(57)【要約】【課題】より簡単な処理で、素管の厚さのばらつきに関係なく、伸び量を一定にし、リム部を設定通りの全長に成形することを可能とした自動車用ホイールの製造装置、自動車用ホイールの製造方法、ならびに、制御プログラムを提供する。【解決手段】製造装置１００は、マンドレルロール１１０の回転軸線を中心とした回転制御をするとともに、スピニングロール１２０の回転制御、および、回転軸線に沿う方向ならびに回転軸線に対して交差する方向におけるマンドレルロール１１０とスピニングロール１２０との相対移動を移動制御して凹部形状を成形する減肉処理を実行する。製造装置１００は、減肉処理において、マンドレルロール１１０の移動量と素管１０の先端縁の移動量の差分である素管１０の伸び量を算出する処理を実行し、伸び量が設定値に達すると、次処理に移行する。【選択図】図１
2019141872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールのリム部が成形される円筒形状の素管が装着されるマンドレルロールと、
前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールと、
前記素管における前記マンドレルロールの回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出するセンサと、
前記マンドレルロールの前記回転軸線を中心とした回転制御をするとともに、前記スピニングロールの回転制御、および、前記回転軸線に沿う方向ならびに前記回転軸線に対して交差する方向における前記マンドレルロールと前記スピニングロールとの相対移動を移動制御して前記減肉部を成形する減肉処理を実行するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記減肉処理において、前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出する処理を実行し、
前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行する
自動車用ホイールの製造装置。
【請求項２】
前記減肉処理は、
前記素管を減肉して漸次厚さを変化させて、前記成形面に傾斜部を成形する第１処理と、前記傾斜部の終端から減肉して一定厚さの直線部を成形する第２処理とを含む
請求項１に記載の自動車用ホイールの製造装置。
【請求項３】
前記第１処理では、前記素管を漸次減肉して前記成形面に前記傾斜部を成形し、
前記第２処理では、前記傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、
前記次処理では、前記直線部の終端から漸次厚肉にして逆傾斜部を成形する
請求項２に記載の自動車用ホイールの製造装置。
【請求項４】
前記第１処理では、前記素管を漸次減肉して前記成形面に前記傾斜部を成形し、
前記第２処理では、前記傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、
前記次処理では、前記直線部の終端から前記素管を減肉して更なる傾斜部を成形する
請求項２に記載の自動車用ホイールの製造装置。
【請求項５】
前記第１処理では、前記素管を漸次厚肉にして前記成形面に逆傾斜部を成形し、
前記第２処理では、前記逆傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、
前記次処理では、前記直線部の終端から漸次厚肉にして更なる逆傾斜部を成形する
請求項２に記載の自動車用ホイールの製造装置。
【請求項６】
前記前側端部が当接されるテールストックを備え、
前記センサは、前記テールストックの位置によって前記移動量を検出する
請求項１ないし５のうち何れか１項に記載の自動車用ホイールの製造装置。
【請求項７】
マンドレルロールに対してホイールのリム部が成形される円筒形状の素管を装着する工程と、
前記素管が装着された前記マンドレルロールを、前記マンドレルロールの回転軸線を中心として回転する工程と、
前記素管が装着された前記マンドレルロールを、前記回転軸線に沿ってスピニングロールに対して相対移動させる工程と、
前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールが回転し、回転する前記素管に対して接近し、前記回転軸線を中心として回転しながら前記回転軸線に沿って前記スピニングロールに対して相対移動する前記素管に対して前記減肉部を成形する工程と、
センサが前記素管における前記回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出する工程と、
コントローラが前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出する工程と、
前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行する工程と
を備える自動車用ホイールの製造方法。
【請求項８】
ホイールのリム部が成形される円筒形状の素管が装着されるマンドレルロールと、
前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールと、
前記素管における前記マンドレルロールの回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出するセンサと、
を備える自動車用ホイールの製造装置を制御する制御装置に、
前記マンドレルロールの前記回転軸線を中心とした回転制御をするとともに、前記スピニングロールの回転制御、および、前記回転軸線に沿う方向ならびに前記回転軸線に対して交差する方向における前記マンドレルロールと前記スピニングロールとの相対移動を移動制御して減肉処理を実行する制御方法を実行させ、
さらに、前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出し、前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行させる処理を実行させる
制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ホイールの製造装置、自動車用ホイールの製造方法、および、該製造装置を制御する制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のように、リム部を備えた自動車用ホイールを設計通りに成形するにあたっては、マンドレルに素管であるブランクを装着し、スピニングローラであるフローフォーミングローラを、回転するブランクに対して圧接し、圧延するようにしている。ブランクは、公差の範囲で厚さにばらつきを有している。このため、ブランクの厚さのばらつきによって、成形されたフランクごとに伸び量が異なってしまい、その結果、成形品であるホイールの全長にばらつきが生じてしまう。
