(57)【要約】  鋳造された車両ホイールのプリフォーム１００Ａのリム原形部１２８をマンドレル１０の外周に被せたセット状態で、プリフォーム１００Ａのリム原形部１２８の基端内径はマンドレル１０の対応部位の外径より大きく、プリフォーム１００Ａとマンドレル１０との間に環状の間隙２００が形成される。スピニング加工工程の初期段階では、押圧ローラ３０をマンドレル１０に近づけてリム原形部１２８の基端を縮径することにより、ビードシート部１２２に隣接するサイドウォール部１２３を成形する。これにより、ディスク部１１０とリム原形部１２８の間のつけ根部１２９の径方向内側に、肉盗み凹部１３０が形成される。その後で、マンドレル１０の外周のプロフィールに沿うようにしてリム原形部１２８をスピニング加工することにより、リム部１２０を得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク部（１１０）と、リム原形部（１２８）と、これらディスク部とリム原形部とを連ねるとともに外周がビードシート部（１２２）として提供されるつけ根部（１２９）と、を一体に有する車両ホイールのプリフォーム（１００Ａ）を鋳造する鋳造工程と、
上記プリフォーム（１００Ａ）のリム原形部（１２８）をマンドレル（１０）の外周に被せたセット状態で、上記マンドレルと押圧ローラ（３０）の協働により、上記リム原形部に減肉を伴うスピニング加工を施してリム部（１２０）を得るスピニング加工工程と、
を備えた車両ホイールの製造方法において、
上記プリフォーム（１００Ａ）のリム原形部（１２８）の基端内径が上記マンドレル（１０）の対応部位の外径より大きく、上記セット状態で上記プリフォームと上記マンドレルとの間に間隙（２００）が形成されており、
上記スピニング加工工程において、上記リム原形部（１２８）の基端を縮径することにより、上記ビードシート部（１２２）に隣接するサイドウォール部（１２３）を成形し、これにより、上記つけ根部（１２９）の径方向内側において上記サイドウォール部と上記ディスク部（１１０）との間に、肉盗み凹部（１３０）を形成することを特徴とする車両ホイールの製造方法。
【請求項２】
上記スピニング加工工程の初期段階で、上記押圧ローラ（３０）を上記マンドレル（１０）に近づけて上記リム原形部（１２８）の基端を縮径することにより、上記サイドウォール部（１２３）と上記肉盗み凹部（１３０）を成形し、その後で、上記マンドレルの外周のプロフィールに沿うようにして上記リム原形部をスピニング加工することを特徴とする請求項１に記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項３】
上記マンドレル（１０）は、マンドレル本体（１１）と、このマンドレル本体の端面に周方向に間隔をおいて配置されるとともに径方向にスライド可能に装着された複数のスライドコア（４０）と、を有し、
上記スピニング加工工程において上記サイドウォール部（１２３）と上記肉盗み凹部（１３０）を成形する際には、上記スライドコア（４０）が上記マンドレル（１０）の外周から径方向に突出し、その先端の受部（４２）が上記プリフォーム（１００Ａ）のつけ根部（１２９）の内周に当たり、
上記サイドウォール部（１２３）と上記肉盗み凹部（１３０）の成形が完了した後、上記スピニング加工された車両ホイール（１００Ｂ）をマンドレル（１０）から離型する前に、上記スライドコア（４０）を上記マンドレルの外周から後退させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両ホイールの製造方法。
【請求項４】
ディスク部（１１０）と、リム原形部（１２８）と、これらディスク部とリム原形部とを連ねるとともに外周がビードシート部（１２２）として提供されるつけ根部（１２９）と、を一体に有する車両ホイールのプリフォーム（１００Ａ）にスピニング加工を施す装置であって、
上記プリフォーム（１００Ａ）のリム原形部（１２８）を装着するマンドレル（１０）と、このマンドレルの径方向外側に配置された押圧ローラ（３０）とを備え、上記マンドレルと上記押圧ローラの協働により上記リム原形部をスピニング加工して車両ホイールのリム部を得る装置において、
