(57)【要約】【課題】  従来に比べて低コストで金属製不等厚部材を製造でき、しかも、複雑に差厚化された金属製不等厚部材を効率よく製造できる、不等厚部材の製造方法およびその装置の提供。【解決手段】互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面２６ａと、一対のダイ型面２６ａ間に出入される、一対のダイ型面２６ａ間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う一対のローラー２８と、一対のローラー２８を保持するホルダー２７と、ホルダー２７を一対のダイ型面２６ａ間に出入りする方向に移動させる駆動装置２５と、を有し、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と凹凸面とされた一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材１０とする、不等厚部材の製造方法およびその装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平板状素材を、互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面に、それぞれセットする第１の工程と、
前記一対のダイ型面間に、該一対のダイ型面間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う一対のローラーを移動させ、前記一対の平板状素材を、前記一対のローラーと前記一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し、前記一対の平板状素材の面に前記ダイ型面の凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材とする第２の工程と、
を有する不等厚部材の製造方法。
【請求項２】
前記一対のローラーは、互いに直接、接触し合っている、請求項１記載の不等厚部材の製造方法。
【請求項３】
前記一対のローラーは、該一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っている、請求項１記載の不等厚部材の製造方法。
【請求項４】
前記平板状素材が略一定厚である請求項１記載の不等厚部材の製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程の前に、前記平板状素材の一端部を折り曲げて前記平板状素材にフランジ部を形成する第１´の工程を有し、
前記第１の工程では、前記一対の平板状素材をそれぞれ前記フランジ部にてダイにひっかけて前記一対のダイ型面にそれぞれセットする、請求項１記載の不等厚部材の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程では、前記フランジ部を押さえ部材と前記ダイとで挟圧し、ついで、前記一対のローラーと前記一対のダイ型面との間で前記一対の平板状素材の前記フランジ部以外の部分を板厚の縮小を伴って成形する、請求項５記載の不等厚部材の製造方法。
【請求項７】
互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面と、
前記一対のダイ型面間に出入される、前記一対のダイ型面間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う、一対のローラーと、
前記一対のローラーを保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記一対のダイ型面間に出入りする方向に移動させる駆動装置と、
を有する不等厚部材の製造装置。
【請求項８】
前記一対のローラーは、互いに直接、接触し合っている、請求項７記載の不等厚部材の製造装置。
【請求項９】
前記一対のローラーは、該一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っている、請求項７記載の不等厚部材の製造装置。
【請求項１０】
前記一対のローラーが前記一対のダイ型面間に出入りする方向に移動するときに、前記ダイ型面を備えるダイを所定位置に保持するダイホルダーを有する、請求項７記載の不等厚部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不等厚部材の製造方法および不等厚部材の製造装置に関し、特に、一定厚の平板状素材から不等厚部材を製造する不等厚部材の製造方法および不等厚部材の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属製不等厚部材の製造方法としては、圧延、プレス又は鍛造コイニング、フローフォーミング、またはしごきを利用した転写がある。たとえば、圧延は特許文献１、圧延を利用した転写は特許文献２、フローフォーミングは特許文献３、しごきを利用した転写は特許文献４に開示されている。
（ａ）特許文献１
一定厚素材を２つのローラーの間に通して、２つのローラーのギャップを調整することにより（変えることにより）、不等厚部材を製造する。
（ｂ）特許文献２
一定厚素材を金型と重ね合わせた状態で２つのローラーの間に通して、ローラーの圧下力で金型の型面を転写することにより不等厚部材を製造する。
（ｃ）特許文献３
パンチとダイ（マンドレル）のクリアランスを一定厚素材の板厚より小さく設定し、パンチとダイの側面により一定厚素材をしごき加工することによって、一定厚素材の一部を薄肉化し、不等厚部材を製造する。
（ｄ）特許文献４
