(57)【要約】主軸側チャック３０の円錐状凹部３１とマンドレル４０の円錐状凸部４１とで円筒管１０の軸方向一端部１１を固定し、ついで、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉する。そのため、従来のスピニング成形よりクランプ機構が簡単で、工程数も少ないので、加工時間を短くできる。また、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉するため、円筒管１０の減肉後の形状は軸方向一端部１１を除いて内径がほぼ一定であり、従来に比べて単純である。よって、マンドレル４０を各種ホイールリムの成形に共用することが容易である。
2017122656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉するスピニング装置であって、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備えるマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有するスピニング装置。
【請求項２】
前記主軸側チャックの円錐状凹部と、前記マンドレルの円錐状凸部とで、前記円筒管の前記軸方向一端部を挟み込むことで前記円筒管が固定される、請求項１記載のスピニング装置。
【請求項３】
前記マンドレルの円錐状凸部の先端の径は、前記円筒管の少なくとも軸方向他端部の最端部の内径より小さく、前記マンドレルの円柱部の径は、前記円筒管の少なくとも前記軸方向一端部の最端部の内径より大きい、請求項１または請求項２記載のスピニング装置。
【請求項４】
一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉するスピニング方法であって、
主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定し、ついで、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉する、スピニング方法。
【請求項５】
主軸側チャックの円錐状凹部と、マンドレルの円錐状凸部とで、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げるとともに円筒管の軸方向一端部を挟み込んで固定する、請求項４記載のスピニング方法。
【請求項６】
円筒管の内径以上の径のマンドレルの円柱部を円筒管に押し込んで円筒管を拡径しつつ、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げる、請求項４または請求項５記載のスピニング方法。
【請求項７】
一定厚の円筒管を成形して自動車用ホイールリムを製造する方法において、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備えるマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有するスピニング装置により、
前記円筒管の軸方向一端部を前記主軸側チャックの円錐状凹部と前記マンドレルの円錐状凸部とで挟み込んで固定し、ついで、前記マンドレルの円柱部に支持されている前記円筒管に前記スピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉して不等厚の円筒部材とした後、該円筒部材の両端部をフレア加工して円錐状に拡径する、自動車用ホイールリムを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピニング装置および該装置を使用するスピニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、つぎの技術を開示している。
図１４に示すように、第１傾斜部１ａ、加工部１ｃ、第２傾斜部１ｂを有する金型１を用い、円筒状ワーク２の一端部のみをクランプ爪３によってクランプし、円筒状ワーク２の他端部はクランプしない自由端とする。その後、ローラ型（スピニングロール）Ｒを用いて、第１傾斜部１ａに対応するワーク部分２ａを成形する。その後、ローラ型Ｒを用いて、第２傾斜部１ｂに対応するワーク部分２ｂ、加工部１ｃに対応するワーク部分２ｃを成形する。その後、ローラ型Ｒを用いて、第１傾斜部１ａに対応するワーク部分２ａをしごいてその肉を延伸させる。【０００３】
上記の特許文献１に開示の技術にはつぎの問題点がある。
（ｉ）円筒状ワーク２の一端部をクランプし、第１傾斜部１ａ、第２傾斜部１ｂおよび加工部１ｃに対応するワーク部分２ａ、２ｂ、２ｃを成形した後、第１傾斜部１ａに対応するワーク部分２ａを減肉するため、工程数が多く、加工時間が長い。