上記マンドレル（１０）は、外周が上記リム部の最終形状に対応したプロフィールを有するマンドレル本体（１１）と、上記マンドレル本体の端面に周方向に間隔をおいて配置されるとともに径方向にスライド可能に装着された複数のスライドコア（４０）とを備え、上記スライドコアの先端には受部（４２）が設けられており、
上記スピニング加工において、上記押圧ローラ（３０）を上記マンドレル（１０）に近づけて上記リム原形部（１２８）の基端を縮径することにより、上記ビードシート部（１２２）に隣接するサイドウォール部（１２３）を成形する際、上記スライドコア（４０）が上記マンドレルの外周から径方向外側に突出し、上記受部（４２）が上記つけ根部（１２９）の内周に当接することを特徴とする車両ホイールのスピニング加工装置。
【請求項５】
上記マンドレル（１０）は、筒形状をなす上記マンドレル本体（１１）の内部に配置されて上記マンドレル本体の軸方向に移動可能な離型部材（１２）と、上記複数のスライドコア（４０）をそれぞれ案内する複数のガイド機構（５０）とを備え、
上記ガイド機構（５０）は、上記離型部材（１２）に設けられ上記スライドコア（４０）の基端部を径方向にのみスライド可能に支持する第１ガイド部（５０Ａ）と、上記マンドレル本体（１１）の端面に設けられた第２ガイド部（５０Ｂ）とを備え、上記スライドコアと上記第２ガイド部が協働してカム構造が構成されており、
上記離型部材（１２）が後退位置にあるとき、上記スライドコア（４０）の受部（４２）が上記マンドレル（１０）の外周から突出しており、
上記離型部材（１２）が上記後退位置から前進位置へ移動するとき、上記カム構造のカム作用により、上記スライドコア（４０）が上記マンドレル本体（１１）の中心軸線に向かって移動し、上記受部（４２）が上記マンドレル本体の外周から後退することを特徴とする請求項４に記載の車両ホイールのスピニング加工装置。
【請求項６】
上記スライドコア（４０）は、上記マンドレル本体（１１）の径方向に延びる本体部（４１）と、この本体部の基端に設けられ上記第１ガイド部（５０Ａ）にスライド可能に支持された第１スライド部（４３）と、上記本体部の中間部に設けられたカムフォロア部としての第２スライド部（４４）とを有し、
上記第２ガイド部（５０Ｂ）はカム溝（５６）を有し、このカム溝は上記離型部材（１２）の前進方向に向かって上記マンドレル本体（１１）の中心軸線に近づくように傾斜しており、このカム溝に上記第２スライド部（４４）が挿入されていることを特徴とする請求項５に記載の車両ホイールのスピニング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造したプリフォームをスピニング加工することにより車両ホイールを製造する方法、およびこの製造方法のスピニング加工工程で用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なアルミ製の車両ホイールは、ディスク部と、このディスク部に一体に連なる略円筒形状のリム部と、を有している。リム部は軸方向中間部にタイヤ装着のためのドロップ部を有し、その軸方向両側にタイヤのビード部を載せるための一対のビードシート部と、タイヤの脱落を防止するための一対のフランジ部を有している。ドロップ部は最小径部となり、これより径の大きなビードシート部にサイドウォール部を介して連なっている。【０００３】
近年、意匠性を向上させるために、ディスク部の意匠面、より具体的にはスポーク部の意匠面をリムのフランジ部まで延ばした車両ホイールが開発されている。この車両ホイールの製造方法は、例えば  特許文献１に開示されている。
簡単に説明すると、ディスク部と、厚肉のリム原形部と、これらディスク部とリム原形部とを連ねるつけ根部とを有するプリフォームを鋳造する。リム原形部はディスク部から離れる方向に拡径してラッパ形状をなしている。このプリフォームにおいて、つけ根部の外周がビートシート部として提供され、つけ根部におけるディスク意匠面とは反対側の側面がサイドウォール部として提供される。【０００４】
