(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ホイールになる中間素材を塑性変形加工するフローフォーミング成形装置において、
デザイン面を表側に有した完成ディスク部になるディスク用素材部の外周に完成リム部になる筒状のリム用素材部を一体に設けた中間素材を外嵌めするマンドレルと、
表側から前記中間素材に当接し該中間素材を前記マンドレルに押圧するクランプ機構と、
前記クランプ機構によって前記マンドレルに押圧された前記中間素材を拘束する拘束部材と、
前記リム用素材部を裏側に向けて延伸する延伸部材と、
前記マンドレルを回転させる回転機構とを備え、
前記拘束部材は、前記延伸部材が前記リム用素材部を延伸する際に、前記マンドレルが回転することによって回転する前記中間素材とともに回転しながら、前記中間素材における、前記クランプ機構が当接する部位と前記延伸部材によって延伸される部位との間の部分を拘束するものであることを特徴とするフローフォーミング成形装置。
【請求項２】
前記クランプ機構は、前記中間素材に当接し該中間素材とともに回転する押圧部材を有するものであり、
前記拘束部材は、前記押圧部材に取り付けられたものであることを特徴とする請求項１記載のフローフォーミング成形装置。
【請求項３】
車両用ホイールになる中間素材を塑性変形加工するフローフォーミング成形方法において、
デザイン面を表側に有した完成ディスク部になるディスク用素材部の外周に完成リム部になる筒状のリム用素材部を一体に設けた中間素材をマンドレルに外嵌めする外嵌め工程と、
クランプ機構を表側から前記中間素材に当接させ該中間素材を前記マンドレルに押圧する押圧工程と、
前記クランプ機構によって前記マンドレルに押圧された前記中間素材を拘束部材によって拘束する拘束工程と、
前記リム用素材部を延伸部材によって裏側に向けて延伸する延伸工程とを有し、
前記拘束工程は、前記中間素材における、前記押圧工程によって前記クランプ機構が当接した箇所と前記延伸工程によって延伸加工が施される箇所との間の部分を拘束する工程であり、
前記延伸工程は、前記マンドレルを回転させることによって回転する前記中間素材とともに前記拘束部材を回転させた状態で前記リム用素材部を延伸する工程であることを特徴とするフローフォーミング成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両用ホイールになる中間素材に塑性変形加工を施すフローフォーミング成形装置およびフローフォーミング成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ホイールを製造する工程の一つとして、フローフォーミング成形方法による塑性変形加工が施される場合がある。フローフォーミング成形方法では、鋳造等によって製造した中間素材を材料として用いる。この中間素材は、フローフォーミング成形方法による塑性変形加工が施された後、熱処理、加工および塗装等の工程を経て車両用ホイールになるものである。中間素材の具体的な構成は、デザイン面を表側に有した完成ディスク部になるディスク用素材部の外周に完成リム部になる筒状のリム用素材部が一体に設けられている。フローフォーミング成形方法には、フローフォーミング成形装置が用いられる（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたフローフォーミング成形装置は、中間素材を外嵌めするマンドレルと、中間素材をマンドレルに押圧するクランプ機構と、延伸加工を行うローラを備えている。マンドレルを回転させると、クランプ機構によってマンドレルに押圧された中間素材もマンドレルとともに回転する。中間素材を回転させた状態で、ローラを中間素材のリム用素材部に押し当てながらそのローラを裏側に向けて移動させると、リム用素材部が裏側に向けて延伸する。ところで、特許文献１に記載されたフローフォーミング成形装置では、ローラを中間素材のリム用素材部に押し当てながら裏側に向けて移動させる際の圧力によってディスク用素材部に歪みが生じ、車両用ホイールのデザイン面になる面が変形してしまうといった問題が指摘されている。なお、ディスク用素材部における、車両用ホイールのデザイン面になる面は、厳密にいえば、加工や塗装等の各種の処理が施されて車両用ホイールのデザイン面になるものであるが、説明の便宜のため、以下の説明では、ディスク用素材部における、車両用ホイールのデザイン面になる面についても、デザイン面と称する場合がある。
