JPS5932215B2 - 車輌用デイスクホイ−ルの加工方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用ディスクホィールの整形、加工方法お
よびその方法の実施に用いる装置に関するものであり、
とくにディスクホィールのリムビードシート部をスピニ
ング加工することにより楕円度および局部変形を修正し
、かつディスクハブ穴との偏心を矯正し、精度の高い車
輛用ディスクホィールを整形する加工方法およびその専
用機に関するものである。

車輛用ディスクホィールは、第１図に示すように、リム
１にディスク２を圧入し、リム１のドロップ部３にスポ
ット溶接またはＣＯ２溶接４を施してリム１とディスク
２を結合することにより作製される。

各部の機能については、リム１のビードシート部５、６
がタイヤを保持し、ディスク２が車両ハブにナットによ
り固定されるが、この際にディスク２のセンタ部のハブ
穴Ｔが取付けの基準となる。

車輪に要求される精度はハブ穴７を基準としてリムビー
ドシート部５、６のそれぞれの偏心量が小さいことであ
る。すなわち、リムビードシート部５、６の偏心量が少
ない程走行性能が向上し、偏心量が増大すると車輪のア
ンバランスが増大して走行中に振動が発生し著しく乗心
地が悪くなる。車輛用ディスクホィールの精度検査は第
２図に示すようにして行なわれる。すなわちディスク２
をハブ穴７を基準にして回転台８にセットし、リムビー
ドシート部５，６をそれぞれ異なつたダイヤルインジケ
ータ９にて検査し、全周の偏心および局部的変形量を読
み取る。デイスクホイールの半径方向の変形、すなわち
縦振れは、車輪精度の特性値とされ、実用上は０．７闘
ないし０．４ｍｍ以下の精度が要求されるようになつて
きている。車楠用デイスクホイールは、縦振れに対する
管理とともに、フランジ部１０にダイヤルインジケータ
をあて横振れも管理されるが、車輪に要求される振れ精
度の向上は縦振れが主体である。上記の要求を満たすべ
く、車輛用デイスクホィールの加工は従来つぎのように
行なわれていた。まず、リム１の成形はシート材を切断
し、フラツシユバツト溶接し、複数のロール成形機にて
加工することにより行なう。ロール成形後、形状および
寸法を整えるために、エキスパンダまたはシユリンカ等
の何れも割り型での成形が最終行程で行なわれる。この
ため、リムの割り型間の部分に局部的変形が生じ、リム
全周にも偏心、楕円が生じ、しかも個々のリムのビード
シート部５側，６側を常に同一心上に成形することが不
可能であるという問題があつた。また、デイスク２の成
形は多工程でのプレス加工により行なわれるが、デザイ
ンとの関係等によりリム結合部分の偏心を皆無にするこ
とは不可能であつた。

リム１とデイスク２との組立体からなるデイスクホイー
ルの精度は、従来、リム、デイスク単体部品の精度によ
り決定されていた。

そして、上記のようにそれぞれ単体段階で既に誤差のあ
るリムとデイスクを溶接接合して得た従来のデイスクホ
イールは、溶接組立後、要求品質精度を１００％確保す
ることは不可能であり、リム１、デイスク２の部品精度
を上げるため、それぞれに設備投資をすることは不経済
でもあつた。本発明は、上記のデイスクホイールの精度
上の問題を解消するために、デイスクホイール組立完了
後の要求品質を確保するようにし、デイスクホイール組
立完了後においてリムビードシート部分をスピニング加
工することにより、偏心を矯正するとともに両ビードシ
ート部を同心状に修正し、最終工程でデイスクハブ穴を
ドリルまたはリーマ加工等により加工することにより、
縦振れ、横振れ精度の高い車輛用デイスクホイールを製
造する方法および該方法の実施に直接使用する装置を提
供することを目的とする。