【０００３】
特許文献１では、ブランクの成形前や成形加工中において、測定装置を用いて個々のブランクについて形状データを測定するようにしている。そして、設計通りの最終形状を得るため、補正領域の形状パラメータを、測定された形状データの関数として個々に算出し、算出された形状パラメータにしたがってフローフォーミングローラの送り込みを制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、ブランクごとに形状パラメータを算出しているため、そのための演算や処理が複雑である。
本発明は、より簡単な処理で、素管の厚さのばらつきに関係なく、伸び量を一定にし、ホイールを設計通りの全長に成形することを可能とした自動車用ホイールの製造装置、自動車用ホイールの製造方法、ならびに、制御プログラム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】
【０００６】
上記課題を解決する自動車用ホイールの製造装置は、ホイールのリム部が成形される円筒形状の素管が装着されるマンドレルロールと、前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールと、前記素管における前記マンドレルロールの回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出するセンサと、前記マンドレルロールの前記回転軸線を中心とした回転制御をするとともに、前記スピニングロールの回転制御、および、前記回転軸線に沿う方向ならびに前記回転軸線に対して交差する方向における前記マンドレルロールと前記スピニングロールとの相対移動を移動制御して前記減肉部を成形する減肉処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記減肉処理において、前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出する処理を実行し、前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行する。
【０００７】
上記課題を解決する自動車用ホイールの製造方法は、マンドレルロールに対してホイールのリム部が成形される円筒形状の素管を装着する工程と、前記素管が装着された前記マンドレルロールを、前記マンドレルロールの回転軸線を中心として回転する工程と、前記素管が装着された前記マンドレルロールを、前記回転軸線に沿ってスピニングロールに対して相対移動させる工程と、前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールが回転し、回転する前記素管に対して接近し、前記回転軸線を中心として回転しながら前記回転軸線に沿って前記スピニングロールに対して相対移動する前記素管に対して前記減肉部を成形する工程と、センサが前記素管における前記回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出する工程と、コントローラが前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出する工程と、前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行する工程とを備える。
【０００８】
上記課題を解決する制御プログラムは、ホイールのリム部が成形される円筒形状の素管が装着されるマンドレルロールと、前記マンドレルロールに装着された前記素管の成形面に対して圧力を加え減肉部を成形するスピニングロールと、前記素管における前記マンドレルロールの回転軸線に沿った前記スピニングロールとの相対移動方向の前側端部の移動量を検出するセンサとを備える自動車用ホイールの製造装置を制御する制御装置に、前記マンドレルロールの前記回転軸線を中心とした回転制御をするとともに、前記スピニングロールの回転制御、および、前記回転軸線に沿う方向ならびに前記回転軸線に対して交差する方向における前記マンドレルロールと前記スピニングロールとの相対移動を移動制御して減肉処理を実行する制御方法を実行させ、さらに、前記マンドレルロールの移動量と前記前側端部の移動量の差分である前記素管の伸び量を算出し、前記伸び量が設定値に達すると、次処理に移行させる処理を実行させる。
【０００９】
上記構成によれば、伸び量が設定値に達すると、次の処理制御に移行する。このように、伸び量を算出するだけの簡単な処理で、素管の厚さのばらつきに関係なく、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００１０】
上記自動車用ホイールの製造装置において、前記減肉処理は、前記素管を減肉して漸次厚さを変化させて、前記成形面に傾斜部を成形する第１処理と、前記傾斜部の終端から減肉して一定厚さの直線部を成形する第２処理とを含むことが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、凹部形状を有するリム部を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
上記自動車用ホイールの製造装置において、前記第１処理では、前記素管を漸次減肉して前記成形面に前記傾斜部を成形し、前記第２処理では、前記傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、前記次処理では、前記直線部の終端から漸次厚肉にして逆傾斜部を成形することが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、傾斜部、直線部、および、逆傾斜部を含む凹部形状を有するリム部を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
上記自動車用ホイールの製造装置において、前記第１処理では、前記素管を漸次減肉して前記成形面に前記傾斜部を成形し、前記第２処理では、前記傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、前記次処理では、前記直線部の終端から前記素管を減肉して更なる傾斜部を成形することが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、異なる深さの凹部形状を有するリム部を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