（ｉｉ）金型１が第１傾斜部１ａ、第２傾斜部１ｂおよび加工部１ｃを有するため、金型１の各種ホイールリムへの共用が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３６９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来のスピニング成形に比べて、加工時間が短いこと、金型の各種ホイールリムへの共用が容易なこと、の少なくとも１つを達成できる、スピニング装置およびスピニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉するスピニング装置であって、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備えるマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有するスピニング装置。
（２）前記主軸側チャックの円錐状凹部と、前記マンドレルの円錐状凸部とで、前記円筒管の前記軸方向一端部を挟み込むことで前記円筒管が固定される、（１）記載のスピニング装置。
（３）前記マンドレルの円錐状凸部の先端の径は、前記円筒管の少なくとも軸方向他端部の最端部の内径より小さく、前記マンドレルの円柱部の径は、前記円筒管の少なくとも前記軸方向一端部の最端部の内径より大きい、（１）または（２）記載のスピニング装置。
（４）一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉するスピニング方法であって、
主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定し、ついで、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉する、スピニング方法。
（５）主軸側チャックの円錐状凹部と、マンドレルの円錐状凸部とで、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げるとともに円筒管の軸方向一端部を挟み込んで固定する、（４）記載のスピニング方法。
（６）円筒管の内径以上の径のマンドレルの円柱部を円筒管に押し込んで円筒管を拡径しつつ、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げる、（４）または（５）記載のスピニング方法。
（７）一定厚の円筒管を成形して自動車用ホイールリムを製造する方法において、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備えるマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有するスピニング装置により、
前記円筒管の軸方向一端部を前記主軸側チャックの円錐状凹部と前記マンドレルの円錐状凸部とで挟み込んで固定し、ついで、前記マンドレルの円柱部に支持されている前記円筒管に前記スピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉して不等厚の円筒部材とした後、該円筒部材の両端部をフレア加工して円錐状に拡径する、自動車用ホイールリムを製造する方法。
【発明の効果】
【０００７】
上記（１）のスピニング装置または上記（４）のスピニング方法によれば、主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定し、ついで、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉することができる。そのため、従来のスピニング成形より、クランプ機構が簡単で、工程数も少ないので、加工時間を短くできる。
また、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉するため、円筒管の減肉加工後の形状は従来の金型に比べて単純である。よって、マンドレルを各種ホイールリムの成形に共用することが容易である。【０００８】
上記（２）のスピニング装置によれば、主軸側チャックの円錐状凹部と、マンドレルの円錐状凸部とで、円筒管の軸方向一端部を挟み込むことで円筒管が固定されるため、円筒管の軸方向一端部を確実に固定できる。【０００９】
上記（３）のスピニング装置によれば、マンドレルの円錐状凸部の先端の径が円筒管の軸方向他端部の最端部の内径より小さいため、円筒管にマンドレルを確実に挿入できる。また、マンドレルの円柱部の径が円筒管の軸方向一端部の最端部の内径より大きいため、円柱部で円筒管を安定して支持できる。【００１０】
