(57)【要約】【課題】車両用ホイールの多品種少量生産に適合し得る車両用ホイールリム成形装置を提案する。【解決手段】前部可動体３０を前進して、そのフレア加工型２１ｂと後部成形装置１０のフレア加工型２１ａとによりフレア加工を行い、その後、第一トップロール可動制御装置６０の第一トップ用回動軸６１を第一ロール加工位置ｓ２に位置変換して、第一トップロール２４ａと後部成形装置１０のボトムロール２３とを所定間隙を置いて予備圧接するロール加工を行い、その後、第二トップロール可動制御装置７０の第二トップ用回動軸７１を第二ロール加工位置ｒ２に位置変換して、第二トップロール２４ｂとボトムロール２３とによる本圧接するロール加工を行うものである。本成形装置１は、当該装置一台で円筒形素体からホイールリムＷを成形でき、生産品種を変更する際の段替え作業を効率化することができ得る。【選択図】図１
2008279468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体部に、円筒形素体の後端開口縁を拡口するための環状後部フレア加工型が装着されるものであって、環状後部フレア加工型の中心から前方へ軸前部を突出するように設けられた、該軸前部にホイールリムの完成形状を成形するためのボトムロールが嵌着される片持状のボトム用回動軸と、該ボトム用回動軸を回動するボトム用駆動モータとを備えた後部成形装置と、
ボトム用回動軸の中心線に沿って前後方向に移動可能に配設され、後縁に、ボトムロールの外径よりも内径を径大とする円筒形素体の前端開口縁を拡口するための環状前部フレア加工型が、環状後部フレア加工型の前方で同心状に対向するように装着される前部可動体と、
前部可動体を、後部成形装置に装着されるボトムロールの前方へ離間して、該ボトムロールの前端から円筒形素体を装脱可能とする退避位置と、該退避位置から前進し、ボトムロールに挿通した円筒形素体を環状後部フレア加工型と環状前部フレア加工型とにより挟圧して前後端開口縁を拡口するフレア加工位置とに位置変換する可動体位置変換装置と、
円筒形素体を支持し、該ボトム用回動軸の中心線に沿って前後方向に移動可能に設けられたワーク支持部材を備え、
該ワーク支持部材を、ボトムロール前端から挿通された円筒形素体を環状前部フレア加工型と環状後部フレア加工型とによりフレア加工されるフレア加工付与位置と、円筒形素体をフレア加工してなる円筒形加工体をボトムロールに遊嵌するロール加工付与位置とに位置変換移動するワーク移送装置と、
ホイールリムの予備中間形状を成形するための第一トップロールが嵌着されるものであって、ボトム用回動軸と平行に自転可能に支持され、上下動可能に設けられた第一トップ用回動軸と、
第一トップ用回動軸を回動する第一トップ用駆動モータと、
第一トップ用回動軸を、第一トップロールがボトムロールの上方に退避している第一待機位置と、第一トップロールがフレア加工した円筒形加工体の板厚以上に設定した所定間隙をボトムロールから隔てて支持される第一ロール加工位置とに位置変換制御すると共に、該第一ロール加工位置で停止保持して、ロール加工付与位置とした円筒形加工体を第一トップロールとボトムロールとにより押圧して該円筒形加工体を該ボトムロールに予備圧接する第一位置変換制御手段とを備えた第一トップロール可動制御装置と、
ホイールリムの完成形状を成形するための第二トップロールが嵌着されるものであって、ボトム用回動軸と平行に自転可能に支持され、上下動可能に設けられた第二トップ用回動軸と、
第二トップ用回動軸を回動する第二トップ用駆動モータと、
第二トップ用回動軸を、第二トップロールがボトムロールの上方に退避した第二待機位置と、第一トップロールによりロール加工した円筒形加工体を第二トップロールとボトムロールとにより押圧し、該円筒形加工体を該ボトムロールに倣うようにして所望のホイールリム板厚に本圧接する第二ロール加工位置とに位置変換制御する第二位置変換制御手段とを備えた第二トップロール可動制御装置と