一定厚素材を紋様が刻印された型部材に隣接させて固定し、パンチで材料をしごいて紋様を転写する。
【０００３】
しかし、従来の不等厚部材の製造方法にはつぎの問題点がある。
（ａ）  特許文献１
一定厚素材を、一定厚素材の長手方向（一次元）のみで差厚化することはできるが、長手方向と幅方向（二次元）で差厚化することができない。そのため、二次元に複雑に差厚化された不等厚部材を製造することができない。そのため、製造された不等厚平板状部材を用いて、自動車用ホイールディスクを製造する場合、最終製品状態で、必要な強度、剛性を維持しつつ、軽量化、材料の節約、コストダウンを図ることが困難である。
また、一定厚素材を２つのローラー（本文献ではロールと記載。以下同じ。）の間に通して不等厚部材を製造するため、加工荷重対策として、２つのローラーの各ローラーの径を大きくする、反力に対抗して２つのローラーを所定位置に維持する為の構造及びローラーを駆動する装置、などが必要であり、一定厚素材を不等厚化するために大掛かりな装置（加工設備）が必要となり、コストが高い。
（ｂ）  特許文献２
一定厚素材を、一定厚素材の長手方向・幅方向の二次元方向に差厚化することはできるが、一枚ずつの製造であるため生産性が低い。また、製造装置は圧延方式のロールであるため上記（ａ）と同様な問題点がある。
（ｃ）  特許文献３
特許文献１に開示の不等厚部材の製造方法に比べて装置が一基でよいため、一定厚素材を不等厚化するための装置は小さくできる。しかし、フローフォーミング（本文献ではフロースピニングと記載）は材料を回転させながら成形するので、特許文献１の製造方法と同様に、一定厚素材の円管の軸方向の差厚化はできるが円周方向の差厚化ができない。そのため、二次元の複雑に差厚化された平板状の不等厚部材を製造することができない。よって、車両用不等厚ホイールを製造する場合、リムは製造できるが、ディスクは製造できない。
（ｄ）特許文献４
光の干渉縞となるような微少な凹凸であれば一定厚素材を不等厚化することはできるが、凹凸の深さが深い場合、一定厚素材をしごき加工する際の摩擦熱によりパンチの表面に一定厚素材の焼き付きが生じ易く、その状態でしごき加工が進行すると一定厚素材の表面にかじり傷が生じてしまう。この対策として一定厚素材の表面の潤滑皮膜処理あるいはパンチの表面処理が必要であり、コスト上問題がある。
（ｅ）尚、コイニングは面で加工するため面にかける圧力を大きくする必要がある、即ち、加工材が大きくなると設備を大きくして大圧力で加工する必要があるので、小面積の素材を加工する場合にしか利用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８０３８７号公報
【特許文献２】特開平９−１６４４３５号公報
【特許文献３】特表２００４−５１２９６３号公報
【特許文献４】特開２００３−２８０４９９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、従来に比べて低コストで金属製不等厚部材を製造でき、しかも、複雑に差厚化された金属製不等厚部材を効率よく製造できる、金属製不等厚部材（以下、単に不等厚部材ということがある。）の製造方法およびその装置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）  一対の平板状素材を、互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面に、それぞれセットする第１の工程と、
前記一対のダイ型面間に、該一対のダイ型面間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う一対のローラーを移動させ、前記一対の平板状素材を、前記一対のローラーと前記一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し、前記一対の平板状素材の面に前記ダイ型面の凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材とする第２の工程と、
を有する不等厚部材の製造方法。
（２）前記一対のローラーは、互いに直接、接触し合っている、（１）記載の不等厚部材の製造方法。
（３）前記一対のローラーは、該一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っている、（１）記載の不等厚部材の製造方法。
（４）  前記平板状素材が略一定厚である（１）記載の不等厚部材の製造方法。
（５）  前記第１の工程の前に、前記平板状素材の一端部を折り曲げて前記平板状素材にフランジ部を形成する第１´の工程を有し、
前記第１の工程では、前記一対の平板状素材をそれぞれ前記フランジ部にてダイにひっかけて前記一対のダイ型面にそれぞれセットする、請求項（１）記載の不等厚部材の製造方法。
（６）  前記第２の工程では、前記フランジ部を押さえ部材と前記ダイとで挟圧し、ついで、前記一対のローラーと前記一対のダイ型面との間で前記一対の平板状素材の前記フランジ部以外の部分を板厚の縮小を伴って成形する、（５）記載の不等厚部材の製造方法。
（７）  互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面と、
前記一対のダイ型面間に出入される、前記一対のダイ型面間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う、一対のローラーと、
前記一対のローラーを保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記一対のダイ型面間に出入りする方向に移動させる駆動装置と、
