JPH0154138B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用ホイールにおけるインナーリ
ムの製造方法とその装置に係り、殊更前輪駆動又
は四輪駆動の自動車に装着使用する所謂スリーピ
ース型軽合金ホイールのインナーリムを、一定の
粗形状にプレス絞り加工したリム予備体から、引
き続きそのリムベツドに倣いロールによるヘラ絞
り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に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
向かう首振り半径を大きく確保すると共に、その
内部空間を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58−82906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）を備えたものとされ、そのウエ
ル又はドロツ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、リムがホイールデイス
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つて、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
きのデイ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、オフセツト量の変化にも対
応し難い、その取付フランジの溶接位置を変化さ
せるしても、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、その軸方向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
法の大であるため、このインナー側の強度アツプ
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ツドに倣いロ
ールによる回転絞り加工を施すことにより、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大なるインナーリム
の耐久強度と、均等肉厚の優れた寸法精度とを得
られるように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を説
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
Ｗを示しており、１はアウターリムであつて、そ
の軸方向に一端部に外向きに張り出すリムフラン
ジ２と、同じく他端部に内向きとして屈曲するデ
イスク取付フランジ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
接合する内向きののデイスク取付フランジ６が張
り出されている。両取付フランジ３，６はホイー
ルデイスク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１６によりデイスク７と組立
一体化される。

又、１１はインナーリム５の同じく他端部にお
いて、アウターリメ１のリムフランジ２と対称形
状の外向きに張り出されたリムフランジ、１２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ツプセンター又
はウエルであり、その一方の立ち上り部はビード
シート１３との境界をなすハンプ１４として隆起
されるている。同じく他方の立ち上り部とデイス
ク取付フランジ６との相互間は、アウターリム１
のビードシート４を連続的に延長する如き傾斜面
１５として、インナーリム５自身の上記ビードシ
ート１３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からハンプ１４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１の中央部
に一定な溝幅をウエル１２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Ｗのセンターライン、Ｌはそのオフセツ
ト量を各々示唆している。

このようなホイールＷのインナーリム５は、ア
ラミ合金の円板素材に対するプレスラフ絞りによ
り、第２図のような一端部に内向きのデイスク
取付フランジ６と、他端部に追つて回転絞り加工
されるべき、外向きのリムフランジ１１とを備え
た断面ほぼハツト形態のリム予備体Ｍとして、一
先づ作成用意されるのである。ａはその予備体Ｍ
の帯幅（軸方向寸法）、ｂは同じく直径を示して
いる。その場合、ラフ絞りといえどもデイスク取
付フランジ６の張り出し屈曲コーナー部は、その
プレス加工により高精度に決め押しされる。後述
するように、リムベツドに追つて回転絞り作用を
与える時、その取付フランジ６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Ｍ
にデイスク７との嵌合用センター穴１６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
リム予備体Ｍ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Ｍは後述するスピニング
フオーマーに取付セツトされ、同図，，に
示す通りその回転中に、倣いロール１８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
記デイスク取付フランジ６が金型により挾持固定
され、これを言わば支点として、リム予備体Ｍが
軸方向に展伸されると同時に、径方向にも絞られ
ることになり、上記帯幅ａと直径ｂが変化される
のである。つまり、本発明の製造法によれば、プ
レスラフ絞りされたリム予備体Ｍから、引き続き
回転絞り加工がそのリムベツドに施されるように
なつているため、所期する最終断面形状のインナ
ーリム５を著しく高能率に製造することができ、
その量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精度も、容易に確保でき
ることになる。

第３〜第７図は本発明におけるインナーリム５
の製造装置を示しており、１９はそのスピニング
フオーマーの主軸台側へ着脱自在にチヤツキング
された中空盤状の第１金型であつて、インナーリ
ム５におけるフランジ１１の成形に奉仕する。２
０は第１金型１９へ着脱自在に嵌合固定されたや
はり中空な円胴状の第２金型であり、ホイールＷ
の上記センターラインＣからフランジ１１までの
帯幅を内部から拘束している。２１は、第１、２
金型１９，２０を芯合わせ用嵌合部、２２はスピ
ニングフオーマーのチヤツク２３に対する第１金
型１９の同様な嵌合部である。もつとも、この第
１、２金型１９，２０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。

２４は第２金型２０との型開き可能として、上
記センターラインＣに臨む嵌合部２５において該
金型２０と嵌合固定された第３金型であり、キー
２６により組立てられた中空盤状の割型から成
る。つまり、第１、第２金型１９，２０と第３金
型２４との相互は、インナーリム５の中間に陥没
するウエル１２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、これにより第
１、２金型１９，２０から第３金型２４を型開き
した時に、成形後のリム５を第３金型２４との一
体的に、第１、２金型１９，２０から抜き出せる
ようになつているのである。

２７は第３金型２４の内周面から内向きに張り
出された係合フランジ、２８はこのフランジ２７
を押圧して、上記型開きを可能とするエジエクタ
ーであり、スピニングフオーマーにおける主軸台
側のシリンダー２９と、これへ着脱自在に螺着さ
れた押出し型３０とから成つていると共に、その
シリンダー２９により押出し型３０が第１、２金
型１９，２０の中空内部を、回転軸線Ｘに沿いス
ライドするようになつている。３１は同じく第３
金型２４の外周面に設けられたフランジ受け入れ
切欠であり、インナーリム５のデイスク取付フラ
ンジ６を受け入れる。第３金型２４がセンターラ
インＣから該取付フランジ６までの帯幅を内部か
ら拘束していること、図例から明白な通りであ
る。その割型を組立と分解の可能にするキー２６
は、その中空内部への出し入れを行なえる限り、
第４図のような抜き勾配面３２を必らずもし要し
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２６を出し入れできるからであ
る。