を備えたことを特徴とする車両用ホイールリム成形装置。
【請求項２】
第一トップロール可動制御装置の第一位置変換制御手段は、
後部成形装置の左右一側方でボトムロールの横断面に沿って上下方向に揺動可能に軸支され、第一トップ用回動軸を自転可能に支持した第一可動アームと、
該第一可動アームを上下方向に揺動する第一アーム駆動装置と、
該第一アーム駆動装置を駆動制御することにより、第一トップ用回動軸を第一待機位置と第一ロール加工位置とに位置変換するように移動制御する第一アーム駆動制御手段とを備えると共に、
第二トップロール可動制御装置の第二位置変換制御手段は、
後部成形装置の左右他側方でボトムロールの横断面に沿って上下方向に揺動可能に軸支され、第二トップ用回動軸を自転可能に支持した第二可動アームと、
該第二可動アームを上下方向に揺動する第二アーム駆動装置と、
該第二アーム駆動装置を駆動制御することにより、第二トップ用回動軸を第一待機位置と第二ロール加工位置とに位置変換するように移動制御する第二アーム駆動制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイールリム成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ホイールを構成するホイールリムを成形するための成形装置に関し、詳しくはフレア加工およびロール加工するための車両用ホイールリム成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ホイールとして、ホイールリムのドロップ部またはビードシート部の内周面に、ホイールディスクのフランジ部を内嵌して溶接してなる、いわゆる２ピースタイプのものが知られている。ここで、ホイールリムは、一般的に、略長方形の金属製平板から加工成形される。すなわち、金属製平板を、その短辺同士を接合することにより、円筒形素体を形成する。その後、この円筒形素体の両端開口縁を拡口して円筒形加工体を成形するフレア加工工程を行い、さらに、当該円筒形加工体を内外から所定形状の金型（トップロールとボトムロール）で狭圧するロール加工工程により所定形状のホイールリムを成形する（例えば、特許文献１）。ここで、ロール加工工程では、ロール加工中に円筒形加工体を支持固定したまま成形加工することができないため、円筒形加工体と所定の金型とを周方向に回転させながら加工を行っている。
【０００３】
上記したように、ホイールリムの成形工程としては、図１８（Ａ）のように、長方形の金属製平板Ｚを、その短辺同士を溶接して円筒形素体Ｘを成形する。次に、フレア加工工程としては、図１８（Ｂ）のように、円筒形素体Ｘの両端開口縁に、切頭円錐形状のフレア加工型α、αを押圧することによって、該両端開口縁を拡口した円筒形加工体Ｙ１を成形する。次のロール加工工程は、三工程に分けて順次実行され、徐々にホイールリム形状を整えていくように加工を施すことにより、板ヒケやシワ等の発生を抑制している。ここで、第一ロール加工工程では、図１９（Ａ）のように、ホイールリムの基本形状に成形するための第一ボトムロールβ１と第一トップロールγ１とを互いに反対方向に回転しながら、フレア加工した円筒形加工体Ｙ１をその内外から挟圧し、円筒形加工体Ｙ１を、第一ボトムロールβ１と第一トップロールγ１とに倣うように圧接して基本形状の円筒形加工体ｙ２を成形する。次の第二ロール加工工程では、図１９（Ｂ）のように、ホイールリムの中間形状に成形するための第二ボトムロールβ２と第二トップロールγ２とを互いに反対方向に回転しながら、第一ロール加工工程後の円筒形加工体ｙ２をその内外から挟圧し、第二ボトムロールβ２と第二トップロールγ２とに倣うように圧接して中間形状の円筒形加工体ｙ３を成形する。さらに次の第三ロール加工工程では、図１９（Ｃ）のように、ホイールリムの完成形状に成形するための第三ボトムロールβ３と第三トップロールγ３とを互いに反対方向に回転しながら、第二ロール加工工程後の円筒形加工体ｙ３をその内外から挟圧し、第三ボトムロールβ３と第三トップロールγ３とに倣うように圧接する。これにより、所望の形状寸法に整えられたホイールリムＷを得る。