を有する不等厚部材の製造装置。
（８）前記一対のローラーは、互いに直接、接触し合っている、（７）記載の不等厚部材の製造装置。
（９）前記一対のローラーは、該一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っている、（７）記載の不等厚部材の製造装置。
（１０）前記一対のローラーが前記一対のダイ型面間に出入りする方向に移動するときに、前記ダイ型面を備えるダイを所定位置に保持するダイホルダーを有する、（７）記載の不等厚部材の製造装置。
【発明の効果】
【０００７】
上記（１）の不等厚部材の製造方法によれば、一対の平板状素材を、一対のローラーと凹凸面とされた一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材とするため、ダイ型面の凹凸形状を二次元で複雑な形状にすることにより、従来に比べて二次元で複雑に差厚化された不等厚平板状部材を製造できる。そのため、製造された不等厚平板状部材を用いて、車両用ホイールディスクや車両用ホイールリムを製造する場合、最終製品状態で、必要な強度、剛性を維持しつつ、軽量化、材料の節約、コストダウンを図ることができる。
また、一対のローラーが互いに直接または間接的に接触し合うため、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。そのため、従来（ａ）と異なり、２つのローラーの各ローラーの径を大きくする、反力に対抗して２つのローラーを所定位置に維持する為の構造及びローラーを駆動する装置、などが不要であり、従来（ａ）に比べて不等厚部材を製造するための装置を簡略化・小型化できる。その結果、従来（ａ）に比べて低コストで不等厚部材を製造できる。
さらにまた、ローラーを用いて平板状素材を成形するため、ローラーと平板状素材との間で生じる摩擦熱がパンチで平板状素材をしごく場合に比べて著しく小さくて済む。このため、平板状素材の表面の潤滑皮膜処理、加工油塗布、ローラーの表面処理を行なわなくても平板状素材の表面にかじり傷が生じることを防止できる。よって、従来（ｄ）に比べて低コストで不等厚部材を製造できる。
【０００８】
上記（２）の不等厚部材の製造方法によれば、一対のローラーが、互いに直接、接触し合っているため、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。
【０００９】
上記（３）の不等厚部材の製造方法によれば、一対のローラーが、一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っているため（一対のローラーが互いに間接的に接触し合っているため）、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。また、ローラーは径を小さくできるので、平板状素材とローラーとの接触面積が少なくでき加工荷重を低減できる。
【００１０】
上記（４）の不等厚部材の製造方法によれば、一対の略一定厚の平板状素材を第２の工程で一対の不等厚の平板状部材にすることができる。
【００１１】
上記（５）の不等厚部材の製造方法によれば、第１の工程でフランジ部をダイにひっかけるため、第２の工程で一対の平板状素材が一対のローラーによって引きずり込まれて成形中にダイに対して移動することが抑制され、高精度の成形が可能となる。
【００１２】
上記（６）の不等厚部材の製造方法によれば、第２の工程では、フランジ部を押さえ部材とダイとで挟圧してから、一対の平板状素材のフランジ部以外の部分を板厚の縮小を伴って成形するため、フランジ部を押さえ部材とダイとで挟圧しない場合に比べて、よりいっそう一対の平板状素材が一対のローラーによって引きずり込まれて成形中にダイに対して移動することが抑制される。
【００１３】
上記（７）の不等厚部材の製造装置によれば、一対の平板状素材を、一対のローラーと凹凸面とされた一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材とすることができる。そのため、ダイ型面の凹凸形状を二次元で複雑な形状にすることにより、従来に比べて二次元で複雑に差厚化された不等厚平板状部材を製造できる。そのため、製造された不等厚平板状部材を用いて、車両用ホイールディスクや車両用ホイールリムを製造しても、最終製品状態で、必要な強度、剛性を維持しつつ、軽量化、材料の節約、コストダウンを図ることができる。
また、一対のローラーが互いに直接または間接的に接触し合うため、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。そのため、従来（ａ）と異なり、２つのローラーの各ローラーの径を大きくする、反力に対抗して２つのローラー所定位置に維持する為の構造及びローラーを駆動する装置、などが不要であり、従来（ａ）に比べて不等厚部材を製造するための装置を簡略化できる。その結果、従来（ａ）に比べて低コストで不等厚部材を製造できる。
さらにまた、ローラーを用いて平板状素材を成形できるため、ローラーと平板状素材との間で生じる摩擦熱がパンチで平板状素材をしごく場合に比べて著しく小さくて済む。このため、平板状素材の表面の潤滑皮膜処理、加工油塗布、ローラーの表面処理を行なわなくても平板状素材の表面にかじり傷が生じることを防止できる。よって、従来（ｄ）に比べて低コストで不等厚部材を製造できる。
【００１４】
上記（８）の不等厚部材の製造装置によれば、一対のローラーが、互いに直接、接触し合っているため、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。