又、３３は上記フオーマーの心押し台側へやは
り着脱自在に固定された第４金型であり、上記割
型の第３金型２４と嵌合部３４において嵌合して
いると同時に、その第３金型２４との相互間でイ
ンナーリム５のデイスク取付フランジ６を挾持固
定している。３５は心押し台３６に対する第４金
型３３の嵌合部を示している。そして、インナー
リム５の予備体Ｍは上記したように、その挾持さ
れたデイスク取付フランジ６を言わば固定支持と
しつつ、倣い運動機構Ｂの倣いロール１８によ
り、そのリムベツドに回転絞り作用を受けるもの
である。

倣い運動機構Ｂ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つてキヤリツ
ジ摺動台３７上を、油圧によりスライドするキヤ
リツジ３８と、そのキヤリツジ３８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３９とから成
つていると共に、その倣い台３５上のスタイラス
４０がキヤリツジ摺動台３７上のテンプレート４
１と係合し乍ら、これに沿つて移動することによ
り、これと一体動作する倣い台３９上の倣いロー
ル１８が、上記したリム５の予備体Ｍに絞り作用
を自動的に付与するようになつているのである。
尚、４２はローラーホルダー、４３はテンプレー
トサポートである。キヤリツジ摺動台３７はその
取付ベース４４に対して設置角度を変更すること
ができ、これによつてリム５の回転軸線に対する
倣いロール１８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５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１８によつて
インナーリム５を最終断面形状に絞り加工後、第
５図のように心押し台側の第４金型３３を先づ第
３金型２４から離すようにスライドさせ、次いで
エジエクター２８により第３金型２４を第１、２
金型１９，２０から型開きさせる如く押すことに
よつて、その第３金型２４と一緒にインナーリム
５を第１、２金型１９，２０から抜き出させるの
であり、そこで今度は割型に係る第３金型２４の
キー２６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を金型から取り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より、次回のイン
ナーリム５も高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１９，２０も
着脱自在であるため、第１〜４金型１９，２０，
２４，３３を交換することにより、インナーリム
５におけるオフセツト量Ｌ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５として、その軸方向寸法が如
何ように大となつても、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
造できるのであり、その量産効果を最大限に期待
することができる。つまり、鋼板よりも強度的に
劣る軽合金を素材としつつも、これには先づプレ
スによる絞り加工が施されて、一定な粗形状のリ
ム予備体Ｍに形成されると共に、引き続きその予
備体Ｍのリムベツドに、倣いロール１８による回
転絞り作用が付与されるようになつているため、
その展伸性の素材を活かした機械的性質の強度が
達成されるのであり、そのインナーリム５の軸方
向寸法（帯幅）が相当に大きくなつても、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り加
工の製造法からは到底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量産可能にした
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，，はその
インナーリムの絞り過程を示す断面説明図、第３
図はその製造装置の金型組立状態を示す部分拡大
の半欠截断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断面
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。 １……アウターリム、５……インナーリム、
２，１１……リムフランジ、３，６……デイスク
取付フランジ、４，１３……ビードシート、１２
……ウエル、１４……ハンプ、１８……倣いロー
ル、１９……第１金型、２０……第２金型、２４
……第３金型（割型）、２６……キー、２８……
エジエクター、３３……第４金型、４１……テン
プレート、Ｗ……ホイール、Ｍ……リム予備体、
Ｘ……回転軸線、Ｂ……倣い運動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端部にアウターリム１のデイスク取付フラ
   ンジ３と接合されるべき内向きに張り出すデイス
   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
   ほぼハツト形態にプレスラフ絞りされた軽合金素
   材のリム予備体Ｍを用い、 これを最終的断面形状に賦形すべく、スピニン
   グフオーマーの主軸台側に取付けられた型開き可
   能な数個の金型１９，２０，２４により、そのリ
   ム予備体Ｍを内部から拘束すると共に、 そのうちの１個の金型２４と、同じくスピニン
   グフオーマーの心押し台側に取付けられた金型３
   ３との相互間で、上記デイスク取付フランジ６を
   挟持し、 そのデイスク取付フランジ６を固定支点としつ
   つ、上記リム予備体Ｍのリムベツドに外部から倣
   いロール１８による回転絞り作用を加えて、 上記両端部の中間位置に陥没するウエル１２
   と、そのウエル１２における一方の立ち上り部と
   上記デイクス取付フランジ６との相互間で、アウ
   ターリム１のビードシート４に連続する一定角度
   の傾斜面１５と、同じくウエル１２における他方
   の立ち上り部と上記リムフランジ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１３と、アウターリム
   １のリムフランジ２と対称な上記リムフランジ１
   １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。 ２ インナーリム５の最終的断面形状を賦形すべ
   く、スピニングフオーマーの主軸台側に取付けら
   れ、且つその中間に陥没するウエル１２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１９，２０，２４
   と、 その一方の金型２４を割型としてキー２６によ
   り組立てると共に、その割り金型２４との相互間
   でインナーリム５の端部から内向きに張り出すデ
   イスク取付フランジ６を挟持するように、同じく
   スピニングフオーマーの心押し台側に取付けられ
   た別な金型３３と、 上記金型１９，２０の中空内部を回転軸線に沿
   いスライドして、割り金型２４から内向きに張り
   出す係合フランジ２７を押圧することにより、該
   割り金型２４を上記金型１９，２０から型開きす
   べく、やはり主軸台側に取付けられたエジエクタ
   ー２８と、 上記回転軸線と一定角度に傾斜する倣いロール
   １８によつて、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Ｂ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、上記エジエクター２８により割り金型２４と
   一体的にインナーリム５を主軸台側の金型１９，
   ２０から取りはずすと共に、その割り金型２４を
   分解するように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。