣り合う軸方向 R部の間の部分となる第 2の素材部分 1 4とを有する。ここで、「R部」とはリムの軸方向の「湾曲部」という意味である。また、リム成形後の不等厚リム 1 2において、部位 A は軸方向一端のフランジ部とビードシート部との間の R部であり、部位 Bは軸方向一端側のサイドウオール部とドロップ部との間の R部であり、部位 Cは軸方向他端側のサイドウオール部とドロップ部との間の R部であり、部位 Dはハンプ部の根本の R部であり、部位 Eはハンプ部の頂部の R部であり、部位 Fは軸方向他端のフランジ部とビ一ドシート部との間の R部である。

第 1の素材部分 1 3に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部 1 3 (第 1の素材部分と同じ部分であるため、第 1の素材部分と同じ符号を付す）を形成し、各平行部 1 3の幅（リムにした時にリム軸方向に対応する方向における幅）に、対応する R部 A、 B、 C D、 E、 Fの成形時におけるリム軸方向のズレの最大量より広い幅が確保されている。各平行部 1 3の厚さは互いに異なってもよい。図 8の従来のリム素材 3は、本発明の平行部 1 3をもたない。

第 2の素材部分 1 4に、板厚変化部 1 4 (第 2の素材部分と同じ部分であるため、第 2の素材部分と同じ符号を付す）を形成し、板厚変化部 1 4の表面は、該板厚変化部 1 4の両側の平行部 1 3の表面の軸方向端点（板厚変化部 1 4を挟む側の端点）を、直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるグループから選択された線で結んだ形状となっている。複合線の端部の弧は、該弧が接続する平行部 1 3の表面および板厚変化部 1 4の表面と、接続部において、接線方向に接続する。すなわち、接続部において、弧の接線方向と、該弧が接続する平行部 1 3の表面および板厚変化部 1 4の表面の接線方向とは、互いに一致する。また、各板厚変化部 1 4の板厚の変ィ匕は、該板厚変化部 1 4 の一端から他端に向かって、該板厚変化部 1 4の板厚が漸増するか、漸減するかの何れか一方のみのみであり、板厚が漸増と漸減の両方を含むことはない。ただし、複数の板厚変化部 1 4の漸増または漸減の方向が互いに異なってもよい。平行部 1 3、板厚変化部 1 4は、不等厚リム用リム素材の圧延において形成される。

リム素材 1 1において、平行部 1 3の表面と板厚変化部 1 4の表面とが、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線で結んだ場合は、ロール成形等において素材の角でロールが傷つくのを防止することができる。また、弧で結ぶ方が素材の応力集中を緩和することができ、有利である。

平行部 1 3の幅は、たとえば 2〜1 0 mm ( 2 mm以上で 1 0 mm以下）程度確保する。 2 mm以上とする理由は、 2 mmより小さいと成形時の幅方向ズレ（リム軸方向ズレ）を吸収できなくなるからであり、 1 0 mm以下とする理由は、 1 0 mmより大きいと板厚変化部 1 4の長さが小さくなつて板厚変化部 1 4の厚さの変化が大きくなり強度上、製作上問題になるおそれが生じるからである。板厚変化部 1 4の表面は、板厚変化部 1 4の両側の平行部 1 3の表面が直線で結ばれる場合は、一面または両面に角度が付いており、テーパ面となる。

リム素材 1 1は、図 1に示すように、片面を平らにし、もう一方の片面に凹凸、傾斜を設けてもよい。このようにすることによって、溶接電極の原価低減、巻き形状の安定化、トリミング精度の確保が可能となり、量産上望ましい。