上記自動車用ホイールの製造装置において、前記第１処理では、前記素管を漸次厚肉にして前記成形面に逆傾斜部を成形し、前記第２処理では、前記逆傾斜部の終端から前記素管を減肉して一定厚さの前記直線部を成形し、前記次処理では、前記直線部の終端から漸次厚肉にして更なる逆傾斜部を成形することが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、異なる深さの凹部形状を有するリム部を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
上記自動車用ホイールの製造装置において、前記前側端部が当接されるテールストックを備え、前記センサは、前記テールストックの位置によって前記移動量を検出することが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、テールストックを用いて、前側端部の移動量を算出することができる。
上述した制御プログラムは、ネットワークや可搬性記録媒体によって拡布され、自動車用ホイールの製造装置を制御する制御装置にインストールされることで実行される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、伸び量を算出するだけの簡単な処理で、リム部を減肉処理によって成形しても、素管の厚さのばらつきに関係なく、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】自動車用ホイールの製造装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態のリム部の概略構成を示す模式図。
【図３】同実施形態の製造装置が実行するリム部の成形処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態の製造装置が実行するリム部の成形処理と素管の厚さとの関係を示す模式図。
【図５】第２実施形態のリム部の概略構成を示す模式図。
【図６】同実施形態の製造装置が実行するリム部の成形処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、別の実施形態の製造装置の概略構成を示す模式図。（ｄ）は、素管の外側面を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、自動車用ホイールの製造装置の第１実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の自動車用ホイールの製造装置は、円筒管状の素管の外側面に対して圧力を加えて減肉し、凹部形状を有するリム部を成形する装置である。この装置では、素管の厚さのばらつきに関係なく、設計通りの全長のリム部を有する自動車用ホイールを製造することが可能である。
【００１９】
図１に示すように、製造装置１００は、マンドレルロール１１０と、スピニングロール１２０と、テールストック１３０とを備えている。
マンドレルロール１１０は、水平方向に延びる回転軸線Ｌ１を中心として回転可能となっている。また、マンドレルロール１１０は、素管１０を支持する支持面１１１に、素管１０の長手方向の第１の端部１０Ａ（同図に示す例では左端部）を装着するための位置決め部１１２が設けられている。そして、マンドレルロール１１０は、位置決め部１１２に素管１０が位置決めされた状態で装着される。そして、マンドレルロール１１０は、装着された加工対象となる素管１０を回転軸線Ｌ１を中心に回転しながら、回転軸線Ｌ１と平行な水平方向に沿って移動する（図１中矢印Ｄ１方向）。
【００２０】
スピニングロール１２０は、マンドレルロール１１０の支持面１１１に対向する位置に設けられており、マンドレルロール１１０の回転軸線Ｌ１に対して交差する方向に移動可能である。一例として、スピニングロール１２０は、マンドレルロール１１０の支持面１１１に対して接近または離間するように図１中上下方向に移動する（図１中矢印Ｄ２方向および反矢印Ｄ２方向）。また、スピニングロール１２０は、回転軸線Ｌ１と平行に延びる中心軸線Ｌ２を中心として回転する。スピニングロール１２０は、自身が中心軸線Ｌ２を中心に回転しながら、マンドレルロール１１０に装着され回転軸線Ｌ１を中心に回転しながら矢印Ｄ１方向に移動する素管１０に対して接近し、素管１０の外側面に圧力を加えて減肉してリム部１１を成形する。このとき、スピニングロール１２０による素管１０の外側面を押圧する圧力が高くなるほど、素管１０の減肉の度合は大きくなり、素管１０の伸び量も大きくなる。
【００２１】
テールストック１３０は、マンドレルロール１１０の支持面１１１から水平方向に突出しており、素管１０の長手方向の第２の端部１０Ｂに当接されている。テールストック１３０は、マンドレルロール１１０の移動や素管１０の延びによって矢印Ｄ１方向に押されるようにしてマンドレルロール１１０と同じ水平方向に移動する。より具体的には、テールストック１３０の移動量は、マンドレルロール１１０との送り量に対して素管１０のスピニングロール１２０による伸び量を加算したものとなる。すなわち、テールストック１３０の移動量は、素管１０の伸び量が大きいほど大きくなる。また、テールストック１３０には、接触式のセンサ１４０が接続されており、このセンサ１４０を通じてテールストック１３０の移動量が検出される。
【００２２】
また、製造装置１００は、素管１０の外側面に対するリム部１１の成形処理を制御する制御装置１５０を備えている。
制御装置１５０は、ＣＰＵ１６１（中央処理装置）、ＲＯＭ１６２（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ１６３（ランダムアクセスメモリ）を含むコントローラ１６０と、Ｉ／Ｆ１７０（インターフェース）とが通信バスを介して相互に接続されている。そして、コントローラ１６０は、ＲＯＭ１６２に記憶された制御プログラム１６４を実行することで制御装置１５０の全体の動作を制御する。一例として、ＲＯＭ１６２は、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリやハードディスクであり、オペレーティングシステムや製造装置１００の制御プログラム１６４などがインストールされる。ＲＡＭ１６３は、ＲＯＭ１６２に記憶されたプログラムやデータが展開されるＣＰＵ１６１の作業メモリとして機能する。Ｉ／Ｆ１７０は、コントローラ１６０と外部機器との間でのデータの授受を中継する。なお、本実施形態では、Ｉ／Ｆ１７０に接続される外部機器として、上述したマンドレルロール１１０、スピニングロール１２０、および、センサ１４０が含まれる。