【０００４】
このようなフレア加工工程、第一ロール加工工程、第二ロール加工工程、第三ロール加工工程にあっては、それぞれで専用金型を使用することから、各工程毎に専用金型を装着する加工装置を夫々設置している。そして、各加工装置間で、円筒形加工体を搬送する搬送装置が設けられている。さらに、フレア加工装置の前に、円筒形素体を成形するための前工程用の装置を配置し、第三ロール加工装置の後に、真円度の調整等を行う後工程用の装置を配置することにより、金属製平板からホイールリムを成形するまでの製造ラインが構成されている。この製造ラインにあっては、各加工装置に要する加工時間に基づいて、順次材料を投入していくことにより、全体としてのサイクルタイムを短縮することができるから、単位時間当りに製造可能なホイールリム数も多くなる。したがって、優れた生産能力を発揮でき、大量生産に適している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８５８８１号公報（段落番号「０００２」、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、自動車は、顧客のニーズが多様化していることに基づいて、多く異なる車種を製造する傾向が強くなっている。そして、車種が増加するに従って、相対的に少量生産となる車種も増える傾向にあり、総じて多品種少量生産に向かっている。
【０００７】
自動車のホイールにあっても、上記のように車種が増えるに伴って、ホイールの品種も増加する。特にホイールは、同じ車種であってもグレードによって意匠面形状や寸法形状が異なる場合もあるため、品種は一層増加する傾向にある。そのため、多品種少量生産の傾向が一層強くなっている。
【０００８】
上述した従来のホイールリムの製造ラインにあって、生産するホイール品種を変える毎に、各加工装置の金型を夫々に取り替える作業（以下、段替え作業と言う）を必要とする。すなわち、段替え作業は、フレア加工装置、第一ロール加工装置、第二ロール加工装置、第三ロール加工装置について夫々行わねばならないため、これら作業が繁雑化すると共に、その作業時間が比較的長くなる。そして、多品種少量生産する場合には、この段替え作業を比較的頻繁に行うこととなる。そのため、ホイールリムの製造ラインが有している生産能力を充分に発揮することができない。一般的に製造ラインは、その生産能力を発揮することにより、所定の利益が得られるようになっていることから、生産能力の低下に伴って利益が低減することとなってしまう。したがって、従来のホイールリムの製造ラインで多品種少量生産を行えば、単価が増え、充分な利益を得ることができなくなるという問題が生じていた。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決し、ホイールリムの多品種少量生産に適した車両用ホイールリム成形装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基体部に、円筒形素体の後端開口縁を拡口するための環状後部フレア加工型が装着されるものであって、環状後部フレア加工型の中心から前方へ軸前部を突出するように設けられた、該軸前部にホイールリムの完成形状を成形するためのボトムロールが嵌着される片持状のボトム用回動軸と、該ボトム用回動軸を回動するボトム用駆動モータとを備えた後部成形装置と、ボトム用回動軸の中心線に沿って前後方向に移動可能に配設され、後縁に、ボトムロールの外径よりも内径を径大とする円筒形素体の前端開口縁を拡口するための環状前部フレア加工型が、環状後部フレア加工型の前方で同心状に対向するように装着される前部可動体と、前部可動体を、後部成形装置に装着されるボトムロールの前方へ離間して、該ボトムロールの前端から円筒形素