ただし、図 2に示すように、当然、両面に凹凸、傾斜を設けてもよく、図 2のものも有効である。

また、図 3に示すように、リム素材 1 1の厚さの中心線を、リム圧延後またはリム圧延中に、リム軸方向にいくにしたがってリム軸方向と直交する方向になだらかに波打つようになだらかに湾曲させて曲率をもたせてもよい。こうすることによって、素材搬送時の素材の垂れ下がりなどを抑制でき、有利である。本発明の不等厚リム 1 2は、バス、トラック用ホイールのリムであり、上記リム素材 1 1を用いたリム製造方法において製造したリムである。その結果、リム 1 2の板厚は、図 1に示すように、リム軸方向にいくにしたがって変化する。とくに強度が必要となる、リム 1 2成形後の R部 A、 B、 C、 D、 E、 Fは、リム素材 1 1段階の平行部 1 3に対応する部位にあり、強度上必要部位に必要厚さを確保する。リム素材 1 1の平行部 1 3が所定の幅（ 2 mm以上で 1 0 mm以下）をもっているので、リム成形時にリム素材 1 1が素材幅方向にずれても、強度上必要部位（リム成形後の R部位）には、必要厚さが確保される。リム成形後の R 部間部分は、リム素材 1 1段階の板厚変ィ匕部 1 4に対応する部分である。板厚変化部 1 4のその両側の平行部 1 3に対する傾斜角度は 2 5度以下、望ましくは 1 5度以下であり、リム成形後においても、 3 0度を超えるような急傾斜部分はない。本発明の不等厚リム 1 2の製造方法は、不等厚リム素材 1 1を圧延で製造し、該不等厚リム素材 1 1を巻き加工し（図 9 Bの工程 4に準じる）、両端を突き合わせ溶接して（図 9 Bの工程 5に準じる）環状素材 1 1とし、溶接部 Wのバリ 1 6をトリミングし（図 4 C、図 4 D) 、環状素材の軸方向両端をフレア一加工し (図 9 Bのフレアー工程に準じる）、ついでリム形状にロール成形する（図 9 B の工程 7に準じる）、各工程を有する不等厚リムの製造方法である。巻き加工、両端の突き合わせ溶接、環状素材の軸方向両端のフレアー加工、リム形状へのロール成形、の各工程は、それぞれ、図 9 Bの不等厚リム成形の対応する工程と同じであってもよい。ただし、リム素材を圧延する工程では、図 9 B では、図 7の不等厚リム 3を圧延するが、本発明では、前述した、図 1〜図 3に示した何れかの不等厚リム素材 1 1を圧延する。また、トリミング工程は、図 9 Bの工程 6では周方向トリミングであるが、本発明では、望ましくは図 4 A〜図 4 Dに示す軸方向トリミングである。ただし、軸方向トリミングを周方向トリミングとしてもよい。

環状リム素材（平板リム素材を巻き加工し、端部を突き合わせ溶接して得た環状リム素材）の段階で溶接部を軸方向にトリミングするには、図 4 A、図 4 B、図 4 C、図 4 Dに示すような軸方向トリミング用刃具 1 5を環状リム素材 1 1の素材形状に倣って軸方向に移動させ、環状素材の溶接部のバリ 1 6を切削加工する。刃具 1 5を環状リム素材 1 1の素材形状に倣わせるために、刃具 1 5を環状リム素材 1 1に対して上下動可能にハウジング 1 7に支持し、刃具 1 5の両側に設けた倣いロール 1 8で刃具 1 5とハウジング 1 7を上下動させつつ、刃具 1 5 とハウジング 1 7を軸方向に送る。刃部 1 5は環状リム素材の内周側と外周側に設けて、 1回のストロークで内外周のバリ 1 6を同時にトリミングするようにすると効率のよいトリミングを行うことができる。

その場合の軸方向トリミング用刃具 1 5の逃げ角 Θ 2 の最適角度は最大 3 0度程度までであり、 3 0度以下となるようにする。リム素材 1 1 (巻き加工した後では環状リム素材）の板厚変化部 1 4の傾斜角度 Θ：は軸方向トリミング用刃具 1 5の逃げ角 Θ 2 以下でなければならず、また、刃の寿命やトリミング仕上がり外観から、板厚変化部 1 4の傾斜角度 S i は 2 5度程度以下とされる。刃の寿命やトリミング仕上がり外観からは、より望ましくは、板厚変化部 1 4の傾斜角度 Θ 1 は 1 5度以下である。つぎに、本発明の不等厚リム 1 2の製造方法、不等厚リム素材 1 1、不等厚リム 1 2の作用、効果を説明する。