【００２３】
コントローラ１６０は、センサ１４０から入力されるテールストック１３０の移動量と、マンドレルロール１１０から入力されるマンドレルロール１１０の移動量との差分に基づいて、素管１０の伸び量を算出する。また、コントローラ１６０は、算出された素管１０の伸び量が設定値に達したときには、スピニングロール１２０を反矢印Ｄ２方向に移動させ、素管１０の外側面から上方に離間させる。これにより、素管１０の外側面に形成される凹部形状を有するリム部１１が設計通りの全長に成形される。
【００２４】
次に、素管１０の外側面に成形されるリム部１１について詳細に説明する。
図２に示すように、本実施形態では、素管１０に成形されるリム部１１は、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から後方側にかけて順に、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、Ｄ領域、およびＥ領域からなる５つの領域に区画されている。
【００２５】
Ａ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の前端側（同図に示す例では右端側）に位置する面部位である。Ａ領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０から圧力が加わらない未加工の部位である。
【００２６】
Ｂ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側（同図に示す例では左側）においてＡ領域に連続する部位である。Ｂ領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０に接近する矢印Ｄ２方向に前進することにより、Ａ領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に高まって減肉された部位である。Ｂ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め下方に傾斜した傾斜部を構成している。
【００２７】
Ｃ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＢ領域に連続する部位である。Ｃ領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０の矢印Ｄ２方向の前進が停止することにより、Ｂ領域の終端を起点としてスピニングロール１２０から一定の圧力が加わって減肉された部位である。Ｃ領域は、Ｂ領域の終端と同程度に減肉されており、マンドレルロール１１０の移動方向に沿う厚さが一定の直線部を構成している。なお、Ｃ領域の終点は、算出された素管１０の伸び量が設定値に達した時点とされる。
【００２８】
Ｄ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＣ領域に連続する部位である。Ｄ領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０から離間する反矢印Ｄ２方向に後退することにより、Ｃ領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に低くなって減肉された部位である。Ｄ領域は、Ｃ領域と比較して、素管１０が次第に厚肉となり、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め上方に傾斜した逆傾斜部を構成している。
【００２９】
Ｅ領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＤ領域に連続する部位である。Ｅ領域は、Ｄ領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力の付加が解除される未加工の部位である。
【００３０】
次に、本実施形態の製造装置１００の作用となるリム部１１の成形処理を説明する。
図３に示すように、本実施形態では、製造装置１００は、まず、マンドレルロール１１０の支持面１１１に対して、素管１０を位置決め部１１２に位置決めして装着する（ステップＳ１０）。このとき、素管１０は、マンドレルロール１１０の支持面１１１により下方から支持され、素管１０の長手方向の第２の端部１０Ｂは、マンドレルロール１１０の支持面１１１から矢印Ｄ１方向に突出する。
【００３１】
次に、製造装置１００は、マンドレルロール１１０に対する素管１０の装着を検出したことを条件に、制御装置１５０からの指令に基づいて、マンドレルロール１１０の矢印Ｄ１方向の送り動作を開始する（ステップＳ１１）。そして、制御装置１５０は、マンドレルロール１１０の移動量となる送り量の管理を開始する。このとき、制御装置１５０は、素管１０の第２の端部１０Ｂに当接されたテールストック１３０の移動量がセンサ１４０を通じて入力されることにより、素管１０の第２の端部１０Ｂの位置を検出する。
【００３２】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＡ領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ１２＝ＮＯ）、マンドレルロール１１０を矢印Ｄ１方向に移動する。
【００３３】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＡ領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ１２＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を素管１０に接近させる矢印Ｄ２方向に前進させる（ステップＳ１３）。
【００３４】
製造装置１００は、第１処理として、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０を矢印Ｄ２方向に前進させることにより、素管１０のＢ領域を成形する（ステップＳ１４）。そして、製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＢ領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ１５＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の前進を継続して素管１０のＢ領域を成形する。