【０００４】
ディスク用素材部のデザイン面が変形してしまう不具合を解消するため、クランプ機構における、中間素材に当接させるテールストックを、ディスク用素材部のデザイン面全体に当接させたフローフォーミング成形装置が用いられる場合がある。デザイン面全体にテールストックを当接させることで、ローラによって裏側に引っ張られる際のデザイン面の変形を防止しようとするものである。また、複数のローラを設け、そのうちの一つのローラによってリム用素材部を延伸加工し、別のローラによってリム用素材部の加工開始点を押圧支持するようにしたフローフォーミング成形装置も提案されている（例えば、特許文献２等参照）。この特許文献２に記載のフローフォーミング成形装置は、延伸加工するローラとは別のローラによって中間素材を拘束することで、延伸加工するローラによって裏側に引っ張られる際に中間素材に生じてしまう歪みを抑え、これによってデザイン面の変形を防止しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０１２０６０
【特許文献２】特開２００９−１６６０８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、テールストックをデザイン面全体に当接させた前者のフローフォーミング成形装置では、テールストックを中間素材に押し付ける際に、テールストックとの接触によってディスク用素材部のデザイン面に傷が付いてしまう場合がある。車両用ホイールでは、デザイン面の外観意匠が重視され、デザイン面に僅かな傷があっても、この傷を消すためのサンディングなどの修正作業が必要になってしまう。また、テールストックをデザイン面全体に当接させても、中間素材に生じてしまう歪みを十分に抑え、デザイン面の変形を効果的に防止することは難しい。特許文献２に記載のフローフォーミング成形装置では、一つのローラによってリム用素材部の加工部位に延伸加工を施しながら、同じ加工部位における加工開始点を別のローラによって押圧支持しても、ローラによって裏側に引っ張られる際に中間素材に生じてしまう歪みを抑えることは現実的には難しく、デザイン面の変形を十分に防止することができない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、ディスク用素材部のデザイン面への傷付きを抑えつつデザイン面の変形を効果的に防止することができるフローフォーミング成形装置およびフローフォーミング成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決する本発明のフローフォーミング成形装置は、車両用ホイールになる中間素材を塑性変形加工するフローフォーミング成形装置において、
デザイン面を表側に有した完成ディスク部になるディスク用素材部の外周に完成リム部になる筒状のリム用素材部を一体に設けた中間素材を外嵌めするマンドレルと、
表側から前記中間素材に当接し該中間素材を前記マンドレルに押圧するクランプ機構と、
前記クランプ機構によって前記マンドレルに押圧された前記中間素材を拘束する拘束部材と、
前記リム用素材部を裏側に向けて延伸する延伸部材と、
前記マンドレルを回転させる回転機構とを備え、
前記拘束部材は、前記延伸部材が前記リム用素材部を延伸する際に、前記マンドレルが回転することによって回転する前記中間素材とともに回転しながら、前記中間素材における、前記クランプ機構が当接する部位と前記延伸部材によって延伸される部位との間の部分を拘束するものであることを特徴とする。
【０００９】
ここで、拘束するとは、どの方向へも動かないように固定する態様であってもよいし、所定の方向へ動かないように係止する、あるいは支持する等の態様であってもよい。また、前記拘束部材は、前記中間素材を全周にわたって拘束するものであってもよいし、該中間素材の周方向に間隔をあけて複数個所を拘束するものであってもよい。さらに、前記拘束部材は、表側リムフランジになる部位、表側ビードシートになる部位、または表側ハンプになる部位を拘束するものであってもよい。また、前記押圧部材は、前記デザイン面よりも外側の表側リムフランジになる部位における表側部分に当接するものであってもよく、前記拘束部材は、表側リムフランジになる部位における裏側部分に係止するものであってもよい。