上記鋳造プリフォームのリム原形部をマンドレルに嵌め、このマンドレルと押圧ローラが協働して減肉を伴うスピニング加工（フローフォーミング加工とも言う。）を施すことにより、最終形状または最終形状に近いリム部を得る。マンドレルにおいてリム原形部の基端の対応する部位の外径は、このリム原形部の基端の内径と等しく、スピニング加工の初期段階から、マンドレルの外周のプロフィールに沿うスピニング加工が実行され、ドロップ部と他方のサイドウォール部、ビードシート部、フランジ部が成形される。【０００５】
後記の特許文献１ではリム原形部をスピニング加工することによりリム部の強度を向上できるとともに、リム部の薄肉軽量化を図ることができる。しかし、次の不都合があった。
鋳造されたプリフォームのつけ根部の径方向厚み（つけ根部の内周とビードシート部との間の厚み）が大きく、このつけ根部がスピニング加工されずに残るため、車両ホイールのより一層の軽量化を図ることができない。【０００６】
上記つけ根部に肉盗み凹部を形成することにより車両ホイールのより一層の軽量化を図ることが求められているが、この肉盗み凹部はアンダーカット部となるため、通常の鋳造方法では形成することができない。【０００７】
後記の特許文献２では、金型に磁石からなる中子をセットして、車両ホイールを鋳造する方法を提案している。この中子により、上記つけ根部に肉盗み凹部を形成することができる。
後記の特許文献３では、鋳造された車両ホイールのつけ根部の内周を切削することにより、肉盗み凹部を形成する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２２９４５号公報
【特許文献２】特開平８−２５７６８２号公報
【特許文献２】特開２００１−１０５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２の方法では、中子が傷みやすく、金型も特殊な構造となるため、設備コストが嵩む。
特許文献３の方法では、つけ根部内周の切削工程が必要となるため、製造コストが嵩む。また、つけ根部の内周を切削する際に、鋳造時の材料の流れ方向と直交する方向に切削すること、および鋳造時に形成されたつけ根部の引け巣が開口されることから、つけ根部の強度低下を招く可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、（ア）ディスク部と、リム原形部と、これらディスク部とリム原形部とを連ねるとともに外周がビードシート部として提供されるつけ根部と、を一体に有する車両ホイールのプリフォームを鋳造する鋳造工程と、（イ）上記プリフォームのリム原形部をマンドレルの外周に被せたセット状態で、上記マンドレルと押圧ローラの協働により、上記リム原形部に減肉を伴うスピニング加工を施してリム部を得るスピニング加工工程と、を備えた車両ホイールの製造方法において、上記プリフォームのリム原形部の基端内径が上記マンドレルの対応部位の外径より大きく、上記セット状態で上記プリフォームと上記マンドレルとの間に間隙が形成されており、上記スピニング加工工程において、上記リム原形部の基端を縮径することにより、上記ビードシート部に隣接するサイドウォール部を成形し、これにより、上記つけ根部の径方向内側において上記サイドウォール部と上記ディスク部と間に、肉盗み凹部を形成することを特徴とする。
上記方法によれば、スピニング加工工程で、サイドウォール部を成形することにより、つけ根部の径方向内側に肉盗み凹部を形成することができ、鋳造時に肉盗み凹部を形成したり、切削により肉盗み凹部を形成したりする場合に比べて、製造コストの低減を図ることができる。また、つけ根部の強度低下を回避することができる。【００１１】
好ましくは、上記スピニング加工工程の初期段階で、上記押圧ローラを上記マンドレルに近づけて上記リム原形部の基端を縮径することにより、上記サイドウォール部と上記肉盗み凹部を成形し、その後で、上記マンドレルの外周のプロフィールに沿うようにして上記リム原形部をスピニング加工する。
上記方法によれば、円滑にスピニング加工を行うことができる。【００１２】
好ましくは、上記マンドレルは、マンドレル本体と、このマンドレル本体の端面に周方向に間隔をおいて配置されるとともに径方向にスライド可能に装着された複数のスライドコアと、を有し、上記スピニング加工工程において上記サイドウォール部と上記肉盗み凹部を成形する際には、上記スライドコアが上記マンドレルの外周から径方向に突出し、その先端の受部が上記プリフォームのつけ根部の内周に当たり、上記サイドウォール部と上記肉盗み凹部の成形が完了した後、上記スピニング加工された車両ホイールをマンドレルから離型する前に、上記スライドコアを上記マンドレルの外周から後退させる。
