JPS6150697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自転車、自動二輪車等に用いられるア
ルミニウム合金（以下Al合金と記す）製リム、
特に継目の全然無い継目無しリムの製造に好適す
る方法に関するものである。

更に詳細には、リムの外形形状に設定された回
転自在な金型と、これの内部に設けられた回転自
在な圧下ロールとの間にリング状のAl合金素材
を介在せしめ、金型或は圧下ロールの一方を回転
駆動せしめるとともに圧下ロールを金型方向へ移
動させ、上記素材を金型で外径寸法を拘束しつつ
圧延成形し、継目の無いAl合金製リムを爾後の
矯正加工を一切必要しないように所定の外径寸
法、所定の横断面形状を高精度に維持しつつ成形
することができるようにした継目無しリムの製造
方法に関する。

自転車や自動二輪車等の車輛における継目無し
Al合金製リムの製造方法は特開昭49−43868号、
特開昭51−42065号等で既に知られている。

この種継目無しAl合金製リムの製造方法は、
何れも外径部で対峙する一対のロール間にリング
状素材を介在させ、一方のロールを他方のロール
方向へ移動させてロール間の間隔を次第に縮小さ
せるとともに回転させ、ロール間の素材を圧延成
形して所定断面に成形し、且つこれにより素材の
径を拡開せしめ、素材の成形時の拡開拘束は、成
形される素材の円周上に配したガイドロールで行
つている。

以上の従来の継目無しリムの製造方法は次の如
き問題がある。

即ち、ロール間でリング状素材を上記の如く圧
延成形するため、素材の塑性変形は径の拡大方向
に圧倒的に高く、このためリムの断面形状が未完
成の状態で径が所定寸法をオーバーしてしまう。
従つてリムの断面形状が完成したと同時に径が所
定寸法に成形されるように上記圧延を調整するこ
とが勘要となるが、これのタイミングの調整が極
めて困難であり、しかも圧延ロールの他に設けら
れる外径拘束用のガイドロールは円周上に部分的
に設けられているのみであるため、成形されたリ
ムは外径寸法、真円度の精度が得られ難く、しか
も捩れ等が発生する。このためリム成形後に矯正
工程を必要とし、この作業が面倒、煩雑で上記成
形と併せ必然的に工数が増え、且つ余分な設備、
余分な手間を必要とし、継目無しリムの量産化、
コストの点で好ましくない。そして上記従来手段
においてガイドロールを増やすことも考えられる
が、これを増やしても上記の抜本的な解決は期待
し難く、又成形装置の構造が徒らに複雑化するだ
けである。

本発明者は特に継目無しリムの従来の製造方法
における上記した諸問題に鑑み、これを有効に、
抜本的に解決し、真に有用である継目無しリムの
製造方法を得るべく本発明を成したものである。

本発明の目的とする処は、リムの外径形状に設
定された回転自在な金型と、これの内部に設けら
れた回転自在な圧下ロールとの間にリング状の
Al合金素材を介在せしめ、金型或は圧下ロール
の一方を回転駆動せしめるとともに圧下ロールを
金型方向へ移動させ、上記素材を金型、ロール間
で圧延成形して所定断面形状に成形し、且つその
成形される素材の径の拡大方向への変形を製品最
終形状、寸法に設定された金型で拘束し、素材の
外径を金型で拘束しつつ圧延成形するようにした
リムの製造方法を提供する。

従つて本発明の目的とする処は、素材の成形さ
れる外径を最終製品の形状、寸法に金型で拘束し
つつ成形するため、得られた製品の外径、形状の
精度を極めて高精度に維持することができ、所定
の外径寸法、断面形状そして真円度を正確に高精
度に維持して継目無しリムを成形することができ
るリムの製造方法を提供する。

又本発明の目的とする処は、上記の如く得られ
た製品が高精度を維持し得るため、爾後の外径矯
正、真円度矯正、捩れ矯正等の矯正工程を一切必
要とせず、圧延工程のみで即座に製品として使用
することができ、一回の工程のみで高精度のリム
を提供することができる真に有用な製造方法を得
せしめるものである。

更に本発明は、上記の如く一工程で最終製品を
成形することが可能で、矯正工程を必要としない
ため、リムを精度を高く維持し、品質を向上させ
つつ合理的に最少の工数で得ることができ、継目
無しリムの製造における工数削減、製造の簡便、
容易化、量産性の向上、コストダウンに資し、従
来方法の諸問題点を一挙に、そして抜本的に解決
した真に有用で新規な継目無しリムの製造方法を
提供することを目的とする。

更に又本発明の目的とする処は、上記の如く金
型と金型内に設けられた圧下ロールとの間に素材
を介在させ、金型を回転駆動し、ロールを圧下さ
せるだけで上記を図ることができ、成形作業が容
易であり、且つ外径を拘束しつつ成形するため加
工中における調整作業を一切必要とせず、素材を
投入セツトするだけで継目無しリムを上記の如く
成形し得るため作業管理等も単純、容易化し、簡
単な作業で上記の如き高精度の継目無しリムを製
造し得る方法をも提供する。