上記（５）のスピニング方法によれば、主軸側チャックの円錐状凹部と、マンドレルの円錐状凸部とで、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げるとともに円筒管の軸方向一端部を挟み込んで固定するため、少ない工程で円筒管を確実に固定できる。【００１１】
上記（６）のスピニング方法によれば、円筒管の内径以上の径のマンドレルの円柱部を円筒管に押し込んで円筒管を拡径しつつ、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げるため、円筒管の真円度、内径の寸法精度が向上し、減肉を安定してできる。【００１２】
上記（７）の自動車用ホイールリムの製造方法によれば、円錐状凹部を有する主軸側チャックと、主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と円筒管を支持する円柱部とを備えるマンドレルと、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、を有するスピニング装置により、円筒管の軸方向一端部を主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで挟み込んで固定し、ついで、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉して不等厚の円筒部材とした後、円筒部材の両端部をフレア加工して円錐状に拡径するので、簡単な工程で、効率よく自動車用ホイールリムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明実施例のスピニング方法の、スピニング加工の前に行われる円筒管製作工程を示す工程図である。（ａ）は、コイル状に巻かれた帯状部材を示す。（ｂ）は、平板状の矩形の鋼板を示す。（ｃ）は、鋼板が筒状に巻かれる状態を示す。（ｄ）は、筒状に巻かれた鋼板の両端部を溶接接合する状態を示す。（ｅ）は、溶接部の盛り上がりとバリをトリミングする状態を示す。（ｆ）は、円筒管を示す。
【図２】本発明実施例のスピニング装置の、主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定する前の状態における、断面図である。
【図３】本発明実施例のスピニング装置の、円筒管にマンドレルを挿入して、マンドレルの円錐状凸部で円筒管を拡径している状態における、断面図である。
【図４】本発明実施例のスピニング装置の、主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定した状態における、断面図である。
【図５】本発明実施例のスピニング装置の、円筒管の厚みを減肉する前の状態における、断面図である。
【図６】本発明実施例のスピニング装置の、円筒管の厚みを減肉している状態における、断面図である。
【図７】本発明実施例のスピニング装置の、厚みが減肉された円筒部材からマンドレルを抜いた状態における、断面図である。
【図８】本発明実施例のスピニング方法で厚みが減肉された円筒部材の断面図である。
【図９】本発明実施例のスピニング方法で厚みが減肉された円筒部材をフレア加工するフレア工程の工程図である。（ａ）はフレア加工前を示す。（ｂ）はフレア加工後を示す。
【図１０】図９のフレア工程後に行われるロール成形工程の工程図である。（ａ）は上ロールと下ロールの間に円筒部材を挟み、ロール成形をして自動車用ホイールリムに成形している状態の、自動車用ホイールリムを断面図で示したロールの側面図を示す。（ｂ）は上ロールと下ロールの間に円筒部材を挟み、ロール成形をして自動車用ホイールリムに成形している状態の正面図を示す。
【図１１】図１０のロール成形後の自動車用ホイールリムの断面図である。
【図１２】本発明実施例のスピニング装置の、円筒管の軸方向他端部が別工程で円錐状に拡径された場合において、主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定する前の状態における、断面図である。
【図１３】本発明実施例のスピニング装置の、円筒管の軸方向一端部が別工程で円錐状に縮径された場合において、主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定する前の状態における、断面図である。
【図１４】従来のスピニング工程の工程図である。（ａ）はスピニング工程前を示す。（ｂ）はスピニング工程後を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明実施例のスピニング装置およびスピニング方法を、図面を参照して、説明する。
【００１５】
本発明実施例のスピニング装置２０およびスピニング方法は、図１１に示すような、自動車用ホイールリム１００を製造するのに用いられる。リム１００は、たとえば乗用車用、トラック・バス用、産業車両用のリムである。