【００１５】
上記（９）の不等厚部材の製造装置によれば、一対のローラーが、一対のローラー間に配置される一対のバックアップローラーを少なくとも１組介して、互いに接触し合っているため（一対のローラーが互いに間接的に接触し合っているため）、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、一対のローラーの各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。また、ローラーは径を小さくできるので、平板状素材とローラーとの接触面積が少なくでき加工加重を低減できる。したがって、駆動装置を小出力なものにすることができる。
【００１６】
上記（１０）の不等厚部材の製造装置によれば、一対のローラーが一対のダイ型面間に出入りする方向に移動するときに、ダイ型面を備えるダイを所定位置に保持するダイホルダーを有するため、一対の平板状素材を、一対のローラーと一対のダイ型面との間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材の面にダイ型面の凹凸形状を転写するときに、ダイ型面が所定位置からずれてしまうことを抑制でき、高精度の成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法の、第１〜第２の工程を示す工程図である。
【図２】図１の、Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法に用いる製造装置の、ローラーとホルダーの断面図である。
【図４】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法に用いる製造装置の、ローラーとホルダーの側面図である。
【図５】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法に用いる製造装置の、凹凸面とされたダイ型面を備えるダイの一例を示す正面図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図６】図５のダイの平面図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図７】図５のダイの底面図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図８】図５のＢ−Ｂ線断面図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図９】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法に用いる製造装置の断面図である。なお、図面の明瞭化のために、平板状素材とダイホルダーのみにハッチングを施しそれ以外のハッチングは省略している。また、本図は、ローラーの構成を変えることにより本発明実施例２にも適用可能である。
【図１０】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法の、第１´の工程を示す工程図であり、（ａ）はフランジ部成形前を示し、（ｂ）はフランジ部成形後を示す。なお、図面の明瞭化のために、平板状素材のみにハッチングを施しそれ以外のハッチングは省略している。また、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図１２】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法で製造された不等厚部材を車両用ホイールリムに成形する工程を示す工程図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図１３】本発明実施例１の不等厚部材の製造方法で製造された不等厚部材を車両用ホイールディスクに成形する工程を示す工程図である。ただし、本図は本発明実施例２にも適用可能である。
【図１４】本発明実施例２の不等厚部材の製造方法の、第１〜第２の工程を示す工程図である。
【図１５】本発明実施例２の不等厚部材の製造方法に用いる製造装置の、ローラーとホルダーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明実施例の不等厚部材の製造方法と不等厚部材の製造装置を、図面を参照して、説明する。
図１〜図１１は、本発明実施例１の不等厚部材の製造方法と不等厚部材の製造装置を示しており、図１４、図１５は、本発明実施例２の不等厚部材の製造方法と不等厚部材の製造装置を示している。図１２、図１３は、本発明実施例１又は２によって製造した不等厚部材を車両用ホイールのリムとディスクに成形する工程図を示している。
本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分には、本発明実施例１と実施例２にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分を説明する。
【００１９】
本発明の不等厚部材の製造方法は、図１に示すように、略一定厚（一定厚を含む）の平板状素材２から不等厚の平板状部材１０を製造する方法である。平板状素材２の材料は金属であり、金属は、たとえば、鋼、ステンレス、非鉄金属（アルミニウム、マグネシウム、チタン、銅およびその合金を含む）などである。不等厚の平板状部材１０は、表裏面の一方の面が凹凸面とされた部材である。
【００２０】