上記方法によれば、スピニング加工工程においてサイドウォール部を成形する際に、つけ根部をスライドコアの受部で支持することにより、つけ根部外周のビードシート部の形状および寸法を安定して維持することができる。【００１３】
本発明の他の態様では、ディスク部と、リム原形部と、これらディスク部とリム原形部とを連ねるとともに外周がビードシート部として提供されるつけ根部と、を一体に有する車両ホイールのプリフォームにスピニング加工を施す装置であって、
上記プリフォームのリム原形部を装着するマンドレルと、このマンドレルの径方向外側に配置された押圧ローラとを備え、上記マンドレルと上記押圧ローラの協働により上記リム原形部をスピニング加工して車両ホイールのリム部を得る装置において、
上記マンドレルは、外周が上記リム部の最終形状に対応したプロフィールを有するマンドレル本体と、上記マンドレル本体の端面に周方向に間隔をおいて配置されるとともに径方向にスライド可能に装着された複数のスライドコアとを備え、上記スライドコアの先端には受部が設けられており、上記スピニング加工において、上記押圧ローラを上記マンドレルに近づけて上記リム原形部の基端を縮径することにより、上記ビードシート部に隣接するサイドウォール部を成形する際、上記スライドコアが上記マンドレルの外周から径方向外側に突出し、上記受部が上記つけ根部の内周に当接することを特徴とする。【００１４】
好ましくは、上記マンドレルは、筒形状をなす上記マンドレル本体の内部に配置されて上記マンドレル本体の軸方向に移動可能な離型部材と、上記複数のスライドコアをそれぞれ案内する複数のガイド機構とを備え、上記ガイド機構は、上記離型部材に設けられ上記スライドコアの基端部を径方向にのみスライド可能に支持する第１ガイド部と、上記マンドレル本体の端面に設けられた第２ガイド部とを備え、上記スライドコアと上記第２ガイド部が協働してカム構造が構成されており、上記離型部材が後退位置にあるとき、上記スライドコアの受部が上記マンドレルの外周から突出しており、上記離型部材が上記後退位置から前進位置へ移動するとき、上記カム構造のカム作用により、上記スライドコアが上記マンドレル本体の中心軸線に向かって移動し、上記受部が上記マンドレル本体の外周から後退する。
上記構成によれば、離型部材側の第１ガイド部とマンドレル本体側の第２ガイド部により、離型部材の軸方向移動に連動して、スライドコアを円滑に進退動作させることができる。【００１５】
好ましくは、上記スライドコアは、上記マンドレル本体の径方向に延びる本体部と、この本体部の基端に設けられ上記第１ガイド部にスライド可能に支持された第１スライド部と、上記本体部の中間部に設けられたカムフォロア部としての第２スライド部とを有し、上記第２ガイド部はカム溝を有し、このカム溝は上記離型部材の前進方向に向かって上記マンドレル本体の中心軸線に近づくように傾斜しており、このカム溝に上記第２スライド部が挿入されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、強度低下を招かず製造コストを増大させずに、車両ホイールを軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る車両ホイール製造方法を説明する概略断面図であり、鋳造により得られたプリフォームの左半分を示す。
【図１Ｂ】上記プリフォームをスピニング加工することに得られた車両ホイールの左半分を示す概略断面図である。
【図２】上記スピニング加工で用いられるマンドレルの縦断面図である。
【図３】上記マンドレルの分解縦断面図である。
【図４】上記マンドレルの平面図である。
【図５】上記マンドレルにおけるマンドレル本体と第２ガイド部を示す平面図である。
【図６】上記マンドレル本体と、上記第２ガイド部の一部を構成する円弧部材と、を分解して示す平面図である。
【図７】上記マンドレルにおける離型部材とスライドコアを示す平面図である。
【図８】上記離型部材とスライドコアを分解して示す平面図である。