【００１６】
リム１００は、軸方向一端から他端に向って順に、フランジ部１０１、ビードシート部１０２、サイドウォール部１０３、ドロップ部１０４、サイドウォール部１０５、ビードシート部１０６、フランジ部１０７を有する。フランジ部１０１、１０７がビードシート部１０２，１０６より大径であり、ドロップ部１０４がビードシート部１０２，１０６より小径となっている。図示略のホイールディスクがリム１００に嵌入され、溶接されて、溶接タイプの自動車用ホイールとなる。ただし、リム１００は、フランジ部１０１またはフランジ部１０７が存在せず、図示略のホイールディスク側にリム１００のフランジ部１０１またはフランジ部１０７を有している、ホイールディスクと組み合わせる自動車用ホイールリムであってもよい。
【００１７】
スピニング装置２０は、図２〜図６に示すように、一定厚の円筒管１０の厚みを減肉する。円筒管１０の材料は金属であり、金属は、たとえば、鋼である。ただし、円筒管１０の材料は、非鉄金属（アルミニウム、マグネシウム、チタンおよびその合金を含む）であってもよい。
【００１８】
スピニング装置２０は、図２〜図６に示すように、一定厚の円筒管１０の軸方向一端部１１を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉する。スピニング装置２０により、一定厚の円筒管１０は、スピニング成形されて外周面が軸方向に凹凸面とされた円筒部材１５（図６参照）に成形される。スピニング装置２０は、主軸側チャック３０と、マンドレル４０と、スピニングロール５０と、を有する。マンドレル４０の軸芯は、主軸側チャック３０の軸芯と一致する。スピニングロール５０は、マンドレル４０の周方向に複数配置されていてもよい。
【００１９】
主軸側チャック３０は、円錐状凹部３１を有する。主軸側チャック３０の円錐状凹部３１は、図２に示すように、一定厚の円筒管１０の軸方向に凹んでおり、円筒管１０の軸方向一端部１１を受け入れる。主軸側チャック３０（円錐状凹部３１）の軸芯は、円筒管１０の軸芯Ｐと一致する。円錐状凹部３１は、マンドレル４０側に径が大きくなっている。円錐状凹部３１は、底面３１ａと、側面３１ｂと、を備える。底面３１ａは、円筒管１０の軸方向一端部１１の最端部１１ａを当接させて、円筒管１０の軸方向の位置決めをする部分である。円錐状凹部３１の底面３１ａの径は、円筒管１０の外径より大きくてもよく、円筒管１０の外径より小さくてもよい。なお、円筒管１０を安定して主軸側チャック３０に装着できるようにするため、円錐状凹部３１の底面３１ａの径は円筒管１０の外径と一致またはほぼ一致していることが望ましい。底面３１ａの径が円筒管１０の外径より大き過ぎると円筒管１０をセットするときに、円筒管１０の軸芯Ｐと円筒状凹部３１の軸芯とがずれやすい。底面３１ａの径が円筒管１０の外径より小さ過ぎると円筒管１０を主軸側チャック３０にセットするときに、主軸側チャック３０に対して、円筒管１０の軸方向の位置がずれやすい。円錐状凹部３１の側面３１ｂは、全周にわたって連続して設けられている。ただし、側面３１ｂに部分的に大径側に逃がし部があってもよい。軸芯Ｐに対する側面３１ｂの傾斜角度は、全周にわたって一定である。ただし、軸芯Ｐに対する側面３１ｂの傾斜角度は、軸方向で変化していてもよい。軸芯Ｐに対する側面３１ｂの傾斜角度は、円筒管１０を主軸側チャック３０とマンドレル４０とで固定でき、かつ成形後に円筒部材１５が主軸側チャック３０の円錐状凹部３１から抜き出しやすい角度とされている。軸芯Ｐに対する側面３１ｂの傾斜角度は、図９、図１０に示すように、円筒部材１５をフレア成形およびロール成形する際に支障がない範囲とされている。
【００２０】
マンドレル４０は、図２に示すように、主軸側チャック３０の円錐状凹部３１に対応する円錐状凸部４１と、円筒管１０を支持する円柱部４２と、を備える。
【００２１】
円錐状凸部４１は、マンドレル４０の軸方向の端部に設けられる。円錐状凸部４１は、円柱部４２からマンドレル４０の軸方向で主軸側チャック３０に接近する方向に突出している。マンドレル４０（円錐状凸部４１および円柱部４２）の軸芯は、円筒管１０の軸芯Ｐと一致する。主軸側チャック３０およびマンドレル４０の軸芯は、鉛直方向を向いていることが好ましい。軸芯が鉛直方向である場合、円筒管１０と主軸側チャック３０との位置合わせが容易である。円錐状凸部４１は、円錐状凹部３１内に進入可能である。円錐状凸部４１は、主軸側チャック３０側に向かって径が小さくなっている。円錐状凸部４１は、先端面４１ａと、側面４１ｂと、を備える。円錐状凸部４１の先端面４１ａは、円筒管１０をセットしたときに円錐状凹部３１の底面３１ａと接触しない寸法形状となっている。円錐状凸部４１の側面４１ｂは、全周にわたって連続して設けられている。軸芯Ｐに対する側面４１ｂの傾斜角度は、全周にわたって一定である。軸芯Ｐに対する側面４１ｂの傾斜角度は、軸芯Ｐに対する円錐状凹部３１の側面３１ｂの傾斜角度とほぼ一致している。円錐状凸部４１と円柱部４２との境界部分、側面４１ｂと先端面４１ａとの境界部分あるいはその他の一部分において、軸芯Ｐに対する円錐状凹部３１の側面３１ｂの傾斜角度と軸芯Ｐに対する側面４１ｂの傾斜角度とが一致していなくてもよい。