【００１０】
本発明のフローフォーミング成形装置では、前記拘束部材によって、前記中間素材における、前記クランプ機構が当接する部位と前記延伸部材によって延伸される部位との間の部分を拘束する。このため、特許文献２に記載のフローフォーミング成形装置に比べて前記ディスク用素材部に近い部分を拘束でき、この結果、該ディスク用素材部に生じてしまう歪みを抑えやすくなり、デザイン面の変形を効果的に防止することができる。また、前記拘束部材は、デザイン面に接触するものではないため、デザイン面が傷つきやすくなることもない。なお、前記拘束部材は、前記延伸部材を兼ねるものであってもよいが、該拘束部材が該延伸部材を兼ねる態様では、該拘束部材が前記中間素材を拘束している間は該拘束部材によって延伸する加工を行うことができず生産性が落ちる。このため、前記延伸部材とは別に前記拘束部材を設ける態様が好ましい。さらに、前記拘束部材が前記中間素材とともに回転しつつ該中間素材を拘束することで、該中間素材に生じてしまう歪みを安定して抑えることができる。
【００１３】
さらに、本発明のフローフォーミング成形装置において、前記クランプ機構は、前記中間素材に当接し該中間素材とともに回転する押圧部材を有するものであり、
前記拘束部材は、前記押圧部材に取り付けられたものであってもよい。
【００１４】
また、前記押圧部材は、前記デザイン面から外れた第１部位に当接するものであってもよく、前記拘束部材は、前記デザイン面から外れた第２部位を拘束するものであってもよい。
【００１５】
こうすることで、簡易な構成によって前記拘束部材を前記中間素材とともに回転させることができる。
【００１６】
本発明のフローフォーミング成形方法は、車両用ホイールになる中間素材を塑性変形加工するフローフォーミング成形方法において、
デザイン面を表側に有した完成ディスク部になるディスク用素材部の外周に完成リム部になる筒状のリム用素材部を一体に設けた中間素材をマンドレルに外嵌めする外嵌め工程と、
クランプ機構を表側から前記中間素材に当接させ該中間素材を前記マンドレルに押圧する押圧工程と、
前記クランプ機構によって前記マンドレルに押圧された前記中間素材を拘束部材によって拘束する拘束工程と、
前記リム用素材部を延伸部材によって裏側に向けて延伸する延伸工程とを有し、
前記拘束工程は、前記中間素材における、前記押圧工程によって前記クランプ機構が当接した箇所と前記延伸工程によって延伸加工が施される箇所との間の部分を拘束する工程であり、
前記延伸工程は、前記マンドレルを回転させることによって回転する前記中間素材とともに前記拘束部材を回転させた状態で前記リム用素材部を延伸する工程であることを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記押圧工程と前記拘束固定は、同時に実施される工程であってもよい。
【００１８】
本発明のフローフォーミング成形方法によれば、前記拘束工程は、前記中間素材における、前記押圧工程によって前記クランプ機構が当接する箇所と前記延伸部材によって延伸加工が施される箇所との間の部分を拘束する工程であるため、デザイン面の変形を効果的に防止することができ、デザイン面が傷つくこともない。また、前記延伸工程は、前記マンドレルを回転させることによって回転する前記中間素材とともに前記拘束部材を回転させた状態で前記リム用素材部を延伸する工程であるため、該中間素材に生じてしまう歪みを安定して抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ディスク用素材部のデザイン面への傷付きを抑えつつデザイン面の変形を効果的に防止することができるフローフォーミング成形装置およびフローフォーミング成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、車両用ホイールの断面図であり、同図（ｂ）は、同図(ａ)に示す車両用ホイールになる中間素材の断面図である。
【図２】本発明のフローフォーミング成形装置を概略的に示す図である。
【図３】図１(ａ)に示す車両用ホイールの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図３に示すフローフォーミング成形方法における前半の工程を段階的に示す図である。