体を装脱可能とする退避位置と、該退避位置から前進し、ボトムロールに挿通した円筒形素体を環状後部フレア加工型と環状前部フレア加工型とにより挟圧して前後端開口縁を拡口するフレア加工位置とに位置変換する可動体位置変換装置と、円筒形素体を支持し、該ボトム用回動軸の中心線に沿って前後方向に移動可能に設けられたワーク支持部材を備え、該ワーク支持部材を、ボトムロール前端から挿通された円筒形素体を環状前部フレア加工型と環状後部フレア加工型とによりフレア加工されるフレア加工付与位置と、円筒形素体をフレア加工してなる円筒形加工体をボトムロールに遊嵌するロール加工付与位置とに位置変換移動するワーク移送装置と、ホイールリムの予備中間形状を成形するための第一トップロールが嵌着されるものであって、ボトム用回動軸と平行に自転可能に支持され、上下動可能に設けられた第一トップ用回動軸と、第一トップ用回動軸を回動する第一トップ用駆動モータと、第一トップ用回動軸を、第一トップロールがボトムロールの上方に退避している第一待機位置と、第一トップロールがフレア加工した円筒形加工体の板厚以上に設定した所定間隙をボトムロールから隔てて支持される第一ロール加工位置とに位置変換制御すると共に、該第一ロール加工位置で停止保持して、ロール加工付与位置とした円筒形加工体を第一トップロールとボトムロールとにより押圧して該円筒形加工体を該ボトムロールに予備圧接する第一位置変換制御手段とを備えた第一トップロール可動制御装置と、ホイールリムの完成形状を成形するための第二トップロールが嵌着されるものであって、ボトム用回動軸と平行に自転可能に支持され、上下動可能に設けられた第二トップ用回動軸と、第二トップ用回動軸を回動する第二トップ用駆動モータと、第二トップ用回動軸を、第二トップロールがボトムロールの上方に退避した第二待機位置と、第一トップロールによりロール加工した円筒形加工体を第二トップロールとボトムロールとにより押圧し、該円筒形加工体を該ボトムロールに倣うようにして所望のホイールリム板厚に本圧接する第二ロール加工位置とに位置変換制御する第二位置変換制御手段とを備えた第二トップロール可動制御装置とを備えたことを特徴とする車両用ホイールリム成形装置である。
【００１１】
本発明の車両用ホイールリム成形装置は、上述した従来構成のフレア加工と第一〜第三のロール加工に相当する加工とを、一台の装置で行うようにしたものである。すなわち、車両用ホイールリムの製造ラインにあって、従来構成のフレア加工する装置と第一〜第三ロール加工する各装置とを、本発明の成形装置により代用することでき得る。
【００１２】
ここで、本発明の成形装置による具体的な加工過程を説明する。
第一トップ用回動軸を第一待機位置とすると共に第二トップ用回動軸を第二待機位置とし、前部可動体を退避位置とした状態で、円筒形素体をワーク移送装置のワーク支持部材により支持する。そして、可動体位置変換装置により前部可動体を退避位置からフレア加工位置へ前進するに伴って、ワーク移送装置により円筒形素体をフレア加工付与位置へ移送し、該円筒形素体を環状前部フレア加工型と環状後部フレア加工型とにより挟圧してフレア加工する。ちなみに、前部可動体の移動とワーク移送装置の移動とは、連動させてもよいし、連動させなくてもよい。これにより、円筒形素体の前後端開口縁を拡口した円筒形加工体を得る。その際、後部成形装置に装着されるボトムロールは、環状前部フレア加工型の内側空域に挿入される。
【００１３】