以下に、本発明の望ましい実施例について、図面を参照
しながら説明する。

第３図は本実施例に係る装置を示したものである。

図中、１１，１２は一対の金型で、下金型１１、上金型
１２は、それぞ減外周の位置にマンドレル１３，１４を
、また内周の位置にハブ面押え１５，１６を有している
。下金型１１および上金型１２は、それぞれ、下部回転
板１７および上部回転板１８に取付けられる。上、下の
回転板１７，１８のうち少なくとも一方、たとえば上部
回転板１８は、軸方向に移動可能となつており、両金型
１１，１２間にデイスクホイールを挟持したり、離脱し
たりすることができるようになつている。金型１１，１
２の中央部には、ハブ面押え１５，１６および回転板１
７，１８を貫通して延びるガイド１９が設けられており
、ガイド１９とハブ面押え１５，１６の中央孔が摺動、
回転自在に嵌合することにより、上下回転板１７，１８
および上、下金型１１，１２は同心軸線２０上に互に心
合せされるようになつている。したがつて、上、下金型
１１，１２に取付けらているマンドレル１３，１４も同
心軸線２０上に心合せされる。マンドレル１３，１４は
、第３図に示すようにリムのフランジの外径端およびド
ロツプ部には圧接されないがリムのフランジの外径端お
よびドロツプ部には圧接されないがリムビードシート部
５，６に内径側から圧接されるようになつており、デイ
スクホイールのリム１のビードシート部５，６の内周形
状に沿う形状の外周形状を有している。マンドレル１３
，１４の外径は、リム１のビードシート部５，６の内径
より若干大きくしてある。２１，２２は下部クツシヨン
および上部クツシヨンであり、ウレタンゴム等の弾性材
からなつており、ハブ面押え１５，１６間に挿入されて
デイスク２のハブ面を弾性的に挟持するようになつてい
る。

前記金型１１，１２のマンドレル１３，１４の周囲の位
置には、半径方向に、すなわち前記同心軸線２０と直角
方向に、移動可能な転圧ｂ−ラ２３が設けられており、
フランジ外径端およびドロツプ部は押しつけないでリム
ビードシート部５，６を外周からマンドレル１３，１４
に対して押しつけることができるようになつている。

転圧ローラ２３は、ビードシート部５，６を同時に押す
ことができるように一対のスピニングロール２４，２４
を有している。転圧ローラ２３は円周方向に図示のよう
に１個設けられていればよいが、整形の対称性、荷重の
バランスをとるために円周方向に２個以上配設してもよ
い。ガイド１９の長手方向の一部分には、その外周にハ
ブ穴加工用の工具となるカツタ２５が設けられている。

該工具はカツタ２５のような切削工具以外に、研削、転
造、リーマ加工等の工具であつてもよい。ガイド１９は
、その軸方向に移動可能であり、カツタ２５位置をハブ
穴加工時にデイスクホイールがクツシヨン２１，２２を
介して弾性支持された状態でハブ穴７の位置にもつてく
ることができるようになつている。ガイド１９は、また
必要に応じて回転駆動されるように構成してもよく、回
転板１７，１８の回転によるデイスクホイールとカツタ
２５との相対回転だけではハブ穴加工の回転として不十
分な場合は、ガイド１９自体を回転駆動してもよい。上
記のように構成された装置によつて本発明の方法はつぎ
のように実施される。

まず、下側回転板１７にセツトされている下金型１１に
矯正すべきデイスクホイールをセツトする。

つぎに、回転板１７の中心にあるガイド１９が想像線Ａ
で示した途中位置まで上昇し、上側回転板１８に固定さ
れている上金型１２が下降しデイスクホイールをデイス
ク２のハブ面をクツシヨン２１，２２を介して弾性支持
する。この場合、上、下回転板１７，１８は、ガイド１
９と上側ハブ面押え１６および下側ハブ面押え１５によ
り同一の軸線２０上に心出しされる。リム１のビードシ
ート部５，６の偏心は上側マンドレル１４、上側マンド
レル１３の外周テーパ部の内接により自動的に矯正され
る。マンドレル１３，１４の外径はデイスクホイールの
ビードシート部５，６の内径より若干大きく形成されて
いるので、一対の金型１１，１２間にデイスクホイール
がクランプされた時点で既に、リム１のビードシート部
５，６の楕円が若干修正される。クランプが完了した後
、太下回転板１７，１８が回転を開始し、転圧ローラ２
３が前進して、一対のスピンロール２４，２４によりビ
ードシート部５，６を強圧する。

これによつて、リム１のビードシート部５，６は同心軸
線２０上に、局部変形、全周の変形ともにとられて真円
に高精度に整形される。このとき、リムビードシート部
５，６は圧接されて周方向に延びようとするが、フラン
ジ外径端およびドロツプ部が圧接されていないので延び
ず、リムビードシート部５，６の周囲方向延びは拘束さ
れ、マンドレル１３，１４に円滑に密着でき、真円への
整形を円滑かつ確実に行なうことができる。