本発明の不等厚部材の製造方法は、（ａ）一対の平板状素材（矩形素材）２を、ダイ２６の、互いに離されて対面させて配置された、凹凸面とされた一対のダイ型面２６ａに、それぞれセットする第１の工程と、（ｂ）一対のダイ型面２６ａ間に、一対のダイ型面２６ａ間の幅方向と平行な方向に並べられた互いに直接または間接的に接触し合う一対のローラー２８を移動させ、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材１０とする第２の工程と、を有する。
【００２１】
平板状素材２は、たとえば、コイル状に巻かれた略一定厚（一定厚を含む）の帯状部材から、帯状部材を直線状に引き出して、所定寸法長さ毎に切断することにより、順次、作製される。
【００２２】
本発明の不等厚部材の製造方法は、上記第１の工程の前に、図１０、図１１に示すように、一対の平板状素材２の一方向（平板状素材２の長手方向または幅方向、以下、α方向という）の一端部を折り曲げて折り曲げ部８と折り曲げ部８より先端側のフランジ部９を形成する、第１´の工程を有していてもよい。以下、本発明実施例では、第１´の工程を有する場合（平板状素材２が折り曲げ部８とフランジ部９を有する場合）を説明する。
【００２３】
第１´の工程は、たとえば、しごきパンチ５１と、突起部５２ａが形成されたしごきダイ５２と、しごきダイ５２にボルト等を用いて固定して取付けられ平板状素材２をしごきダイ５２と挟持する板押さえ５３と、を備えるしごき装置（プレス機）５０を用いて行なわれる。ただし、第１´の工程では、しごきパンチ５１の代わりに、第２の工程で用いる一対のローラー２８と同様の一対のローラーを用いてもよい。
しごき装置５０が図９に示す不等厚部材の製造装置２０と同様のプレス機で構成される場合、板押さえ５３は、ボルスター２２またはボルスター２２に対して固定される部材に上下動可能に支持されていてもよく、駆動装置２５のラム２５ｂまたはラム２５ｂに固定される部材に上下動可能に支持されていてもよい。
板押さえ５３は、一対の平板状素材２のそれぞれに対応させて２個設けられていてもよく、枠状にして一対の平板状素材２の両方に対応できるようにすることで１個のみ設けられていてもよい。
【００２４】
第１´の工程は、図１０に示すしごき装置５０を作動させ、しごきパンチ５１をしごきダイ５２に対して相対動（接近動）させて、平板状素材２を９０度または略９０度折り曲げて平板状素材２に折り曲げ部８とフランジ部９を形成するとともに、フランジ部９をしごき加工してフランジ部９に係合凹部９ａを形成する。フランジ部９は、図１に示すように、第１の工程で、平板状素材２をフランジ部９にてダイ２６に引っかけて位置決めし、第２の工程で、平板状素材２がダイ２６に対してずれないようにすることに役立つ。
【００２５】
第１の工程では、一対の平板状素材２（折り曲げ部８とフランジ部９をもつ平板状素材２）をフランジ部９にてダイ２６にα方向に引っ掛けて位置決めするとともに、一対の平板状素材２の各フランジ部９の係合凹部９ａにダイ２６に形成される係合凸部２６ｃをそれぞれ嵌める。
【００２６】
第２の工程では、一対のローラー２８をダイ２６に対して相対動させ、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材２のダイ型面２６ａに対向する面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材１０を作製する。
第２の工程のロール成形時（一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとで平板状素材２から不等厚の平板状部材１０を作製するとき）、一対のローラー２８が一対のダイ型面２６ａに対して移動する方向（図１における下方向）に、平板状素材２のα方向の長さは徐々に長くなる（伸びる）。
【００２７】
不等厚部材の製造装置（以下、単に製造装置ともいう）２０は、図９に示すようなプレス機で構成される。製造装置２０は、上記第１、第２の工程で用いられる装置である。製造装置２０は、架台２１と、ボルスター２２と、架台２１に取付けられたラム駆動手段２５ａとラム駆動手段２５ａにより上下動されるラム２５ｂとを備える駆動装置２５と、を有する。
製造装置２０には、ダイ２６と、ホルダー２７と、一対のローラー２８と、押さえ部材２９と、押さえ部材駆動手段３０と、ダイホルダー３１と、が取付けられる。
【００２８】
製造装置２０に素材保持板２３と、素材保持板２３に連結され素材保持板２３を上下動させる素材保持板駆動手段２４とを設けることもできる。この場合、素材保持板２３は、第２の工程のロール成形時に、平板状素材２がダイ２６に対してずれないようにするために、ダイ２６に対する一対のローラー２８の移動方向と反対方向に平板状素材２を押す（支える）ために設けられる。平板状素材２は、ダイ２６に対する一対のローラー２８の移動方向先端側（下端）を素材保持板２３で押し受けながらロール成形される。なお、ロール成形時に平板状素材２のα方向の長さは一対のローラー２８がダイ２６に対して移動する方向に徐々に長くなるが（伸びるが）、素材保持板２３の位置は素材保持板駆動手段２４により制御されており、平板状素材２の長さの変化に伴って素材保持板２３が後退し、素材保持板２３は一定荷重でまたは略一定荷重で平板状素材２をロール成形中押し続けることができるようになっている。
素材保持板駆動手段２４は、油圧シリンダであっても空圧シリンダであってもよく、また、電動モータ等を用いた昇降機構であってもよい。
製造装置２０は、駆動装置２５のラム駆動手段２５ａが液圧シリンダの液圧式プレスのほか、モータとクランク軸、コネクティングロッド等からなる機械式プレスであってもよいし、サーボモータ、ボールスクリュー等からなるサーボ駆動プレスであってもよい。