【００２２】
円錐状凸部４１の先端における径は、円筒管１０の内径より小さい。このため、マンドレル４０を円筒管１０に容易に挿入可能である。ただし、図１２に示すように、円筒管１０の軸方向他端部（円錐状凸部４１を挿入する側の端部）１２の最端部１２ａの内径より、円錐状凸部４１の先端の径が小さければ、軸方向他端部１２を除く円筒管１０の内径より円錐状凸部４１の先端部の径が大きくてもよい。円錐状凸部４１の、円柱部４２側端における径は、軸方向他端部１２を除く円筒管１０の内径より大きい。このため、マンドレル４０を円筒管１０に挿入したとき円筒管１０はマンドレル４０で拡径される。ただし、図１３に示すように、円筒管１０の軸方向一端部（円錐状凹部３１に挿入される側の端部）１１が端部側に向って円錐状に径小になっている場合は、円柱部４２側端における円錐状凸部４１の径は、円筒管１０の軸方向一端部１１を除く内径と同じか、わずかに小さくてもよい。
【００２３】
マンドレル４０の円柱部４２の径は、円柱部４２の軸方向全体にわたって一定である。ただし、円錐状凸部４１と円柱部４２との境界部分よりわずかに円柱部４２の径が小さくてもよく、円錐状凸部４１から離れるにしたがってわずかに大径となっていてもよく、軸方向に沿って多少の凹凸があってもよい。円柱部４２の径は、円錐状凸部４１の円柱部４２側端における径と同じかまたは略同じであり、円筒管１０を安定して、確実に支持できる。円柱部４２の径は、円筒管１０の軸方向一端部１１の最端部１１ａの内径より大きい。
【００２４】
図３に示すように、円筒管１０を主軸側チャック３０の円錐状凹部３１に挿入した後、円筒管１０の軸方向他端部１２側からマンドレル４０の円錐状凸部４１を円筒管１０に挿入して、円筒管１０を拡径する。円錐状凸部４１で拡径されている円筒管の部分が、円錐状に変形する。
図４に示すように、さらにマンドレル４０の円錐状凸部４１を円筒管１０に押し込んでいき、主軸側チャック３０の円錐状凹部３１とマンドレル４０の円錐状凸部４１とで円錐状に変形した円筒管１０の軸方向一端部１１を挟み込むことで、円筒管１０がスピニング装置２０に固定される。主軸側チャック３０とマンドレル４０は、ともに、円筒管１０の軸芯Ｐまわりに回転する。円筒管１０がスピニング装置２０に取り付けられた状態において、主軸側チャック３０とマンドレル４０と円筒管１０とは、軸芯を共有する。また、スピニングロール５０は、円筒管１０の軸方向と径方向に動く。
【００２５】
スピニングロール５０は、図５に示すように、スピニングロール５０の軸芯Ｐ１まわりに回転可能である。スピニングロール５０は、マンドレル４０の円柱部４２に支持された円筒管１０に押し付けられる。スピニングロール５０により、円筒管１０の厚みが減肉される。
【００２６】
つぎに、本発明実施例のスピニング方法を説明する。
本発明実施例のスピニング方法は、一定厚の円筒管１０の軸方向一端部１１を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉する方法である。
【００２７】
本発明実施例のスピニング方法は、（Ａ）図２〜図４に示すように、主軸側チャック３０の円錐状凹部３１とマンドレル４０の円錐状凸部４１とで円筒管１０の軸方向一端部１１を固定する固定工程と、ついで、（Ｂ）図５、図６に示すように、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉する減肉工程と、を有する。
【００２８】
上記（Ａ）の固定工程の前に、図１に示すような、一定厚の平板状素材５から一定厚の円筒管１０を作製する円筒管製作工程を有していてもよい。円筒管製作工程では、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、一定厚の平板状素材５（矩形素材）５は、たとえばコイル状に巻かれた一定厚の帯状部材４から、帯状部材４を直線状に引き出して、所定寸法長さに切断することにより、作製される。ついで、図１の（ｃ）〜（ｅ）に示すように、平板状素材５は、筒状に巻かれ、筒状に巻かれた両端部を互いに突き合せてフラッシュバット溶接、バット溶接、アーク溶接等で溶接し、溶接部６の盛り上がりとバリをトリミングして、一定厚の円筒管１０を作製する。
なお、円筒管製作工程では、パイプ状素材（図示略）を所定寸法長さに切断して一定厚の円筒管１０を作製してもよい。