【図５】図３に示すフローフォーミング成形方法における後半の工程を段階的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
本発明のフローフォーミング成形方法は、車両用ホイールになる中間素材のリム用素材部に塑性変形加工を施す方法であり、本発明のフローフォーミング成形装置は、フローフォーミング成形方法を実施する装置である。フローフォーミング成形方法を実施することで、車両用ホイールの完成リム部における、引っ張り強度や延びといった材料強度特性が向上し、これにより、完成リム部を薄肉にすることもできる。
【００２３】
初めに、完成品の車両用ホイールと、この車両用ホイールになる中間素材について説明する。図１（ａ）は、車両用ホイール１の断面図であり、同図（ｂ）は、同図(ａ)に示す車両用ホイール１になる中間素材２の断面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、車両用ホイール１は、完成ディスク部１１と、完成リム部１２を有している。完成ディスク部１１は、図の上側にデザイン面１１ａを有しており、以下、デザイン面側（図１（ａ）では上側）を表側（アウター側）と称し、反対側（図１（ａ）では下側）を裏側（インナー側）と称する。完成ディスク部１１は、完成ディスク部１１の中心に設けられた円盤状のディスク本体１１１とスポーク１１２を有し、ディスク本体１１１には、中心にハブ孔１１１ａが形成され、ハブ孔１１１ａの周囲に車両用ホイール１を車両側に取り付ける図示しないボルトを通すためのボルト挿通孔１１１ｂが形成されている。
【００２５】
完成リム部１２は、完成ディスク部１１の外周に設けられ、表側から裏側に延在した筒状のものである。完成リム部１２の表側端部には、表側リムフランジ１２１が形成されている。表側リムフランジ１２１の裏側には、車両用ホイール１に装着するタイヤのビードが当たる表側ビードシート１２２が形成されている。また、表側ビードシート１２２の裏側には、装着したタイヤが外れるのを防止するための表側ハンプ１２３が形成されている。この表側ハンプ１２３からは、裏側に延びるドロップセンタ１２４が形成され、このドロップセンタ１２４のさらに裏側には、表側に対応した、裏側ハンプ１２５、裏側ビードシート１２６、および裏側リムフランジ１２７が順に形成されている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、中間素材２は、完成ディスク部１１になるディスク用素材部２１と、ディスク用素材部２１の外周に設けられた、完成リム部１２になるリム用素材部２２を有している。ディスク用素材部２１とリム用素材部２２は鋳造等によって一体に設けられたものである。リム用素材部２２は、真円の筒状であって、周方向における肉厚は均一に形成されている。
【００２７】
ディスク用素材部２１の表側には、図１（ａ）に示す完成ディスク部１１のデザイン面１１ａに相当するデザイン面２１ａを有し、また、完成ディスク部１１に対応したディスク本体用部位２１１および複数のスポーク用部位２１２を有している。ディスク本体用部位２１１には、ハブ孔用部位２１１ａおよびボルト挿通孔用部位２１１ｂが形成されている。なお、ボルト挿通孔用部位２１１ｂは、表側から裏側に貫通していないが、後述する加工工程が行われることで、図１（ａ）に示す、表側から裏側に貫通したボルト挿通孔１１１ｂの形状に切削される。
【００２８】
リム用素材部２２の表側端部には、フランジ状の表側リムフランジ用部位２２１が形成されている。また、表側リムフランジ用部位２２１の裏側には、完成リム部１２に対応して、表側から裏側に向かって、表側ビードシート用部位２２２と表側ハンプ用部位２２３が順に形成されている。さらに、表側ハンプ用部位２２３には、裏側に延びるインナー部分２２４が形成されている。このインナー部分２２４は、図１に示す完成リム部１２の、ドロップセンタ１２４、裏側ハンプ１２５、裏側ビードシート１２６、および裏側リムフランジ１２７になる部分である。
【００２９】
図２は、本発明のフローフォーミング成形装置３を概略的に示す図である。
【００３０】