図 1、図 2、図 3の何れの不等厚リム素材 1 1も、従来主流となっている平板成形リム（図 1 ) の強度を維持しつつ、機能上不必要な部分の板厚を減肉できることから、従来の平板成形リムと比較した場合、材料節約ができる、すなわち、比較上常に軽量化されたリムが製作できる。

また、図 1、図 2、図 3の何れの不等厚リム素材 1 1も、リム成形後厚肉部となるリム R部 A、 B、 C、 D、 E、 Fに対応する素材部分に、厚肉の平行部（ほ

1 3を、リム軸方向の幅で 2〜1 O mm程度設けることで、成形時の巾; 方向ズレ (リム軸方向ズレ）が生じても強度、機能上必要とされるリム板厚が確保される。

また、図 1、図 2、図 3の何れの不等厚リム素材 1 1においても、板厚変化部 1 4の傾斜角度を 2 5度以下、望ましくは 1 5度以下としたので、刃具 1 5の上下動倣い機構をもった設備と組み合わせることにより、環状リム素材の段階での溶接部の軸方向トリミングが可能になる。その結果、不等厚素材を用いたリムの溶接部の外観品質が格段に向上し、カプリ除去、仕上げのための工数が減少し、グラインダー、パフの消耗も抑えられ、コスト低減が可能になる。

さらに、軸方向トリミングを採用した場合には、溶接バリ取り残し部のロールによる押しつぶしによってできるカプリ 2 2の発生がなくなることから、リムの疲労強度が安定化し、板厚をさらに薄くでき、更なる軽量化をはかることができる。

さらに、図 6に示す形鋼に比較した場合、ほぼ平らな形状となるため、圧延口 —ルが単純な形状になり、摩耗時の改削も容易になることから、素材の原価低減にもつながる。

さらに、リム成形工程においては、従来主流である平板素材からのリム成形設備の一部分を改善するのみで、充分成形寸法、外観などの必要品質を確保でき、大きな投資を必要としない。このこともコスト競争力を保ち、本発明品および本発明方法の優位性確保につながる。他に、以下の作用、効果がある。

図 1の片面平滑素材 1 1は、素管成形時の溶接工程において、平らな面を通電のための電極側にすることで電極が平らな形状で済み、電蝕による電極の消耗が減少し、コスト低、溶接品質の安定化の面で有利である。片面が平らなため、巻きの安定化、トリミング精度の向上、素材表面の平滑性の確保などに寄与できる。

図 2の両面凹凸形状素材は、凹凸が成形金型との位置決めに利用できるため、成形時に素材の幅方向のズレが発生しにくく、寸法精度が安定化する。

図 3のなだらかなうねりを持たせた素材は、素材厚み方向の剛性が高くなることから、素材圧延時の搬送や圧延機投入時の位置精度が安定するため、素材寸法精度の向上、生産性向上によるコスト低減に効果がある。本発明の主な効果、および有用性は、つぎの通りである。

本発明の不等厚リム、およびその製造方法、並びに不等厚リム用リム素材によれば、リム素材の 1 1平行部 1 3の幅を、対応する R部の成形時リム軸方向ズレ最大量より広い幅で確保したので、リム成形時に素材 1 1がリム軸方向にずれても、平行部は依然 R部に位置しており、強度が確保される。

また、 R部対応部に平行部 1 3を形成し、 R部間対応部に板厚変化部 1 4を形成したので、強度が必要な部分を厚肉とすることができ、強度上余裕がある部分を減肉することができ、必要な強度を確保したまま、軽量化、材料節約をはかることができる。

また、リム板厚を変化させるが、本質的に形鋼ほど断面をうねらせ凹凸させたものではないので、トリミングなどが容易であり、外観品質を改善できる。また、リム素材の板厚変化部の表面の傾斜角度を 2 5度以下とした場合は、 2 5度以上の逃げ角をもつ刃具を素材形状に倣つて送りつつ環状素材の突き合わせ溶接部を環状素材の軸方向にトリミングすることが可能になる。その結果、周方向トリミングで問題となるカプリの発生や外観品質低下を解消できる。