【００３５】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＢ領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ１５＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０の前進を停止させる（ステップＳ１６）。そして、素管１０のＣ領域の成形を開始する（ステップＳ１７）。制御装置１５０は、マンドレルロール１１０の加工開始からの移動量と、センサ１４０を通じて検出される加工開始からの素管１０の第２の端部１０Ｂの移動量との差分を常時算出しており、少なくともＢ領域とＣ領域の減肉処理に伴う素管１０の伸び量を算出している。
【００３６】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が設定値に達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ１８＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の位置をＣ領域の加工位置に維持し素管１０のＣ領域を成形していく。
【００３７】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が設定値に達した旨を検出したときには（ステップＳ１８＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を素管１０から離間させる反矢印Ｄ２方向に後退させる（ステップＳ１９）。
【００３８】
製造装置１００は、次処理として、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０を後退させることにより、素管１０のＤ領域を成形した上で（ステップＳ２０）、図３に示すリム部１１の成形処理を終了する。この後、マンドレルロール１１０は、矢印Ｄ１方向に送り続けられ、スピニングロール１２０に加工されないＥ領域が設けられる。
【００３９】
次に、本実施形態の製造装置１００によって成形されたリム部１１の形状と素管１０の厚さのばらつきの関係について説明する。リム部１１が成形される素管１０の厚さは公差を有する。ここで、図４（ａ）は、基準値の厚さＴを有する素管１０を示し、（ｂ）は、基準値の厚さＴに対してδだけ厚い素管１０を示し、（ｃ）は、基準値の厚さＴに対してδだけ薄い素管１０を示している。製造装置１００は、素管１０の厚さのばらつきを考慮することなく、リム部１１の凹部形状を成形すると、厚さＴのばらつきが公差（±δ）の範囲内であっても、伸び量が異なってしまう。具体的には、素管１０の厚さが基準値に対して大きいときには、素管１０の伸び量が大きくなる（図４（ｂ）参照）。このため、Ｃ領域は、結果として、短くなる。また、素管１０の厚さが基準値に対して小さいときには、素管１０の伸び量が小さくなる。このため、Ｃ領域は、結果として、長くなる（図４（ｃ）参照）。製造装置１００は、Ｂ領域およびＣ領域の減肉処理をするに際して、Ｃ領域の終端を、伸び量が設定値に達した時点としている。そして、Ｃ領域の加工後は、減肉処理の終了に向かうＤ領域の加工のみとし、加工済みの素管１０であるホイールの全長のばらつきを抑えるようにしている。
【００４０】
以上説明したように、上記第１実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１−１）製造装置１００は、マンドレルロール１１０の移動量と素管１０の第２の端部１０Ｂの移動量との差分である素管１０の伸び量を算出する処理を実行し、伸び量が設定値に達すると、領域Ｄを成形する次処理に移行する。このように、素管１０の伸び量を算出するだけの簡単な処理で、素管１０の厚さのばらつきに関係なく、リム部１１を加工した素管１０、すなわちホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００４１】
（１−２）製造装置１００は、リム部１１の成形処理として、素管１０を減肉して漸次厚さを変化させて、傾斜部を構成するＢ領域を成形する処理と、Ｂ領域の終端から減肉して一定厚さの直線部を構成するＣ領域を成形する処理とを実行する。これにより、素管１０の減肉処理によって、凹部形状を有するリム部１１を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００４２】
（１−３）製造装置１００は、素管１０を漸次減肉して傾斜部を構成するＢ領域を成形し、Ｂ領域の終端から素管１０を減肉して一定厚さの直線部を構成するＣ領域を成形し、Ｃ領域の終端から漸次厚肉にして逆傾斜部を構成するＤ領域を成形する。これにより、傾斜部、直線部、および、逆傾斜部を含む凹部形状を有するリム部１１を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００４３】
（１−４）製造装置１００は、素管１０の第２の端部１０Ｂが当接されるテールストック１３０を備え、センサ１４０は、テールストック１３０の位置によって素管１０の第２の端部１０Ｂの移動量を検出する。これにより、テールストック１３０を用いて、素管１０の第２の端部１０Ｂの移動量を算出することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、自動車用ホイールの製造装置の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、第２実施形態は、素管１０に対するリム部１１の成形の過程が第１実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する構成について主に説明し、第１実施形態と同一のまたは相当する構成については重複する説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、本実施形態では、素管１０のリム部１１は、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から後方側にかけて順に、Ａ１領域、Ｂ１領域、Ｃ１領域、Ｄ１領域、Ｅ１領域、Ｆ１領域、Ｇ１領域、Ｈ１領域、Ｉ１領域からなる９つの領域に区画されている。
【００４６】