【図９Ａ】上記スピニング加工工程において上記プリフォームを上記スピニング加工装置にセットした状態を示す概略縦断面図である。
【図９Ｂ】上記スピニング加工工程の初期の段階で、押圧ローラによりプリフォームのリム原形部の基端を縮径させている状態を示す概略縦断面図である。
【図９Ｃ】上記スピニング加工が終了し、最終形状に近い車両ホイールが得られた状態を示す概略縦断面図である。
【図１０Ａ】マンドレルからスピニング加工された車両ホイールを離型させる工程において、離型部材の前進に伴ってスライドコアが車両ホイールの肉盗み凹部から後退し始めた状態を示す概略断面図である。
【図１０Ｂ】スライドコアが車両ホイールの肉盗み凹部から後退し、車両ホイールをマンドレルから取り外し可能になった状態を示す概略縦断面図である。
【図１１Ａ】本発明の第２実施形態を説明する図９Ａ相当図である。
【図１１Ｂ】第２実施形態を説明する図９Ｂ相当図である。
【図１１Ｃ】第２実施形態を説明する図９Ｃ相当図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第１実施形態に係るアルミ製の車両ホイールの製造方法について、図１〜図１０を参照しながら説明する。
鋳造により、図１Ａに示すプリフォーム１００Ａを得る。このプリフォーム１００Ａをスピニング加工（フローフォーミング加工）することにより、図１Ｂに示す最終形状に近い車両ホイール１００Ｂを得る。【００１９】
最終形状に近い車両ホイール１００Ｂは、ディスク部１１０と、このディスク部１１０と一体に連なる略円筒形状のリム部１２０を備えている。ディスク部１１０は放射状に複数のスポーク部１１１を有し、スポーク部１１１間に飾り穴１１２が形成されている。【００２０】
リム部１２０は、軸方向に沿って車両と反対側（ディスク部１１０側；以下外側と言う。）から車両側（以下、内側と言う。）に向かって順に、外側フランジ部１２１、外側ビードシート部１２２、外側サイドウォール部１２３、ドロップ部１２４、内側サイドウォール部１２５、内側ビードシート部１２６、内側フランジ部１２７を有している。
タイヤ装着のためのドロップ部１２４は、リム１２０における最小径部となっている。タイヤのビード部を載せるための一対のビードシート部１２２，１２６は、ドロップ部１２４より径が大きく、それぞれ一対のサイドウォール部１２３，１２５を介してドロップ部１２４に連なっている。【００２１】
ディスク部１１０の意匠面、より具体的にはスポーク部１１１の意匠面１１１ａは、フランジ部１２１まで延びており、フランジ部１２１の意匠面に略面一で連なっており、これにより意匠性を高めている。
リム１２０の主要部は、環状のつけ根部１２９を介してディスク部１１０に連なっている。つけ根部１２９の外周が上記外側ビードシート部１２２として提供され、つけ根部１２９においてディスク部１１０とは反対側の側面が上記サイドウォール部１２３の一部として提供されている。【００２２】
車両ホイール１００Ｂの重要な特徴として、つけ根部１２９の径方向内側（外側ビードシート部１２２の径方向内側）には、スポーク部１１１の意匠面１１１ａと外側サイドウォール部１２３との間に、周方向に延びる肉盗み凹部１３０が形成されている。この肉盗み凹部１３０は、切削によらず、後述のスピニング加工により得られる。【００２３】
スピニング加工前のプリフォーム１００Ａは、ディスク部１１０とつけ根部１２９を有する点で上記車両ホイール１００Ｂと共通である。つけ根部１２９は後述のスピニング加工を施されず、車両ホイール１００Ｂに殆どそのまま残される。
プリフォーム１００Ａは、リム１２０の主要部を成形するためのリム原形部１２８を有し、このリム原形部１２８の基端が上記つけ根部１２９に連なっている。【００２４】
リム原形部１２８は環状をなして車両ホイール１００Ｂのリム１２０より厚肉をなし、その径は先端に向かって拡大し、全体としてラッパ形状をなしている。リム原形部１２８の基端は他の部分より薄肉である。【００２５】
本発明の重要な特徴として、リム原形部１２８の基端の内径Ｄａは車両ホイール１００Ｂのドロップ部１２４の内径Ｄｂより大きい。つけ根部１２９の内周とリム原形部１２８の基端およびその近傍部の内周は、連続した円筒面を形成している。なお、この円筒面は僅かなテーパ角をなして先端に向かって拡径されている。【００２６】