図２に示すように、フローフォーミング成形装置３は、回転機構４、マンドレル５、クランプ機構６、延伸部材７、拘束部材８および加熱部材９を備えている。回転機構４は、マンドレル５を回転させる駆動モータを有し、架台３１に設置されたものである。マンドレル５は、回転機構４に回転自在に支持され、回転機構４の駆動モータが駆動することによって、上下方向に延在する回転軸を中心に回転するものである。後述するように、このマンドレル５には、図１(ｂ)に示す中間素材２がデザイン面１１ａ側を上向きにして外嵌めされる。
【００３１】
クランプ機構６は、天井部３３に配設されたものであって、マンドレル５に外嵌めされた中間素材を表側からマンドレル５に押圧するものであり、中間素材に当接させるテールストック６１と、このテールストック６１を上下方向に駆動させる不図示の油圧シリンダとを有している。また、テールストック６１は、ベアリング等の回動手段を介して回動自在に油圧シリンダに接続されている。これにより、テールストック６１を中間素材に当接させ中間素材をマンドレル５に押圧した状態で回転機構４を回転させると、中間素材とともにテールストック６１も回転する。すなわち、テールストック６１は、押圧部材の一例に相当する。なお、本実施形態では、クランプ機構６は、天井部３３に沿って紙面と直交する方向に移動させることもできる。
【００３２】
延伸部材７は、図では左右の壁部３２それぞれに設けられている。延伸部材７は、アーム部７１とローラ７２を有しており、ローラ７２は、上下方向に延在した回転軸を中心に回転自在にアーム部７１に取り付けられている。アーム部７１は、ローラ７２を、Ｘ軸方向（マンドレル５の回転軸に近づく方向と離れる方向）とＺ軸方向（マンドレル５の回転軸に沿った方向）に移動させることができる。なお、本実施形態では、図２の左側に荒絞り用の延伸部材７を設け、図２の左側に本絞り用の延伸部材７を設けている。なお、１つの延伸部材７によって延伸加工を行う態様も可能であり、仕上げ絞り用の延伸部材７を設ける等、３つ以上の延伸部材７を設ける態様を採用してもよい。
【００３３】
拘束部材８は、平面視において９０度間隔に設けられた４つの拘束爪８１を有しており、これら拘束爪８１が水平方向に延在した軸８２を中心に回動し、その下端部分の拘束部８１ａによって中間素材を拘束するものである。図２では、紙面奥側に配置された拘束爪８１はテールストック６１に隠れている。なお、拘束部材８は、拘束爪８１を２つあるいは３つ有するものであってもよく、５つ以上の拘束爪８１を有するものであってもよい。拘束部材８は、テールストック６１に取り付けられており、中間素材がマンドレル５とともに回転すると、拘束部材８もテールストック６１と一体となって中間素材とともに回転する。加熱部材９は、バーナ９１を有するものであり、このバーナ９１からの火炎によって、マンドレル５や中間素材が加熱される。
【００３４】
図３は、図１(ａ)に示す車両用ホイール１の製造方法を示すフローチャートである。
【００３５】
図３に示すように、車両用ホイール１の製造方法では、初めに、図１(ｂ)に示す中間素材２を製造する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、図１に示すように、デザイン面１１ａを表側に有した完成ディスク部１１になるディスク用素材部２１の外周に完成リム部１２になる筒状のリム用素材部２２を一体に設けた中間素材２を、例えば、サイドゲート方式の鋳型装置を用いて一体成形する。
【００３６】
次いで、中間素材２を用いて、本発明のフローフォーミング成形方法を実施する。フローフォーミング成形方法は、前述した図２に示すフローフォーミング成形装置３を用いて実施する方法であり、以下、図４および図５を参照しつつ詳述する。
【００３７】
図４は、図３に示すフローフォーミング成形方法における前半の工程を段階的に示す図であり、図５は、図３に示すフローフォーミング成形方法における後半の工程を段階的に示す図である。
【００３８】
図３に示すように、フローフォーミング成形方法では、初めに、マンドレル予熱工程（ステップＳ２）と、中間素材予熱工程（ステップＳ３）とを並行して実施する。なお、中間素材予熱工程では、高周波コイルを備えた加熱炉を用いてもよい。
【００３９】
次いで、図３に示す外嵌め工程（ステップＳ４）を実施する。外嵌め工程は、マンドレル予熱工程によって加熱されたマンドレル５に、中間素材予熱工程によって加熱された中間素材２を外嵌めする工程であり、図４(ｂ)に示すように、ディスク用素材部２１のデザイン面２１ａが上側を向く姿勢で中間素材２をマンドレル５に外嵌めする。すなわち、マンドレル５に外嵌めされた中間素材２は、表側が上側になり、裏側が下側になる。