Ａ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の前端側（同図に示す例では右端側）に位置する面部位である。Ａ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０から圧力が加わらない未加工の部位である。
【００４７】
Ｂ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側（同図に示す例では左側）においてＡ１領域に連続する部位である。Ｂ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０に接近する矢印Ｄ２方向に前進することにより、Ａ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に高まって減肉された部位である。Ｂ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め下方に傾斜した第１傾斜部を構成している。
【００４８】
Ｃ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＢ１領域に連続する部位である。Ｃ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０の矢印Ｄ２方向の前進が停止することにより、Ｂ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０から一定の圧力が加わって減肉された部位である。Ｃ１領域は、Ｂ１領域の終端と同程度に減肉されており、マンドレルロール１１０の移動方向に沿う厚さが一定の第１直線部を構成している。なお、Ｃ１領域の終点は、算出された素管１０の伸び量が設定値に達した時点とされる。
【００４９】
Ｄ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＣ１領域に連続する部位である。Ｄ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０に接近する矢印Ｄ２方向に前進することにより、Ｃ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に高まって減肉された部位である。Ｄ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め下方に傾斜した第２傾斜部を構成している。
【００５０】
Ｅ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＤ１領域に連続する部位である。Ｅ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０の矢印Ｄ２方向の前進が停止することにより、Ｄ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０から一定の圧力が加わって減肉された部位である。Ｅ１領域は、Ｄ１領域の終端と同程度に減肉されており、マンドレルロール１１０の移動方向に沿う厚さが一定の第２直線部を構成している。なお、Ｅ１領域の終点は、算出された素管１０の伸び量が設定値に達した時点とされる。
【００５１】
Ｆ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＥ１領域に連続する部位である。Ｆ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０から離間する反矢印Ｄ２方向に後退することにより、Ｅ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に低くなって減肉された部位である。Ｆ１領域は、Ｅ１領域と比較して、素管１０が次第に厚肉となり、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め上方に傾斜した第１逆傾斜部を構成している。
【００５２】
Ｇ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側において、Ｆ１領域に連続する部位である。Ｇ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０の反矢印Ｄ２方向の後退が停止することにより、Ｆ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０から一定の圧力が加わって減肉された部位である。Ｇ１領域は、Ｆ１領域の終端と同程度に減肉されており、マンドレルロール１１０の移動方向に沿う厚さが一定の第３直線部を構成している。なお、Ｇ１領域の終点は、算出された素管１０の伸び量が設定値に達した時点とされる。
【００５３】
Ｈ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＧ１領域に連続する部位である。Ｈ１領域は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０が素管１０から離間する反矢印Ｄ２方向に後退することにより、Ｇ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力が次第に低くなって減肉された部位である。Ｈ１領域は、Ｇ１領域と比較して、素管１０が次第に厚肉となり、マンドレルロール１１０の移動方向の前方側から見て斜め上方に傾斜した第２逆傾斜部を構成している。
【００５４】
Ｉ１領域は、マンドレルロール１１０の移動方向の後方側においてＨ１領域に連続する面部位である。Ｉ１領域は、Ｈ１領域の終端を起点としてスピニングロール１２０からの圧力の付加が解除される未加工の部位である。
【００５５】
次に、本実施形態の製造装置１００の作用となるリム部１１の成形処理について、その具体的な処理手順を説明する。
図６に示すように、本実施形態では、製造装置１００は、まず、マンドレルロール１１０の支持面１１１に対して、素管１０を位置決め部１１２に位置決めして装着する（ステップＳ３０）。次に、製造装置１００は、マンドレルロール１１０に対する素管１０の装着を検出したことを条件に、制御装置１５０からの指令に基づいて、マンドレルロール１１０の矢印Ｄ１方向の送り動作を開始する（ステップＳ３１）。そして、制御装置１５０は、マンドレルロール１１０の移動量となる送り量の管理を開始する。このとき、制御装置１５０は、素管１０の第２の端部１０Ｂに当接されたテールストック１３０の移動量がセンサ１４０を通じて入力されることにより、素管１０の第２の端部１０Ｂの位置を検出する。