【００２９】
ダイ２６は、ボルスター２２またはボルスター２２に対して固定される部材に固定される。ダイ２６は、複数部品構成であってもよく、一部品構成であってもよい。ダイ２６は、互いに離されて対面された、凹凸面とされた一対のダイ型面２６ａを備えている。
ダイ２６の上面には、平板状素材２のフランジ部９に形成された係合凹部９ａに嵌まる係合凸部２６ｃが設けられている。ダイ２６には平板状素材２をセットするためのガイドとして、図５〜図７に示すように一対または一つの突起部２６ｆを設けることが望ましい。ただし、突起部２６ｆに代わって、係合凸部２６ｃのダイ型面２６ａと平行方向の位置と長さを規定することでセットのためのガイドすることもできる。
【００３０】
一対のダイ型面２６ａの凹凸形状は、図５、図８に示すように、ダイ型面２６ａに、その他の部分（凹部２６ｄが設けられていない部分、ダイ型面２６ａの一般面部分）に比べて凹となる凹部２６ｄが少なくとも１つ設けられることにより形成されている。
凹部２６ｄの凹み量は、不等厚平板状部材１０の各部分の目標板厚によって決定され、１つの凹部２６ｄの中で、一定とされていてもよく異なっていてもよい。また、複数の凹部２６ｄが設けられる場合、それぞれの凹部２６ｄの凹み量は不等厚平板状部材１０の各部分の目標板厚によって決定され、それぞれの凹部２６ｄの凹み量は同一であってもよく異なっていてもよい。凹部２６ｄは、各ダイ型面２６ａの少なくとも一部に形成されていればよい。
【００３１】
ホルダー２７は、図９に示すように、駆動装置２５のラム２５ｂまたはラム２５ｂに固定される部材に固定される。駆動装置２５のラム駆動手段２５ａを作動させて（製造装置２０を作動させて）ラム２５ｂを下降させると、ホルダー２７が、ダイ２６に対して一対のダイ型面２６ａに平行な方向（上下方向）にのみ相対動し、一対のダイ型面２６ａ間に出入りする。
【００３２】
ホルダー２７は、図４に示すように、２つの足部２７ａを備えている。各足部２７ａには、図３に示すように、それぞれ、ホルダー２７で一対のローラー２８を可動に保持するための孔２７ｂが２つずつ設けられている。
一対のローラー２８は、軸部２８ａとローラー部２８ｂよりなり、軸部２８ａとローラー部２８ｂは一体であっても、僅かなクリアランスを設けてローラー部２８ｂが軸部２８ａに対し回転可能に形成されても良い。
一対のローラー２８は、ローラー部２８ｂが軸部２８ａに対し回動可能の場合、一対のローラー２８の各軸部２８ａをホルダー２７の孔２７ｂに差し込むことにより、ホルダー２７に保持される。軸部２８ａとローラー部２８ｂが一体の場合は、ローラー２８は軸部２８ａと孔２７ｂの間に軸受けを介してホルダー２７に保持される。これにより一対のローラー２８は、ホルダー２７に、各軸芯まわりに回動可能に保持される。
なお、一対のローラー２８は、ローラー部２８ｂが軸部２８ａに対し回動可能の場合、孔２７ｂの形状は、ローラー２８の軸部２８ａが丁度嵌る形状でも、ローラー２８の軸部２８ａを隙間（遊び）をもって保持できるような、軸部２８ａの径より大径の真円形状であっても、または一対のダイ型面２６ａ間の幅方向と平行な方向を長手方向とする長円形状でもよい。軸部２８ａとローラー部２８ｂが一体の場合は、孔２７ｂの形状は、ローラー２８の軸部２８ａ嵌った軸受けの外面形状と同じであり、軸受けがボールベアリングの場合は、これが丁度嵌る形状（真円形状）である。
図１４，１５に示すような一対のバックアップローラー３２についても、上記の一対のローラー２８と同様である。
また、いずれの場合においても、一対のローラー２８の各軸部２８ａ間距離を調整する機構を設けることもできる。
【００３３】
一対のローラー２８は、図９に示すように、駆動装置２５のラム駆動手段２５ａを作動させて（製造装置２０を作動させて）ラム２５ｂを下降させたとき、ホルダー２７とともに一対のダイ型面２６ａ間に出入りする。一対のローラー２８は、一対のダイ型面２６ａ間の幅方向と平行な方向に並べられており、互いに直接または間接的に接触し合う。一対のローラー２８の各軸芯は、一対のダイ型面２６ａ間の幅方向、および、駆動装置２５による移動方向（上下方向）と直交する方向に延びている。
【００３４】
押さえ部材２９は、ボルスター２２またはボルスター２２に対して固定される部材に上下動可能に支持されていてもよく、駆動装置２５のラム２５ｂまたはラム２５ｂに固定される部材に上下動可能に支持されていてもよい。
押さえ部材２９は、平板状素材２をダイ型面２６ａにセットした後（第１の工程後）、平板状素材２のロール成形前に（第２の工程のロール成形前に）、平板状素材２のフランジ部９に当たり、押さえ部材２９とダイ２６とでフランジ部９を挟圧し（押さえ部材２９でフランジ部９をダイ２６に押し付け）、平板状素材２がロール成形中にダイ２６に対してずれないようにするために設けられる。
押さえ部材２９は、一対の平板状素材２のそれぞれに対応させて２個設けられていてもよく、枠状にして一対の平板状素材２の両方に対応できるようにすることで１個のみ設けられていてもよい。
【００３５】
押さえ部材駆動手段３０は、油圧シリンダであっても空圧シリンダであってもよく、また、電動モータ等を用いた昇降機構であってもよい。押さえ部材駆動手段３０は、押さえ部材２９が一対の平板状素材２のそれぞれに対応させて２個設けられる場合、各押さえ部材２９を移動させるために２個設けられ、押さえ部材２９が１個のみ設けられる場合、１個のみ設けられる。
【００３６】