【００４０】
次に、図３に示す押圧工程（ステップＳ５）を実施した後、拘束工程（ステップＳ６）を実施する。押圧工程は、クランプ機構６における不図示の油圧シリンダを駆動させることでテールストック６１を表側から中間素材２に当接させ、中間素材２をマンドレル５に押圧する工程である。拘束工程は、押圧工程によってマンドレル５に押圧された中間素材２を拘束部材８によって拘束する工程である。
【００４１】
図４(ｃ)は、押圧工程と拘束工程が完了した状態を示し、拘束部材８の拘束爪８１で中間素材２を拘束している複数の箇所のうちの一つを円で囲んで拡大して示している。図４(ｃ)の円で囲んで示すように、テールストック６１は、中間素材２における表側リムフランジ用部位２２１の表側部分に当接し、表側リムフランジ用部位２２１で囲まれたデザイン面２１ａとテールストック６１との間には隙間が生じている。これにより、不用意にデザイン面２１ａに傷が付いてしまうことを回避している。また、拘束工程では、押圧工程が終了した後、拘束部材８の拘束爪８１を内向きに回動させ、拘束部８１ａを表側リムフランジ用部位２２１の裏側部分に係合させる。これにより、中間素材２が拘束され、後述する延伸工程の際に中間素材２に生じてしまう歪みが抑えられる。本実施形態では、押圧工程を実施した後に拘束工程を実施しているが、押圧工程と拘束工程とを同時あるいは略同時に実施する態様を採用することもできる。
【００４２】
次いで、図３に示す延伸工程（ステップＳ７）を実施する。延伸工程は、中間素材２のリム用素材部２２を延伸部材７によって裏側に向けて延伸する工程である。図５(ａ)は、リム用素材部２２の加工開始部位に延伸部材７を押し付け、延伸工程を開始する状態の様子を示している。また、図５(ａ)は、延伸部材７をリム用素材部２２に押し当てている箇所を円で囲んで拡大して示している。同図(ｂ)は、リム用素材部２２の加工終了部位に延伸部材７が到達し、延伸工程が完了した状態の様子を示している。
【００４３】
延伸工程では、まず回転機構４によってマンドレル５を回転させる。これにより、クランプ機構６のテールストック６１によって押圧された中間素材２もテールストック６１とともに回転する。また、本実施形態では、拘束部材８をテールストック６１に取付け、テールストック６１とともに回転する態様を採用している。このため、拘束部材８も中間素材２とともに回転する。
【００４４】
中間素材２を回転させた状態で、不図示の制御装置に格納されたＮＣ制御プログラムによってアーム部７１が制御され、ローラ７２を不図示のホームポジションからＸ軸方向とＺ軸方向に移動させる。これにより、図５(ａ)に示すように、回転する中間素材２のリム用素材部２２にローラ７２が押し当てられる。図５(ａ)の円で囲んで示すように、初めにローラ７２を押し当てる箇所は、表側ハンプ用部位２２３よりもやや下方位置、すなわちインナー部分２２４の上端部分であり、ローラ７２をインナー部分２２４に押し当てた状態でＸ方向の位置を調整しながら裏側に向けて移動させる。これにより、図５(ｂ)に示すように、インナー部分２２４が延伸され、その後、回転機構４の駆動を停止する。
【００４５】
ここで、延伸工程において、ローラ７２をインナー部分２２４に押し当てながら裏側に向けて移動させると、図５(ａ)の円で囲んだ部分において太い矢印で示すように裏側に引っ張られる力が中間素材２に生じる。このため、従来のフローフォーミング成形装置のように、拘束部材８を備えていない場合には、裏側に引っ張られる力によって一点鎖線で示すように中間素材２に歪みが生じてしまい、デザイン面２１ａが変形してしまう場合がある。そこで、本発明では、拘束部材８を備えたフローフォーミング成形装置３を用い、拘束工程において拘束部材８によって中間素材２を拘束している。このため、中間素材２に生じてしまう歪みが抑えられ、デザイン面２１ａの変形を効果的に防止することができる。特に、本実施形態では、拘束部材８が中間素材２とともに回転しながら中間素材２を拘束することができ、中間素材２をより安定して拘束することができる。
【００４６】