このフレア加工後に、可動体位置変換装置により前部可動体を後退するに伴って、ワーク移送装置により円筒形加工体をロール加工付与位置に移送する。ちなみに、前部可動体の移動とワーク移送装置の移動とを連動させてもよいし、連動させなくてもよい。尚、前部可動体の後退により、ボトムロールは環状前部フレア加工型の内側空域から退出して、該ボトムロールに円筒形加工体を遊嵌する。その後、第一トップロール可動制御装置を駆動して第一トップ用回動軸を第一待機位置から第一ロール加工位置へ位置変換することにより、円筒形加工体を第一トップロールとボトムロールとにより予備圧接して押圧する。ここで、第一ロール加工位置は、第一トップロールがボトムロールに対して円筒形加工体の板厚以上の所定間隙を隔てた位置であり、該位置で停止保持するようにしていることから、第一トップロールの形状とボトムロールの形状とが対をなさなくともロール加工を行うことができる。また、この第一ロール加工位置では、円筒形加工体にその板厚方向に圧縮する力がほとんど作用しない。そのため、当該ロール加工によって生じる変形が板厚方向に拘束され難くいことから、シワやヒケ等の発生を抑制しつつ、直胴部を有する円筒形加工体を予備中間形状にまで比較的大きく変形することができる。また、この第一ロール加工位置で第一トップロールを保持することから、円筒形加工体を圧延することもない。
【００１４】
第一トップ用回動軸を、上記した第一ロール加工位置で停止した後に第一待機位置へ戻すと、次に第二トップロール可動制御装置を駆動して第二トップ用回動軸を第二待機位置から第二ロール加工位置へ位置変換し、第一トップロールにより成形した円筒形加工体を第二トップロールとボトムロールとにより押圧する。このロール加工では、円筒形加工体を、所望のホイールリム板厚となるように、第二トップロールとボトムロールとにより本圧接する。これにより、円筒形加工体の外周形状は第二トップロールの外周形状に倣い、且つ該円筒形加工体の内周形状はボトムロールの外周形状に倣うことから、所望のホイールリムを成形できる。
【００１５】
このように、本発明の成形装置は、フレア加工と二段階のロール加工とを順次行うことにより、円筒形素体からホイールリムを成形することができる。特に、ロール加工工程は、上述した従来構成では三工程必要としていたことに対して、二工程で実行できる。
【００１６】
ここで、ロール加工工程は、従来、三工程に分けて段階的に変形することにより、シワやヒケ等の発生を抑制しており、長年、三工程が必須とされていた。これに対して本発明の構成では、第一トップロールがボトムロールから所定間隙を隔てた第一ロール加工位置で保持してロール加工することにより、上述したように、直胴部を有する円筒形加工体から予備中間形状までの比較的大きな変形を行っても、ヒケやシワ等の発生を充分に抑制できる。これは、第一位置変換制御手段によって、第一ロール加工位置で正確に停止保持する制御を実行することにより達成されるものであり、換言すれば、第一トップ用回動軸を正確かつ安定して位置決めして保持するための移動制御を行うこと（第一位置変換制御手段を備えること）が必須である。そして、この第一トップロールによるロール加工により該第一トップロールに倣うように成形した円筒形加工体により、次に第二トップロールとボトムロールとによりロール加工することでホイールリムを成形できる。したがって、本発明の成形装置によれば、従来では三工程が必須であったロール加工工程を、二工程で行うことができ得る。
【００１７】
このように本発明の成形装置は、一台でフレア加工からロール加工までを行うものであるから、ホイールリムの製造ラインに配設した場合に、この製造ラインのライン長さを、上述した従来の、各加工毎の夫々の加工装置を列設した製造ラインに比して短くすることができる。そして、従来の製造ラインの各装置を設置するためのスペースに比して、本発明の成形装置を設置するためのスペースを省スペース化できる。
【００１８】
さらに、ホイールリムを生産する品種を変更する場合に、各金型（フレア加工型、トップロール、ボトムロール）を取り替える段替え作業を行う場合にあって、本発明の成形装置では、当該成形装置の各金型を取り替えれば良く、また、取り替える金型の個数も従来の各加工装置に比して少なくて良い。そのため、従来の各加工装置を列設した構成に比して、段替え作業を簡素化でき且つその作業時間を短時間化できる。これにより、段替え作業を比較的頻繁に行うような場合、すなわち多品種少量生産を行う場合に、従来の各加工装置を列設した構成に比して、ホイールリムの生産性を効率化することができる。これは、従来の各加工装置を列設した構成が特定品種を大量生産することに適していたことに対して、本発明の成形装置が、近年増加する傾向にある多品種少量生産に適していることを示している。