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Claims

請求の範囲

1. 不等厚のリム素材（11) から作製され、リム軸方向にリムの厚さが変化する不等厚リム（12) であって、

前記リム素材（11) がリム成形後には軸方向 R部となる第 1の素材部分とリム成形後には隣り合う軸方向 R部の間の部分となる第 2の素材部分とを有し、前記第 1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部（13) を形成し、各平行部（13) の幅に、対応する R部の成形時リム軸方向ズレ最大量より広い幅を確保し、

前記第 2の素材部分に、板厚変化部（14) を形成し、該板厚変化部（14) の表面を、該板厚変化部（14) の両側の平行部（13) の表面の軸方向端点を直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるダル一プから選択された線で結んだ形状とした、

不等厚リム。

2. 前記板厚変化部（14) の表面の前記平行部（13) の表面に対する傾斜角度を 25度以下とした、請求の範囲第 1項記載の不等厚リム。

3. 不等厚リム素材（11) を作製し、前記不等厚リム素材（11) を巻き加ェし、巻かれた前記リム素材両端を突き合わせ溶接して環状素材とし、前記環状素材の溶接部をトリミングし、前記環状素材の軸方向両端をフレアー加工し、ついで両端がフレアー加工された前記環状素材をリム形状にロール成形する、各ェ程を有する不等厚リム（12) の製造方法であって、

前記不等厚リム素材（11) を作製する工程において、

前記第 1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部（13) を形成し、各前記平行部（1 3) に、対応する R部の成形時におけるリム軸方向ズレの最大量より広い幅を確保し、

前記第 2の素材部分に、板厚変化部（14) を形成した、

リム素材（1 1) を作製する、

不等厚リムの製造方法。

4. 各前記板厚変化部（14) の表面を、該板厚変化部（14) の両側の平行部（13) の表面の軸方向端点を直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるグループから選択された線で結んだ形状とした、請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

5. 各前記平行部（13) のリム軸方向の幅が、 2〜10mmである請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

6. 前記不等厚リム素材（1 1) の片面が平らで他面が凹凸している請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

7. 前記不等厚リム素材（1 1) の両面が凹凸している請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

8. 前記不等厚リム素材（1 1) が、リム素材圧延中またはリム圧延以後に、板厚中心が、リム成形後のリム軸方向に対応する方向になだらかに凹凸するように、成形される請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

9. 各前記板厚変化部（14) の表面の前記平行部（13) の表面に対する傾斜角度を 25度以下とした請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

10. 各前記板厚変化部（14) の表面の前記平行部（13) の表面に対する傾斜角度を 15度以下とした請求の範囲第 9項記載の不等厚リムの製造方法。

11. 前記トリミング工程でトリミング用刃具（15) を前記環状リム素材の軸方向に移動させ、かつ、前記環状リム素材の素材形状に倣って移動させる請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

12. 前記不等厚リム（12) は、バス、トラック用ホイールのリムである請求の範囲第 3項記載の不等厚リムの製造方法。

13. 不等厚リム用のリム素材（11) であって、

前記第 1の素材部分に、厚肉で表裏面が互いにほぼ平行な平行部（13) を形成し、各平行部（13) の幅に、対応する R部の成形時リム軸方向ズレ最大量より広い幅を確保し、

前記第 2の素材部分に、板厚変化部（14) を形成し、該板厚変化部（14) の表面を、該板厚変化部（14) の両側の平行部（13) の表面の軸方向端点を直線、緩やかな曲線、直線と該直線の少なくとも一端部に設けた弧を含む複合線、緩やかな曲線と該緩やかな曲線の端部に設けた弧を含む複合線、からなるダループから選択された線で結んだ形状とした、

不等厚リム用リム素材。

14. 前記板厚変化部（14) の表面の前記平行部（13) の表面に対する傾斜角度を 25度以下とした、請求の範囲第 13項記載の不等厚リム用リム素材。