本実施形態では、拘束部材８における拘束爪８１の拘束部８１ａを、表側リムフランジ用部位２２１の裏側に係止する態様を採用しているが、拘束部材８によって中間素材２を拘束する箇所はこれに限られず、クランプ機構６のテールストック６１が当接する部位と延伸部材７のローラ７２が押し当てられる部位との間の部分であればよい。例えば、拘束部材８によって、表側ハンプ用部位２２３や表側ビードシート用部位２２２を拘束してもよい。また、本実施形態では、拘束爪８１の拘束部８１ａを表側リムフランジ用部位２２１に係止させているが、拘束部材によって表側ビードシート用部位２２２等をＸ軸方向に挟み込み、中間素材２を固定する態様を採用することもできる。
【００４７】
次いで、図３に示す取外し工程（ステップＳ８）を実施する。取外し工程では、ローラ７２をホームポジションに移動させた後、拘束工程とは反対に、拘束部材８の拘束爪８１を外向きに回動させ、拘束部材８による中間素材２の拘束を解除する。その後、クランプ機構６の油圧シリンダを駆動させ、テールストック６１を上側に退避させる。この状態で、マンドレル５から中間素材２を取り外す。ここまで説明した、マンドレル予熱工程（ステップＳ２）から取外し工程（ステップＳ８）までが、フローフォーミング工程の一例に相当する。
【００４８】
次に、マンドレル５から取り外した中間素材２に対して、図３に示すように、熱処理工程（ステップＳ９）、加工工程（ステップＳ１０）および塗装工程（ステップＳ１１）が実施され、図１(ａ)に示す車両用ホイール１が完成する。なお、熱処理工程では、溶体化処理、焼入れ、時効等の熱処理が実施され、加工工程では、ボルト挿通孔１１１ｂの形成や切削加工等が実施される。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態のフローフォーミング成形装置およびフローフォーミング成形方法によれば、ディスク用素材部のデザイン面への傷付きを防止しつつデザイン面の変形を効果的に抑えることができる。
【００５０】
本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、上記実施の形態では、周方向に間隔をあけて中間素材２を拘束する複数の拘束爪８１を有する拘束部材８を設けているが、この拘束部材８に代えて、中間素材２の全周に係合する拘束部材、あるいは中間素材２の全周に係合する拘束部材を設けてもよい。例えば、中間素材２の表側リムフランジ用部位２２１の全周に係合する拘束部材を採用することもできる。ただし、上記実施形態のように、複数の拘束爪８１を有する拘束部材８とすることで構造を簡易にすることができ好ましい。
【符号の説明】
【００５１】
１    車両用ホイール
１１    完成ディスク部
１１ａ    デザイン面
１２    完成リム部
２    中間素材
２１    ディスク用素材部
２２    リム用素材部
２２１    表側リムフランジ用部位
２２２    表側ビードシート用部位
２２３    表側ハンプ用部位
２２４    インナー部分
３    フローフォーミング成形装置
４    回転機構
５    マンドレル
６    クランプ機構
６１    テールストック
７    延伸部材
７１    アーム部
７２    ローラ
８    拘束部材
８１    拘束爪
８１ａ    拘束部
【要約】
【課題】ディスク用素材部のデザイン面への傷付きを防止しつつデザイン面の変形を効果的に抑えることができるフローフォーミング成形装置およびフローフォーミング成形方法を提供する。
【解決手段】車両用ホイール１になる中間素材２を塑性変形加工するフローフォーミング成形装置３において、ディスク用素材部２１の外周に筒状のリム用素材部２２を一体に設けた中間素材２を外嵌めするマンドレル５と、表側から中間素材２に当接し中間素材２をマンドレル５に押圧するクランプ機構６と、クランプ機構６によってマンドレル５に押圧された中間素材２を拘束する拘束部材８と、リム用素材部２２を裏側に向けて延伸する延伸部材７とを備え、拘束部材８は、中間素材２における、クランプ機構６が当接する部位と延伸部材７によって延伸される部位との間の部分を拘束するものである。
【選択図】図２【図１】
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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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