【００５６】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＡ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ３２＝ＮＯ）、マンドレルロール１１０を矢印Ｄ１方向に移動する。
【００５７】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＡ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ３２＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を素管１０に接近させる矢印Ｄ２方向に前進させる（ステップＳ３３）。
【００５８】
製造装置１００は、第１処理として、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０を矢印Ｄ２方向に前進させることにより、素管１０のＢ１領域を成形する（ステップＳ３４）。そして、製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＢ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ３５＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の前進を継続して素管１０のＢ１領域を成形する。
【００５９】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＢ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ３５＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０の前進を停止させる（ステップＳ３６）。そして、第２処理として、素管１０のＣ１領域の成形を開始する（ステップＳ３７）。制御装置１５０は、マンドレルロール１１０の加工開始からの移動量と、センサ１４０から入力される加工開始からの素管１０の第２の端部１０Ｂの移動量との差分を常時算出しており、少なくともＢ１領域からＧ１領域に至るまでの減肉処理に伴う素管１０の伸び量を算出している。
【００６０】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が第１設定値に達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ３８＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の位置をＣ１領域の囲う位置に維持し素管１０のＣ１領域を成形していく。
【００６１】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が第１設定値に達した旨を検出したときには（ステップＳ３８＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を矢印Ｄ１方向に前進させる（ステップＳ３９）。
【００６２】
そして、製造装置１００は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０を前進させることにより、素管１０のＤ１領域を成形する（ステップＳ４０）。そして、製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＤ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ４１＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の前進を継続して素管１０のＤ１領域を成形する。
【００６３】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＤ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ４１＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０の前進を停止させる（ステップＳ４２）。そして、素管１０のＥ１領域の成形を開始する（ステップＳ４３）。製造装置１００は、制御装置１５０が加工開始からの素管１０の伸び量が第２設定値に達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ４４＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の前進の停止を継続して素管１０のＥ１領域を成形する。
【００６４】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が第２設定値に達した旨を検出したときには（ステップＳ４４＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を素管１０から離間させる反矢印Ｄ１方向に後退させる（ステップＳ４５）。そして、製造装置１００は、素管１０のＦ１領域の成形を開始する（ステップＳ４６）。そして、製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＦ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ４７＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の後退を継続して素管１０のＦ１領域を成形する。
【００６５】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０のＦ１領域の終端にスピニングロール１２０が到達した旨を検出したときには（ステップＳ４７＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０の後退を停止させる（ステップＳ４８）そして、製造装置１００は、素管１０のＧ１領域の成形を開始する（ステップＳ４９）。
【００６６】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の加工開始からの伸び量が第３設定値に達した旨を検出するまでの間は（ステップＳ５０＝ＮＯ）、スピニングロール１２０の後退の停止を継続して素管１０のＧ１領域を成形する。
【００６７】