【００２９】
上記（Ａ）の固定工程では、図２〜図４に示すように、一定厚の円筒管１０を主軸側チャック３０の円錐状凹部３１に挿入して、円筒管１０の軸方向一端部１１の最端部１１ａを底面３１ａに当接させて軸方向の位置決めをした後、マンドレル４０の円錐状凸部４１と円柱部４２を円筒管１０に挿入して円筒管１０を拡径する。円筒管１０の軸方向一端部（円筒管１０の円錐状凹部３１側の端部）１１は、円錐状凹部３１と円錐状凸部４１とによって径方向に変形させられる。軸方向一端部１１の最端部１１ａは、径方向にはほとんど変化せず、軸方向一端部１１は、最端部１１ａから離れるにしたがって円錐形状に徐々に拡径された形状となる。円筒管１０の軸方向一端部１１は、円錐状凹部３１および円錐状凸部４１の形状に沿った円錐形状になる。円筒管１０の内径より径が大きい部分であるマンドレル４０の円錐状凸部４１の円柱部４２側の端部および円柱部４２を円筒管１０に押し込んで円筒管１０を拡径しつつ、円筒管１０の軸方向一端部１１を円錐形状に成形する。円錐形状の軸方向一端部１１が円錐状凹部３１と円錐状凸部４１とで挟み込まれることで、円筒管１０がスピニング装置２０に固定される。マンドレル４０を円筒管１０に押し込むだけで、円筒管１０の軸方向一端部１１の成形と円筒管１０の固定が行われる。円筒管１０の軸方向一端部１１以外の部分１３は、マンドレル４０の円柱部４２によって拡径された状態で、全周にわたってかつ軸方向の全体にわたって支持される。円筒管１０の軸方向一端部１１は、縮径によって円錐形状に成形されてもよく、別工程で円錐形状に成形されてもよい。その場合、マンドレル４０を円筒管１０に挿入するときに円筒管１０を拡径しなくてもよい。図１３は、円筒管１０の軸方向一端部１１が、別工程で円錐形状に成形された場合を示す。
【００３０】
上記（Ｂ）の減肉工程では、図５、図６に示すように、主軸側チャック３０、マンドレル４０および円筒管１０が軸芯Ｐまわりに回転している状態で、スピニングロール５０を円筒管１０の軸方向一端部１１以外の部分１３に押し付けながら、円筒管１０の軸方向に動かして円筒管１０の厚みを減肉する。スピニングロール５０が円筒管１０の軸方向一端部１１以外の部分１３に押し付けられることで、該部分１３の厚みが減肉される。減肉工程では、円筒管１０の減肉が必要な部分の厚みを減肉する。
【００３１】
スピニングロール５０で円筒管１０の外周面を押圧しつつ、スピニングロール５０を円筒管１０の軸方向一端部１１から離れる方向（軸方向他端部１２方向）に移動させて、円筒管１０の厚みを減肉する。円筒管１０は、スピニングロール５０の移動する方向に伸びる。スピニングロール５０を円筒管１０の軸方向一端部１１方向（軸方向他端部１２から離れる方向）に移動させて円筒管１０の厚みを減肉してもよい。スピニングロール５０を軸方向一端部１１方向に移動させる場合、円筒管１０は、スピニングロール５０の移動する方向と反対方向に延びる。
【００３２】
一定厚の円筒管１０は、減肉工程にてスピニング成形され、外周面が軸方向に凹凸面とされた不等厚の円筒部材１５に成形される。
【００３３】
上記（Ｂ）の減肉工程後、図７に示すように、マンドレル４０が円筒部材１５から引き抜かれる。この時、スピニング装置２０に設けられるストッパ金具２１で円筒部材１５の軸方向の移動が止められる。
【００３４】
不等厚の円筒部材１５は、減肉工程の後に、図１０に示すように、自動車用ホイールリム１００形状にロール成形される。リム１００のフランジ部１０１，１０７がビードシート部１０２，１０６より大径であり、リム１００のドロップ部１０４がビードシート部１０２，１０６より小径となるように成形するため、ロール成形工程は、図９に示すように、フレア型６０，６１を用いて円筒部材１５の軸方向両端部をフレア加工して拡開した後に行われる。フレア工程では、図９（ｂ）に示すように、円筒部材１５の両端部を円錐状に拡管する（フレア形状にする）。固定工程で円錐状に成形された不等厚の円筒部材１５の軸方向一端部１４は、フレア工程で逆向きに曲げられて、フレア形状となる。ロール成形工程は、図１０に示すように、下ロール６２と上ロール６３との間に円筒部材１５を挟みロールを回転させ、円筒部材１５を成形し、自動車用ホイールリム１００形状に成形する。その後、図示略のエキスパンダーおよび／またはシュリンカーを用いてサイジング加工（真円に近づける加工および自動車用ホイールリム断面形状の整形加工）し、図１１に示すように最終自動車用ホイールリム形状にする。
【００３５】