次に本発明の好適する一実施例を添付図面に従
つて詳述する。

第１図乃至第３図は本発明にかかる製造方法の
説明図で、第１図は金型と圧下ロールの関係及び
素材のセツト状態を示す図、第２図は第１図２−
２線の拡大断面図、第３図は成形完了後の第２図
と同様の図である。

上記図において１で示されるのは金型で、金型
１はこれの内径部２に真円の造型部３を備える。
そして真円の造形部３はリムの最終製品の形状及
び外径寸法に適合する如く設定され、造形部３の
形状は成形されるリムの断面形状の外径側に適合
するように構成されている。即ち例えば中央部ド
ロツプ部を成形する突部４、この両側にビード受
部を成形する平担部５を、そして平担部５の両側
から半径方向外方へ落ち込んで両側の耳部を成形
する壁６が設けられ、以上は造型部３の内径部全
周に亘り設けられた雄型を構成する。

かかる外型である金型１の内径部２内には圧下
ロール１１が配設され、圧下ロール１１は自由回
転自在であつて、この回転軸は金型１の回転中心
線と平行し、且つ矢印イで示す如く金型１の内径
部方向へ移動自在に構成されている。そして圧下
ロール１１の上記金型内径部と対向する外径部１
２には、上記造型部３と対応する雌型造型部１３
が設けられている。この造型部１３は成形される
リムの断面形状の内径側に適合するように構成さ
れている。即ち中央部に上記突部４と対応する凹
部１４を、これの両側に平担部１５を、平担部１
５の両側には起壁部１６が設けられ、更に上記凹
部１４の中央部には凹状１７が設けられ、この造
型部１３は外径部１２の全周に亘り設けられてい
る。

以上において、圧下ロール１１を金型１に対し
離間させ、肉厚の素材Ｗを圧下ロール１１と金型
１間に投入し、素材Ｗは圧下ロール１１の造型部
１３の平担部１５間の一部にその一部が支持され
る如くセツトする。素材Ｗをセツトし、圧下ロー
ル１１を金型１方向へ移動させ、成形直前の状態
を第１図及び第２図で示した。

素材Ｗは第２図及び第３図で示される如く塑性
変形後の完成時のリムの体積を見込んだ相当肉厚
のリング状を成し、且つ金型１より小径で圧下ロ
ール１１より充分に大径であつてAl合金で成形
されている。リング状素材は鋳造でも、或は円筒
状に引き抜き、押出成形等された素材を所定幅に
切断したものでも良く、適宜な手段で得るものと
し、素材の段階で既に継目無しのリング状を成し
ている。

上記の如く素材Ｗを投入セツトし、第１図及び
第２図の状態から金型１を矢印ロで示される如く
反時計方向へ回転駆動させる。これにより回転自
在に支持され、素材Ｗを介して金型１と接する圧
下ロール１１は反時計方向へ回転し、金型１、圧
下ロール１１間の素材Ｗは同方向へ送られる。圧
下ロール１１を矢印イで示す金型１の内径部方向
へ移動させ、両者の造型部３，１３間の間隔を次
第に縮小して行く。これにより素材Ｗの断面は造
型部３，１３間で所定断面形状に次第に圧延成形
される。これと併せて素材Ｗの造型部３，１３間
の圧延塑性変形により該素材Ｗはその径を拡大
し、この径の拡大変形度は極めて高い。この径の
拡大変形は、回転駆動される金型１の内径部２で
規制、拘束され、この内径部２が既述の如く素材
Ｗの最終寸法外径に予じめ設定されているため、
圧延塑性変形に伴う外径の拡大変形は最終寸法外
径に保持されることとなる。従つて第３図に示さ
れる如く造型部３，１３間で最終製品の断面形状
に成形された素材W₁はその外径が第１図想像線
のW₁で示される如く予じめ定められた最終寸法
に成形されることとなる。

このようにリング状の素材は金型１と圧下ロー
ル１１で所定断面形状に、そして最終製品外径寸
法に圧延成形される。そして上記の成形におい
て、断面形状とリム外径との成形時の調整は、外
径を拘束しつつ成形されるため一切必要としな
い。

かくして得られた製品W₁は所定断面を有し、
外径寸法も高精度に維持され、真円度も高くて、
捩れもなく、従つて従来の如く外径寸法や真円度
の矯正工程は一切必要としない。

以上で得られた継目無しリム３０は第４図に示
す如くで、両側に左右の耳片３１，３２を起設
し、これの内側にタイヤビード受部３３，３４
を、中央部にドロツプ部３５を、そしてドロツプ
部３５の中央部でリム幅の中央部に半径方向内方
へ突出する足部３６を備える継目の全然無いリム
３０が得られる。これの全体の縦断面及び側面を
第５図及び第６図で示し、図中３７は上記リムを
チユーブレスホイールにした場合におけるエアバ
ルブの取付部で、上記足部３６の一部を切除する
ことにより容易に得られる。