上記プリフォーム１００Ａのリム原形部１２８が、図９に概略的に示すスピニング加工装置１により、スピニング加工（フローフォーミング加工）される。
スピニング加工装置１は、マンドレル１０と、カウンタープレート２０（クランプ部材）と、押圧ローラ３０と、カウンタープレート２０をマンドレル１０に対して昇降させる昇降機構（図示しない）と、マンドレル１０とカウンタープレート２０を一緒に回転させる回転駆動機構（図示しない）と、上記押圧ローラ３０をマンドレル１０の軸方向及び径方向に移動させるローラ移動機構（図示しない）とを備えている。【００２７】
図２、図３に示すように、マンドレル１０は、回転軸となる中心軸線が垂直に延びる円筒形状のマンドレル本体１１と、このマンドレル本体１１の上端部の内側に配置された円盤形状の離型部材１２とを有している。
マンドレル本体１１の外周は、車両ホイール１００Ｂのリム部１２０の主要部、すなわちドロップ部１２４から内側フランジ１２７までの形状に対応するプロフィールを有している。【００２８】
離型部材１２の中央上面には芯出手段として円環状の突起１２ａが形成されている。離型部材１２の外周には環状の鍔部１２ｂが形成されており、この環状の鍔部１２ｂがマンドレル本体１１の内周に形成された環状の鍔部１１ａに当接することにより、離型部材１２は下方の後退位置で支持されるようになっている。離型部材１２は、この支持位置から、押出機構（図示しない）により上方の前進位置へと移動可能である。【００２９】
図２〜図４に示すように、本実施形態のマンドレル１０はさらに、マンドレル本体１１の上面に周方向に等間隔をおいて配置された複数、例えば５つのスライドコア４０と、これらスライドコア４０をそれぞれ案内する５つのガイド機構５０とを備えている。【００３０】
図３、図８に示すように、スライドコア４０は、マンドレル本体１１の径方向に延びる本体部４１を有している。本体部４１の径方向外側の端部は斜め上方に（上方に向かうにしたがって径方向外側に進むように）突出し、その上端（先端）には、マンドレル本体１１の周方向に延びる受部４２が設けられている。本体部４１の径方向内側の端部は下方に突出し、その下端（基端）の周方向両側には一対の第１スライド部４３が形成されている。本体部４１の中間部の周方向両側には、一対の第２スライド部４４（カムフォロア）が形成されている。この第２スライド部４４は、上方に向かうにしたがってマンドレル１０の中心軸線に近づくように傾斜している。【００３１】
図２〜図４に示すように、各ガイド機構５０は、スライドコア４０の第１スライド部４３を案内する第１ガイド部５０Ａと、第２スライド部４４を案内する第２ガイド部５０Ｂにより構成されている。
図３、図８に示すように、第１ガイド部５０Ａは、上記離型部材１２の上面に形成された断面Ｌ字形の一対のガイド突起５１により構成されている。一対のガイド突起５１は、互いに平行をなしマンドレル本体１１の径方向に延びている。図２、図７に示すように、これら一対のガイド突起５１にスライドコア４０の一対の第１スライド部４３が挿入されることにより、スライドコア４０はマンドレル１０の径方向にのみスライド可能にして、離型部材１２に支持されている。【００３２】
次に第２ガイド部５０Ｂについて説明する。
図３、図６に示すように、マンドレル本体１１の上面には５つの円弧部５２が周方向に等間隔をおいてマンドレル１０の中心軸線を中心とする円を描くように形成されている。この円弧部５２の両端部には、径方向外側を向く傾斜面５３が形成されている。この傾斜面５３は、上方に向かうにしたがってマンドレル本体１１の中心軸線に近づくように傾斜している。
マンドレル本体１１の上面には、５つの円弧部５２の径方向外側に接合するようにしてマンドレル本体１１と別体をなす円弧部材５４が固定されている。この円弧部材５４の周方向両端部には径方向内側を向く傾斜面５５が形成されている。【００３３】
なお、複数の円弧部５２の代わりに、マンドレル本体１１と別体をなす部品を用いてもよい。別体をなす部品は、複数に分割されていてもよいし、円形のリングでもよい。円形のリングの場合、周方向に間隔をおいて傾斜面を形成する。