これまでのスピニング成形は、ロール成形工程においてリム１００のフランジ部１０１，１０７がビードシート部１０２，１０６より大径であり、リム１００のドロップ部１０４がビードシート部１０２，１０６より小径となるように成形するため、内径が一定の円筒管を内径が一定の円筒状のままスピニング成形されるか、または、円筒管の両端部が拡径されたフレア形状となるようにスピニング成形されていた。本発明では、円筒管１０の軸方向一端部１１を、最端部１１ａから軸方向一端部１１以外の部分１３に近づくにつれて拡径してフレア形状とは逆向きの円錐形状に変形させて、スピニング装置２０に固定できるようにしている。主軸側チャック３０とマンドレル４０とで固定でき、かつ成形後に円筒部材１５が主軸側チャック３０の円錐状凹部３１から抜き出しやすい角度となるような拡径量（半径で平板素材５の板厚程度）にしているため、簡単な機構でスピニング成形ができ、かつ、フレア成形以降の成形でも問題なく成形できるようになった。
【００３６】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
主軸側チャック３０の円錐状凹部３１とマンドレル４０の円錐状凸部４１とで円筒管１０の軸方向一端部１１を固定し、ついで、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉する。そのため、従来のスピニング成形より、クランプ機構が簡単で、工程数も少ないので、加工時間を短くできる。
【００３７】
マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉するため、円筒管１０の減肉加工後の形状は軸方向一端部１１を除いて内径がほぼ一定であり、従来に比べて単純である。よって、マンドレル４０を各種ホイールリムの成形に共用することが容易である。
【００３８】
主軸側チャック３０の円錐状凹部３１と、マンドレル４０の円錐状凸部４１とで、円筒管１０の軸方向一端部１１を挟み込むことで円筒管１０が固定されるため、円筒管１０の軸方向一端部１１を確実に固定できる。
【００３９】
マンドレル４０の円錐状凸部４１の先端の径が円筒管１０の少なくとも軸方向他端部１２の最端部１２ａの内径より小さいため、円筒管１０にマンドレル４０を確実に挿入できる。また、マンドレル４０の円柱部４２の径が円筒管１０の少なくとも軸方向一端部１１の最端部１１ａの内径より大きいため、円柱部４２で円筒管１０を安定して確実に支持できる。
【００４０】
主軸側チャック３０の円錐状凹部３１と、マンドレル４０の円錐状凸部４１とで、円筒管１０の軸方向一端部１１を円錐状に折り曲げるとともに、円筒管１０の軸方向一端部１１を挟み込んで固定するため、少ない工程で円筒管１１を確実に固定できる。
【００４１】
円筒管１０の内径以上の径のマンドレル４０の円柱部４２を円筒管１０に押し込んで円筒管１０を拡径しつつ、円筒管１０の軸方向一端部１１を円錐状に変形させるため、円筒管１０の真円度、内径の寸法精度が向上し、減肉を安定してできる。
【００４２】
スピニングロール５０で円筒管１０の外周面を押圧しつつ、スピニングロール５０を円筒管１０の軸方向一端部１１から離れる方向（軸方向他端部１２方向）に移動させて円筒管１０の厚みを減肉することができるため、必要な部分の減肉ができる。また、スピニングロール５０の送り方向に円筒管１０を伸ばす（フォワード方式である）ことができるため、スピニングロール５０の送り方向と逆に円筒管１０を伸ばす（バックワード方式である）場合に比べて、成形が容易である。
【００４３】
円錐状凹部３１を有する主軸側チャック３０と主軸側チャック３０の円錐状凹部３１に対応する円錐状凸部４１と円筒管１０を支持する円柱部４２とを備えるマンドレル４０と、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０に押し付けられて円筒管１０の厚みを減肉するスピニングロール５０と、を有するスピニング装置２０により、円筒管１０の軸方向一端部１１を主軸側チャック３０の円錐状凹部３１とマンドレル４０の円錐状凸部４１とで挟み込んで固定し、ついで、マンドレル４０の円柱部４２に支持されている円筒管１０にスピニングロール５０を押し付けて円筒管１０の厚みを減肉して不等厚の円筒部材１５とした後、円筒部材１５の両端部をフレア加工して円錐状に拡径するので、簡単な工程で、効率よく自動車用ホイールリム１００を製造することができる。
【符号の説明】
【００４４】
４  帯状部材
５  平板状素材
６  溶接部
１０  円筒管
１１  円筒管の軸方向一端部
１１ａ  円筒管の軸方向一端部の最端部
１２  円筒管の軸方向他端部
１２ａ  円筒管の軸方向他端部の最端部
１４  円筒部材の軸方向一端部
１５  円筒部材
２０  スピニング装置
２１  ストッパ金具
３０  主軸側チャック
３１    円錐状凹部
３１ａ  円錐状凹部の底面
３１ｂ  円錐状凹部の側面
４０  マンドレル
４１  円錐状凸部
４１ａ  円錐状凸部の先端面
４１ｂ  円錐状凸部の側面