図示実施例は足部３６を備えるリムの製造につ
いて説明したが、第７図で示される如き通常の断
面形状を備えるリム３０ａも成形することができ
ることは勿論で、上記金型１と圧下ロール１１の
造型部３，１３の断面形状を変更すれば任意の断
面形状のリムを得ることができる。

第８図は上記成形に用いられる成形機の具体的
実施例を示すもので、金型１は半径方向外方へ拡
開する複数の分割片より成り、成形後の素材の払
い出しを可能とし、ドラム状のダイスピンドル４
０に支持され、ダイスピンドル４０はモーター４
１、減速機４２、ピニオン４３及びスピンドル側
に設けたギヤ４４で駆動される。そして圧下ロー
ル１１はロールスピンドル４５に支持され、スピ
ンドル４５はドラム状のスピンドルケース４６に
回転自在にベアリング４７で支持され、該ケース
はスライダー４８で進退自在とし、圧下シリンダ
ー４９で昇降自在に構成されている。

以上図示実施例では金型１を回転駆動させ、圧
下ロール１１を自由回転自在としたが、この関係
は逆でも良い。

尚本実例では継目無しリムに適用した実施例に
ついて説明したが、Al合金の欠円素材を溶接等
で接合し、リング状に成形した素材をリム形状に
圧延成形することができること勿論である。

以上で明らかな如く本発明によれば、金型内径
部をリムの最終外径寸法に設定し、これの内部に
圧下ロールを配設し、該ロールを移動自在とし、
両者を回転自在に構成し、両者間にリング状の
Al合金素材を介在せしめ、一方を回転駆動する
とともに他方を両者の間隔が次第に狭くなる方向
へ移動させ、素材を圧延成形するようにしたた
め、素材は金型、圧下ロール間で所定断面形状に
成形されるとともに径を拡大し、この径の拡大は
金型内径部による最終製品寸法に拘束され、従つ
て成形完了後の製品は外径寸法が極めて高精度に
維持され、捩れのない、断面、外径寸法、真円度
の精度の極めて高いAl合金継目無しリムを得る
ことができる。

従つて成形後において従来の如き外径寸法、真
円度、捩れ等を矯正する面倒、煩雑な矯正工程を
一切経ることなく所定断面、外径の精度の優れた
継目無しリムを一回の工程で得ることができ、継
目無しリムの製造を最少の工数で容易、確実に得
ることができ、この種リムの量産化、コストダウ
ンに資する処頗る大である。

又上記リムの成形は、外径を金型で拘束しつつ
行うため、リムの断面形状の成形、径の拡大との
タイミング調整を一切必要とせず、素材のセツト
で自動的に調整を行うことなく成形することがで
き、成形作業の容易化、作業管理の容易化、そし
て成形作業の自動化を企図することができる。

更に本発明は、上記金型とこの金型内に設けら
れる圧下ロールを上記の如く動作させてリムを得
るため、成形機自体を比較的簡易な構造を採用す
ることができ、矯正設備の不要なことと相俟つて
真に有用で経済的なリムの製造を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
乃至第３図は本発明にかかる製造方法を説明する
もので、第１図は金型と圧下ロールの関係及び素
材のセツト状態を示す図、第２図は第１図２−２
線断面図、第３図は成形完了時の第２図と同様の
図、第４図は成形されたリムの拡大断面図、第５
図は同全体の縦断面図、第６図は同側面図、第７
図は本発明で製造されるリムの変更実施例図、第
８図は本発明に用いられる成形機の具体的一実施
例図である。 尚図面中１は金型、１０は圧下ロール、Ｗは素
材、３０はリムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内周面に形成すべきリムの外周形状に倣つた
   形状の雄型造型部を設けた回転自在な金型内に、
   リムの内周形状に倣つた雌型造型部を外周に形成
   した回転自在な圧下ロールを位置せしめ、該圧下
   ロールの雌型造型部に、上記金型の雄型造型部と
   対応する如く中央の凹部及び該凹部の両端よりそ
   の外方の両起壁まで伸びる２つの平担部を形成
   し、上記圧下ロールと金型との間に上記金型より
   小径で且つ上記圧下ロールの雌型造型部の径より
   大径で塑性変形後の完成時のリムの体積を見込ん
   だ相当肉厚のアルミニウム合金製のリング素材を
   配設すると共に、該リング状素材に端部を上記圧
   下ロールの雌型造型部の２つの平担部のそれぞれ
   の内方の一部に支持させてセツトし、 上記金型と圧下ロールの何れかを回転させ、上
   記圧下ロールを移動させ上記素材を回転させつつ
   上記圧下ロールの加圧作用により上記素材を圧延
   成形し該素材の径を徐々に拡大させ、上記金型で
   上記素材の拡大変形を拘束しつつ圧延成形するよ
   うにしたアルミニウム合金製リムの製造方法。