ダイホルダー３１は、一対のローラー２８が一対のダイ型面２６ａ間に出入りする方向に移動するときに、一対のダイ型面２６ａを備えるダイ２６を所定位置に保持し補剛するために設けられる。ダイホルダー３１により、一対のローラー２８で平板状素材２をロール成形するときに、一対のダイ型面２６ａ（ダイ２６）は、ダイ２６が固定される部材であるボルスター２２に対して予め設定した所定位置からずれない。
ダイホルダー３１は、ボルスター２２またはボルスター２２に対して固定される部材に固定される。ダイホルダー３１は、ダイ２６と固定されていてもよく、ダイ２６と固定されていなくてもよい。ダイホルダー３１は、複数部品構成であってもよく、周方向に連続するリング状の一部品構成であってもよい。
ダイホルダー３１でダイ２６の補剛を行なうことができるため、ダイ２６の小型化を図ることができる。
【００３７】
不等厚の平板状部材１０における厚肉部（板厚を薄くしない部分）は、最終製品の使用状態で、大きな応力が生じる部分（不等厚の平板状部材１０を用いて車両用ホイールディスクを作製する場合、ハット部、ハブ取付け面外周部、飾り穴縁部）に対応しており、不等厚の平板状部材１０における薄肉部（板厚を薄くした部分）は、最終製品の使用状態で、小さな応力が生じる部分（不等厚の平板状部材１０を用いて車両用ホイールディスクを作製する場合、前記ハット部、ハブ取付け面外周部、飾り穴縁部以外の個所）に対応している。
【００３８】
本発明の不等厚部材の製造方法は、上記の第２の工程の後に、さらに、図１２〜図１３に示すように、第２の工程で作製された不等厚の平板状部材１０を車両用ホイールリム形状または車両用ホイールディスク形状にする第３の工程を有していてもよい。なお、図１２は、第２の工程で作製された不等厚の平板状部材１０を車両用ホイールリム形状にする場合を示しており、図１３は、第２の工程で作製された不等厚の平板状部材１０を車両用ホイールディスク形状にする場合を示している。
【００３９】
（ｉ）第３の工程が、図１２に示すような、第２の工程で作製された不等厚の平板状部材１０を車両用ホイールリム形状にする工程である場合
第２の工程後、第３の工程を容易に行なうことができるように、第３の工程の前に、図示はしないが、フランジ部９を切断して除去し、不等厚の平板状部材１０を折り曲げ部８とフランジ部９を有しない平板状にする第２´の工程を有する。
第２´の工程の後、第３の工程では、まず、図１２（ａ）に示すように、不等厚の平板状部材１０を筒状に巻いて巻きの両端部を突き合わせて溶接し円筒形の素環１０Ａを作製する。その後、円筒素環１０Ａをフレア加工し、図１２（ｂ）に示すように下ロール６２と上ロール６３とを用いてロール成形し、リム形状を出す。その後、図１２（ｃ）に示すようにエキスパンダーおよび／またはシュリンカー６４を用いてサイジング加工（真円に近づける加工およびリム断面形状の整形加工）し、図１２（ｄ）に示すような最終リム形状１０Ｂにする。
【００４０】
（ｉｉ）第３の工程が、図１３に示すような、第２の工程で作製された不等厚の平板状部材１０を車両用ホイールディスク形状にする工程である場合
第２の工程後、第３の工程を容易に行なうことができるように、図１３（ａ）に示すように第３の工程の前に、フランジ部９とともに不等厚の平板状部材１０の角部を切断して除去し、不等厚の平板状部材１０を折り曲げ部８とフランジ部９と角部を有しない平板状１０Ａ´にする第２´の工程を有する。
第２´の工程の後、第３の工程では、図１３（ｂ）に示すように、少なくとも１段のプレス成形で、ディスク形状に成形し、ハブ穴、ボルト穴及び飾り穴を抜くと共に、穴周辺を成形して、図１３（ｃ）の右側図に示す最終ディスク形状１０Ｃ´にする。
【００４１】
つぎに、本発明実施例１と実施例２に共通する作用を説明する。
本発明実施例では、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と凹凸面とされた一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し、一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写して、一対の不等厚の平板状部材１０とする。そのため、ダイ型面２６ａの凹凸形状を二次元で複雑な形状にすることにより、従来（ａ）や従来（ｃ）に比べて二次元で複雑に差厚化された不等厚平板状部材１０を製造できる。そのため、製造された不等厚平板状部材１０を用いて、車両用ホイールディスクや車両用ホイールリムを製造した場合には、最終製品状態で、必要な強度、剛性を維持しつつ、軽量化、材料の節約、コストダウンを図ることができる。
【００４２】
一対のローラー２８が互いに直接または間接的に接触し合うため、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写するときに、一対のローラー２８の各ローラーにかかる反力が互いに相殺し合う。そのため、従来（ａ）や従来（ｂ）と異なり、２つのローラー２８の各ローラーの径を大きくする、反力に対抗して２つのローラー所定位置に維持する為の構造及びローラーを駆動する装置、などが不要であり、従来（ａ）や従来（ｂ）に比べて不等厚部材を製造するための装置を簡略化できる。その結果、従来（ａ）や従来（ｂ）に比べて低コストで不等厚部材を製造できる。
すなわち、直接または間接的に接触し合う（相対する）２つのローラー２８が加工荷重を相互に受ける構造であるため、ローラー２８のたわみを抑えるための大掛かりな機構が不要で、必要に応じて構造的に単純なダイ２６側の補剛を施すだけでよい。また、加工設備はローラーを駆動する必要がないため一般的なプレス機械でよい。これらのことから、ローラーを駆動する必要のある圧延による従来（ａ）や従来（ｂ）に比べて、設備費用を低く抑えることができる。
【００４３】