製造装置１００は、制御装置１５０が素管１０の伸び量が第３設定値に達した旨を検出したときには（ステップＳ５０＝ＹＥＳ）、制御装置１５０からの指令に基づいて、スピニングロール１２０を素管１０から離間させる反矢印Ｄ１方向に後退させる（ステップＳ５１）。
【００６８】
製造装置１００は、素管１０を送る過程において、スピニングロール１２０を後退させることにより、素管１０のＨ１領域を成形した上で（ステップＳ５２）、図６および図７に示すリム部１１の成形処理を終了する。この後、マンドレルロール１１０は、矢印Ｄ１方向に送り続けられ、スピニングロール１２０に加工されないＩ１領域が設けられる。
【００６９】
以上説明したように、上記第２実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１−１）〜（１−４）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（２−１）製造装置１００は、リム部１１の成形処理として、素管１０を漸次減肉して第１傾斜部を構成するＢ１領域を成形し、Ｂ１領域の終端から素管１０を減肉して一定厚さの直線部を構成するＣ１領域を成形し、Ｃ１領域の終端から素管１０を減肉して第２傾斜部を構成するＤ１領域を成形する。これにより、異なる深さの凹部形状を有するリム部１１を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００７０】
（２−２）製造装置１００は、リム部１１の成形処理として、素管１０を漸次厚肉して第１逆傾斜部を構成するＦ１領域を成形し、Ｆ１領域の終端から素管１０を減肉して一定厚さの第３直線部を構成するＧ１領域を成形し、Ｇ１領域の終端から素管１０を厚肉して第２逆傾斜部を構成するＨ１領域を成形する。これにより、異なる深さの凹部形状を有するリム部１１を減肉処理によって成形しても、ホイールを設計通りの全長に成形することができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
・上記各実施形態において、図７（ａ）に示すように、マンドレルロール１１０の移動範囲を規制する規制部材１８０を設けることにより、素管１０の伸び量に上限を設定してもよい。
【００７２】
・上記各実施形態において、図７（ｂ）に示すように、素管１０の伸びに伴って素管１０からテールストック１３０に付与される圧力を検出する圧力センサ１９０を設け、この圧力センサ１９０の検出結果に基づいて、スピニングロール１２０の動作を制御してもよい。
【００７３】
・上記各実施形態において、図７（ｃ）に示すように、マンドレルロール１１０の送り速度またはスピニングロール１２０の回転数を変更することにより、素管１０の伸び量を調整してもよい。
【００７４】
この場合、図７（ｄ）に示すように、スピニングロール１２０の回転速度が一定の場合において、マンドレルロール１１０の送り速度が比較的速いときには、マンドレルロール１１０に対するスピニングロール１２０の水平方向の相対速度が比較的速くなる。これにより、スピニングロール１２０による素管１０の減肉の度合いが相対的に小さくなり、結果として、素管１０の伸び量も比較的小さくなる。
【００７５】
これに対し、スピニングロール１２０の回転速度が一定の場合において、マンドレルロール１１０の送り速度が比較的遅いときには、マンドレルロール１１０に対するスピニングロール１２０の水平方向の相対速度が比較的遅くなる。これにより、スピニングロール１２０による素管１０の減肉の度合いが相対的に大きくなり、結果として、素管１０の伸び量も比較的大きくなる。
【００７６】
また、マンドレルロール１１０の送り速度が一定の場合において、スピニングロール１２０またはマンドレルロール１１０の回転速度が比較的遅いときには、スピニングロール１２０による素管１０の減肉の度合いが相対的に小さくなり、結果として、素管１０の伸び量も比較的小さくなる。
【００７７】
これに対し、マンドレルロール１１０の送り速度が一定の場合において、スピニングロール１２０またはマンドレルロール１１０の回転速度が比較的速いときには、スピニングロール１２０による素管１０の減肉の度合いが相対的に大きくなり、結果として、素管１０の伸び量も比較的大きくなる。
【００７８】
・上記第１および第２実施形態において、リム部１１が異なる深さの凹部形状を有する場合であって、直線部を構成する領域が複数であったとしても、それら複数の領域のうち、特定の領域のみについて、直線部の長さを調整してもよい。
【００７９】
・第１実施形態において、例えば、領域Ｂの減肉処理をしているときに、伸び量が設定値に達したときは、エラーとしてリム部１１の成形処理を強制的に終了してもよい。第２実施形態において、領域Ｂ１の減肉処理をしている最中に伸び量が第１設定値に達したとき、領域Ｄ１の減肉処理をしている最中に伸び量が第２設定値に達したとき、領域Ｆ１の減肉処理をしている最中に伸び量が第３設定値に達したときなどは、エラーとしてリム部１１の成形処理を強制的に終了してもよい。
【００８０】
・上記各実施形態において、素管１０が装着されたマンドレルロール１１０を固定して配置する一方で、スピニングロール１２０を水平方向に移動可能に配置してもよい。また、マンドレルロール１１０およびスピニングロール１２０の双方を水平方向に移動可能に配置してもよい。すなわち、マンドレルロール１１０とスピニングロール１２０とが水平方向において相対移動可能な構成であればよい。
【００８１】
・上記各実施形態において、スピニングロール１２０を固定して配置する一方で、素管１０が装着されたマンドレルロール１１０を上下方向に移動可能に配置してもよい。また、マンドレルロール１１０およびスピニングロール１２０の双方を上下方向に移動可能に配置してもよい。すなわち、マンドレルロール１１０とスピニングロール１２０とが上下方向において接近または離間するように相対移動可能な構成であればよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…素管、１１…リム部、１００…製造装置、１１０…マンドレルロール、１２０…スピニングロール、１３０…テールストック、１４０…センサ、１５０…制御装置、１６０…コントローラ。
【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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【図６】
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【図７】
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