４２  円柱部
５０  スピニングロール
６０，６１  フレア型
６２  下ロール
６３  上ロール
１００  自動車用ホイールリム
【図１】
2017122656.tif 000003
【図２】
2017122656.tif 000004
【図３】
2017122656.tif 000005
【図４】
2017122656.tif 000006
【図５】
2017122656.tif 000007
【図６】
2017122656.tif 000008
【図７】
2017122656.tif 000009
【図８】
2017122656.tif 000010
【図９】
2017122656.tif 000011
【図１０】
2017122656.tif 000012
【図１１】
2017122656.tif 000013
【図１２】
2017122656.tif 000014
【図１３】
2017122656.tif 000015
【図１４】
2017122656.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月6日(2017.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉する自動車用ホイールリム製造用スピニング装置であって、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備え前記円錐状凸部の前記円柱部側端における径が前記円筒管の内径より大きいマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有する自動車用ホイールリム製造用スピニング装置。
【請求項２】
前記主軸側チャックの円錐状凹部と、前記マンドレルの円錐状凸部とで、前記マンドレルの円錐状凸部を前記円筒管に挿入し、前記円筒管を拡径して円錐状に変形した前記円筒管の前記軸方向一端部を挟み込むことで前記円筒管がスピニング装置に固定される、請求項１記載の自動車用ホイールリム製造用スピニング装置。
【請求項３】
前記マンドレルの円錐状凸部の先端の径は、前記円筒管の少なくとも軸方向他端部の最端部の内径より小さく、前記マンドレルの円柱部の径は、前記円筒管の少なくとも前記軸方向一端部の最端部の内径より大きい、請求項１または請求項２記載の自動車用ホイールリム製造用スピニング装置。
【請求項４】
一定厚の円筒管の軸方向一端部を除いた軸方向の少なくとも一部の厚みを減肉するスピニング方法であって、
主軸側チャックの円錐状凹部とマンドレルの円錐状凸部の円柱部側端における径が円筒管の内径より大きい円錐状凸部とで円筒管の軸方向一端部を固定し、ついで、マンドレルの円柱部に支持されている円筒管にスピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉する、自動車用ホイールリム製造用スピニング方法。
【請求項５】
主軸側チャックの円錐状凹部と、マンドレルの円錐状凸部とで、マンドレルの円錐状凸部を円筒管に挿入して円筒管を拡径することで円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げるとともに円筒管の軸方向一端部を挟み込んで固定する、請求項４記載の自動車用ホイールリム製造用スピニング方法。
【請求項６】
円筒管の内径以上の径のマンドレルの円柱部を円筒管に押し込んで円筒管を拡径しつつ、円筒管の軸方向一端部を円錐状に折り曲げる、請求項４または請求項５記載の自動車用ホイールリム製造用スピニング方法。
【請求項７】
一定厚の円筒管を成形して自動車用ホイールリムを製造する方法において、
円錐状凹部を有する主軸側チャックと、
前記主軸側チャックの円錐状凹部に対応する円錐状凸部と前記円筒管を支持する円柱部とを備え前記円錐状凸部の前記円柱部側端における径が前記円筒管の内径より大きいマンドレルと、
前記マンドレルの円柱部に支持されている円筒管に押し付けられて前記円筒管の厚みを減肉するスピニングロールと、
を有する自動車用ホイールリム製造用スピニング装置により、
前記マンドレルの円錐状凸部を前記円筒管に挿入し、前記円筒管を拡径することで円錐状に変形した前記円筒管の軸方向一端部を前記主軸側チャックの円錐状凹部と前記マンドレルの円錐状凸部とで挟み込んで固定し、ついで、前記マンドレルの円柱部に支持されている前記円筒管に前記スピニングロールを押し付けて円筒管の厚みを減肉して不等厚の円筒部材とした後、該円筒部材の両端部をフレア加工して円錐状に拡径する、自動車用ホイールリムを製造する方法。
【国際調査報告】
2017122656.tif 000017
2017122656.tif 000018
2017122656.tif 000019
2017122656.tif 000020