また、複数の円弧部材５４の代わりに円形のリングを用い、このリングに周方向に間隔をおいて傾斜面を形成してもよい。【００３４】
上記傾斜面５３，５５は径方向に離間対向して互いに平行をなし、その傾斜角度は上記スライドコア４０の第２スライド部４４と等しい。対をなす傾斜面５３，５５間にカム溝５６が形成されている。周方向に離間対向する一対のカム溝５６に、各スライドコア４０の一対の第２スライド部４４が挿入されている。
上記説明から明らかなように、一対のカム溝５６により、上記第２ガイド部５０Ｂが構成されている。上記カム溝５６と第２スライド部４４により、カム構造が構成されている。【００３５】
次に、上記スピニング加工装置１を用いたプリフォーム１００Ａのスピニング加工工程を詳細に説明する。
図９Ａに示すように、マンドレル１０の離型部材１２は、下方の後退位置にある。プリフォーム１００Ａを搬送ロボットによりマンドレル１０にセットする。これにより、プリフォーム１００Ａのディスク部１１の中央部がマンドレル１０の離型部材１２の上面に載せられる。このプリフォーム１００Ａのセット状態において、ディスク部１１の中央の凹部（図示しない）が離型部材１２の中央の芯出し用突起１２ａに嵌ることにより、プリフォーム１００Ａの芯出しがなされる。【００３６】
本発明の重要な特徴として、リム原形部１２８の基端の内径は、マンドレル１１の対応部位の外径より大きく、リム原形部１２８の基端内周とマンドレル本体１１の外周との間には環状の間隙２００が形成されている。【００３７】
上記セット状態で、離型部材１２が下方の後退位置にあるため、スライドコア４０は最大限径方向に突出した位置にある。スライドコア４０の第１スライド部４３が第１ガイド部５０Ａに係合されていてマンドレル１０の軸方向の移動を禁じられ、第２スライド部４４が第２ガイド部５０Ｂのカム溝５６により拘束されているため、マンドレル１０の径方向の移動も禁じられている。スライドコア４０が径方向突出位置にあるとき、受部４２はプリフォーム１００Ａのつけ根部１２９の内周に接している。【００３８】
上記のようにプリフォーム１００Ａをマンドレル１０にセットした後、昇降機構を作動させてカウンタープレート２０を下降させ、このカウンタープレート２０とマンドレル１０とでプリフォーム１００Ａを挟持する。【００３９】
上記プリフォーム１００Ａの挟持状態で、マンドレル１０とカウンタープレート２０を回転駆動機構により一緒に回転させながら、スピニング加工を実行する。スピニング加工の初期段階では、図９Ｂに示すように、ローラ移動機構により、押圧ローラ３０を径方向内側に移動させる。これにより、プリフォーム１００Ａのリム原形部１２８の基端をマンドレル１０の外周に向かって絞り成形する。図９Ｂに示すように、リム原形部１２８の基端はスライドコア４０の受部４２を回りこみながら縮径され、その結果、つけ根部１２９におけるディスク部１１０の反対側の側面に連なるサイドウォール部１２３が、つけ根部１２９から径方向内側に突出するようにして成形される。これと同時に、つけ根部１２９の径方向内側において、ディスク部１１０とサイドウォール部１２３の間に、肉盗み凹部１３０が形成される。【００４０】
上記のように、スピニング加工工程の初期段階で外側サイドウォール部１２３を成形する際に、つけ根部１２９をスライドコア４０の受部４２で支持することにより、つけ根部１２９の外周のビードシート部１２２の形状および寸法を安定して維持することができる。【００４１】
次に、押圧ローラ３０によりリム原形部１２８の基端をマンドレル本体１１の外周に押し付けて所定肉厚にした後、押圧ローラ３０をマンドレル１０の外周のプロフィールに沿って軸方向、径方向に移動させることにより、リム原形部１２８を、減肉を伴ってスピニング加工する。その結果、図９Ｃに示すように、ドロップ部１２４、内側サイドウォール部１２５、内側ビードシート部１２６、内側フランジ部１２７が順次成形され、最終形状に近い形状のリム部１２０を有する車両ホイール１００Ｂが得られる。【００４２】
上記初期段階からリム原形部１２８のスピニング加工までの工程を、複数回実行してもよい。【００４３】