ローラー２８を用いて平板状素材２を成形するため、ローラー２８と平板状素材２との間で生じる摩擦熱がパンチで平板状素材をしごく場合に比べて著しく小さくて済む。このため、平板状素材の表面の潤滑皮膜処理、加工油塗布、ローラーの表面処理を行なわなくても平板状素材２の表面にかじり傷（筋状の傷）が生じることを防止でき、深い凹凸を転写することができる。また、従来（ｄ）に比べて、ランニングコストを低く抑えることができ、低コストで不等厚部材１０を製造できる。
【００４４】
第１の工程でフランジ部９をダイ２６にひっかけるため、第２の工程のロール成形時に、一対の平板状素材２が一対のローラー２８によって引きずり込まれてダイ２６に対して移動すること（ずれること）が抑制され、高精度の成形が可能となる。
【００４５】
第１の工程で、フランジ部９に形成された係合凹部９ａにダイ２６に形成される係合凸部２６ｃを嵌めて、一対の平板状素材２をダイ２６にセットするため、係合凹部９ａと係合凸部２６ｃが設けられていない場合に比べて、よりいっそう第２の工程のロール成形時に一対の平板状素材２が一対のローラー２８によって引きずり込まれてダイ２６に対して移動すること（ずれること）が抑制される。
【００４６】
第２の工程では、フランジ部９を押さえ部材２９とダイ２６とで挟圧してから、一対の平板状素材２のフランジ部９以外の部分をロール成形するため、フランジ部９を押さえ部材２９とダイ２６とで挟圧しない場合に比べて、よりいっそう第２の工程のロール成形時に一対の平板状素材２が一対のローラー２８によって引きずり込まれてダイ２６に対して移動すること（ずれること）が抑制される。
【００４７】
一対のローラー２８が一対のダイ型面２６ａ間に出入りする方向に移動するときに、ダイ型面２６ａを備えるダイ２６を所定位置に保持するダイホルダー３１を有するため、一対の平板状素材２を、一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写するときに、ダイ型面２６ａが所定位置からずれてしまうことを抑制でき、高精度の成形が可能となる。
【００４８】
つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
【００４９】
〔実施例１〕（図１〜図１１）
本発明実施例１では、図１、図３に示すように、一対のローラー２８が互いに外周面で直接接触し合っている。
【００５０】
本発明実施例１では、一対のローラー２８が互いに外周面で直接接触し合っているため、一対のローラー２８が直接接触し合っておらず間接的に接触しあっている場合に比べて、部品点数を削減できコスト低減できる。
【００５１】
〔実施例２〕（図１４，図１５）
本発明実施例２では、図１４、図１５に示すように、一対のローラー２８が間接的に接触し合っている。具体的には、一対のローラー２８が、一対のバックアップローラー３２を少なくとも１組（図示例では１組のみ）介して、互いに接触し合っている。各バックアップローラー３２の軸芯は、ローラー２８の軸芯と平行である。
また、ホルダー２７の各足部２７ａには、それぞれ、ホルダー２７で一対のバックアップローラー３２を可動に保持するための第２の孔２７ｃが２つずつ設けられている。
【００５２】
本発明実施例２では、一対のローラー２８が間接的に接触し合っているため、一対のローラー２８が直接接触しあう場合に比べて一対のローラー２８の径を小さくできる。そのため、一対のローラー２８が直接接触しあう場合に比べて、一対のローラー２８と一対のダイ型面２６ａとの間で板厚の縮小を伴って成形し一対の平板状素材２の面にダイ型面２６ａの凹凸形状を転写するときに、一対のローラー２８と一対の平板状素材２との接触面積を小さくでき（面から線に近づけることができ）、加工荷重を低減することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２  平板状素材
８  折り曲げ部
９  フランジ部
９ａ  係合凹部
１０  不等厚の平板状部材
２０  不等厚部材の製造装置
２１  架台
２２  ボルスター
２３  素材保持板
２４  素材保持板駆動手段
２５  駆動装置
２５ａ  ラム駆動手段
２５ｂ  ラム
２６  ダイ
２６ａ  ダイ型面
２６ｃ  係合凸部
２６ｄ  凸部
２６ｅ  凹部
２７  ホルダー
２８  ローラー
２８ａ  ローラーの軸部
２８ｂ  ローラーのローラー部
２９  押さえ部材
３０  押さえ部材駆動手段
３１  ダイホルダー
３２  バックアップローラー
５０  しごき装置
５１  しごきパンチ
５２  しごきダイ
５２ａ  突起部
５３  板押さえ
【図１】
2011183443.tif 000003
【図２】
2011183443.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011183443.tif 000006
【図５】
2011183443.tif 000007
【図６】
2011183443.tif 000008
【図７】
2011183443.tif 000009
【図８】
2011183443.tif 000010
【図９】
2011183443.tif 000011
【図１０】
2011183443.tif 000012
【図１１】
2011183443.tif 000013
【図１２】
2011183443.tif 000014
【図１３】
2011183443.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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