続いて、ガイド１９が最上端位置（図示の実線の位置）
まで上昇し、ガイド１９の中央付近にあるカツタ２５が
ハブ穴内面に当り内周面を切削する。

これによつて、ハブ穴内周面は、リムビードシート部５
，６と同一軸心上に高精度に加工される。このとき、デ
イスクホイールはデイスク２のハブ面において弾性支持
されているのでデイスクが拘束されることがなく、この
状態でハブ穴加工される゜と加工後金型からデイスクホ
イールを外したときにスプリングバツクの変形を生じる
ことがなく、ハブ穴とリムビードシート部５，６の同芯
性は良好に保たれたままとなる。

加工完了後は、まず転圧ローラ２３が後退し、上、下回
転板１７，１８が回転を停市する。

つぎにガイド１９が下降し、同時に上金型１２が上昇し
てデイスクホイールのクランプが解除される。この際、
両金型１１，１２間に設けられたクツシヨン２１，２２
により、マンドレル１３，１４とデイスクホイールの係
合は容易に切り放される。本発明の車輛用デイスクホイ
ールの加工方法およびその装置は上記の通りであるから
、本発明によるときはつぎの効果が得られる。まず、リ
ムとデイスクの組立後の最終段階で矯正、整形が行なわ
れるので、単体段階、溶接組立段階の変形、精度の如何
を問わず、高精度の整形が可能である。

また、デイスクホイールを、互に同心軸線上に心出しさ
れた一対の金型で挟持して回転させ、同心軸線を有する
マンドレルをフランジ外径端とドロツプ部にはあてない
でビードシート部に内接させて、スピニング加工したの
で、一対のビードシート部は周囲方向に延びることを拘
束されつつマンドレルに密着してともに前記同心軸線上
を中心とする真円に高精度に矯正，整形される。

また、この段階で、デイスクをクツシヨンを介して弾性
支持した状態で前記同心軸線上を移動する工具によりハ
ブ穴を加工するようにしたので、基準穴となるハブ穴と
ビードシート部の同心度が出され、しかもデイスクホイ
ールを金型から外してもデイスクホイールのスプリング
バツクがないので同心状態は保たれ、上記の効果を合せ
て、極めて高精度な整形が達成される。

したがつて、゛本発明によつて得られるデイスクホイー
ルを使用する車輛は、走行中の振動のおそれは無く、走
行性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のデイスクホイールの断面図、第２図は一
般のデイスクホイールの精度測定中の概略断面図、第３
図は本発明の一実施例に係る装置の断面図である。 １・・・・・・リム、２・・・・・・デイスク、５，６
・・・・・・ビードシート部、７・・・・・・ハブ穴、
１１，１２・・・・・・一対の金型、１３，１４・・・
・・・一対のマンドレル １５，１６・・・・・・一対
のハブ面押え、１７，１８・・・・・・一対の回転板、
１９・・・・・・ガイド、２０・・・・・・同心軸線、
２３・・・・・・転圧ローラ、２５・・・・・・カツタ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同心軸線を有する一対の金型間に該金型のマンドレ
   ルをフランジ外径端およびドロップ部に圧接させないで
   リムビードシート部に内径から圧接させかつディスクを
   そのハブ面をクッションを介して弾性支持してディスク
   ホィールを挾持し、前記金型を回転させつつ転圧ローラ
   をリムビードシート部の外周に押しつけてリムビードシ
   ート部をマンドレルと協働して整形し、さらに前記金型
   と同心軸線を有する加工工具によりディスクを弾性支持
   した状態にてディスクハブ穴を加工することを特徴とす
   る車輛用ディスクホィールの加工方法。 ２ ディスクホィールのフランジ外径端およびドロップ
   部には接触せずリムビードシート部に内接するマンドレ
   ルとディスクハブ面をクッションを介して弾性支持する
   ハブ面押えを有する一対の金型を同心軸線上に相対して
   設け、該相対する金型を回転の軸心を前記同心軸線とす
   る一対の回転板にそれぞれ配置し、かつ該回転板の少な
   くとも一方を軸方向に移動可能とし、前記金型の周囲に
   リムのフランジ外径端およびドロップ部は強圧せず前記
   リムビードシート部を強圧する半径方向に移動可能な転
   圧ローラを円周上に少なくとも１個設け、前記回転板中
   心部にディスクがクッションを介して弾性支持されてい
   る状態でディスクハブ穴を加工する工具を設け、該工具
   を軸方向に移動可能としたことを特徴とする車輛用ディ
   スクホィールの加工装置。