上記スピニング加工が終了したら、図１０Ａに示すように、押圧機構を作動させて離型部材１２を上方へ移動させる。この離型部材１２の上方への移動に伴い、スライドコア４０もマンドレル本体１１に対して上方に移動し、その結果、第２スライド部４４と第２ガイド部５０Ｂのカム溝５６とのカム作用により、スライドコア４０は径方向内側に移動し、受部４２がマンドレル本体１１の外周から後退し、リム部１２０のドロップ部１２４の内周と径方向位置が同じかこれより径方向内側に後退する。
さらに、離型部材１２を上方に移動させると、図１０Ｂに示すように、スライドコア４０の第２スライド部４４が第２ガイド部５０Ｂのカム溝５６から離脱する。【００４４】
次に、カウンタープレート２０を上方へ移動させ、車両ホイール１００Ｂから離し、車両ホイール１００Ｂを搬送ロボットでマンドレルから外す。【００４５】
上述したように、車両ホイール１００Ｂにおけるつけ根部１２９の径方向内側の肉盗み凹部１３０は、鋳造工程や切削工程ではなくスピニング加工工程によって得られるので、強度の低下を招くことなく、製造コストの増大をも招かない。【００４６】
上記スピニング加工の後で、熱処理し、さらにディスク部１１０の中央にハブ穴を形成し、その周囲にボルト穴を形成し、さらにリム部１２０に減肉を伴う切削加工を施し、塗装を施すことにより、車両ホイールが完成する。【００４７】
次に、本発明の第２実施形態を図１１を参照しながら説明する。本実施形態のスピニング加工装置１は、第１実施形態のスライドコア４０とガイド機構５０を省いただけで他は第１実施形態と同様であるから、図１１において第１実施形態に対応する構成部に同番号を付してその詳細な説明を省略する。また、プリフォーム１００Ａおよびスピニング加工された車両ホイール１００Ｂも第１実施形態と同様であるから、図１１において同番号を付してその詳細な説明を省略する。【００４８】
図１１Ａに示すように、プリフォーム１００Ａのセット状態では、リム原形部１２８の基端とマンドレル本体１１との間に環状の間隙２００が形成されている。図１１Ｂに示すように、スピニング加工工程の初期段階で押圧ローラ３０を径方向にマンドレル１０に向かって移動させることにより、ビードシート部１２２に隣接するサイドウォール部１２３が成形され、これと同時に肉盗み凹部１３０が得られる。その後で、押圧ローラ３０をマンドレル１０の外周のプロフィールに沿って移動させることにより、図１１Ｃに示すようにリム原形部１２８をスピニング加工して、リム１２０の主要部、すなわちドロップ部１２４、内側サイドウォール部１２５、内側ビードシート部１２６、内側フランジ部１２７を成形する。【００４９】
本発明は、さらに他の形態を採用可能である。
上記実施形態では、スピニング加工工程において、単に押圧ローラを径方向に移動することにより、リム原形部の基端を縮径するとともにサイドウォール部を成形したが、押圧ローラを径方向移動と軸方向移動を複数回繰り返すことにより、または径方向移動と軸方向移動を同時に実行することにより、マンドレルに向かって斜め方向に移動させ、これにより、リム原形部の基端の縮径とサイドウォール部の成形を行ってもよい。【００５０】
１回目のスピニング加工において、車両側（内側）のビードシート部とフランジ部を成形し、２回目のスピニング加工においてリム原形部の基端を縮径することによりサイドウォール部と肉盗み凹部を成形するとともに、ドロップ部を成形してもよい。【００５１】
スライドコアの第１、第２スライド部は、ピン形状であってもよい。
スライドコアに溝を形成し、マンドレルの第１ガイド部にこの溝に嵌る突起を形成してもよい。
スライドコアに傾斜したカム溝を形成し、第２ガイド部にこのカム溝に嵌る突起を形成することにより、カム構造を構成してもよい。
プリフォーム１００Ａのディスク部３１を切削加工や鍛造により、減肉して最終形状にしてもよい。
スピニング加工の際にマンドレルの中心軸（回転軸）を水平にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、鋳造されたプリフォームをスピニング加工して車両ホイールを製造する方法に適用可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【国際調査報告】
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