【００１９】
また、本発明の成形装置にあっては、ワーク移送装置、可動体位置変換装置、後部成形装置、第一トップロール可動制御装置、第二トップロール可動制御装置を、フレア加工からロール加工するまでの所定の時系列に従って順次駆動制御することにより、円筒形素体をホイールリムに自動的に成形することができる。
【００２０】
尚、本発明にあって、第一ロール加工位置に停止保持して円筒形加工体をボトムロールに予備圧接した状態としては、例えば、円筒形加工体の幅方向に亘って所定間隙を置いて複数箇所圧接している部分圧接した状態である。この場合には、圧接した箇所の間に空隙が生じており、該空隙が幅方向に複数存在する。この空隙により、ロール加工による変形を吸収できることから、該変形の自由度が増え、シワやヒケ等の発生を抑制する効果が高い。また、予備圧接した状態としては、一、二箇所でボトムロールに円筒形加工体が圧接しているだけである状態や、比較的広い領域で圧接している状態をも含む。また、この予備圧接をしている状態では、第一トップロールとボトムロールとが所定間隙を隔てていることから、円筒形加工体の部分圧接されたところでは、板厚方向にほとんど圧縮しない。すなわち、所定間隙とは、フレア加工した円筒形加工体の板厚以上であり、且つ当該円筒形加工体を第一トップロールとボトムロールとにより押圧して、円筒形加工体をボトムロールに部分圧接することができる間隙である。
【００２１】
また、第二トップロールによる本圧接した状態としては、第二トップロールとボトムロールとで円筒形加工体を所望のホイールリム板厚となるように板厚方向に圧縮することにより、当該円筒形加工体をボトムロールに倣うようにした状態である。この本圧接する第二ロール加工位置としては、例えば、上述した第一ロール加工位置と同様に、第二トップロールを、所望のホイールリム板厚とする予め定められた所定間隙をボトムロールから隔てて保持する位置とすることができる。この場合の所定間隙は、上記した第一ロール加工位置の所定間隙に比してボトムロールに近接するように設定される。そして、この第二ロール加工位置で第二トップロールを停止保持することにより、当該加工中に円筒形加工体を圧延することがなく、所望のホイールリム板厚に正確かつ安定して成形することができ得る。また、第二ロール加工位置としては、第二トップロールに作用する圧力が所定閾値となると第二トップ用回動軸を停止するようにして位置変換される位置とすることもできる。この場合には比較的容易に位置変換するための制御を行うことができる。
【００２２】
一方、第一位置変換制御手段は、第一トップ用回動軸を予め設定した第一ロール加工位置に停止保持する制御を行うものであるから、該第一ロール加工位置に正確かつ安定して位置決め可能とするものである。このように停止位置を正確に位置決めする制御を有することは、すなわち、第一トップ用回動軸の移動速度をも適宜設定でき得る。そのため、第一トップロールによるロール加工時の加工速度を、比較的低速にすることによって、円筒形加工体の変形を徐々に進行することができるため、円筒形加工体にシワやヒケなどが生じることを一層抑制することができ得る。尚、第二位置変換制御手段にあっても、上述したように第二ロール加工位置に停止保持する制御を行うものとすれば、同様に、第二トップロールによるロール加工時の加工速度を比較的低速に設定することにより、当該ロール加工により円筒形加工体にシワやヒケ等が生じることを抑制できる。
【００２３】
尚、本発明にあって、前部可動体の前進および後退としては、該前部可動体を主体とする作動である。すなわち、前部可動体の前進は、成形装置の構成からみれば後方移動であり、また、前部可動体の後退は、成形装置の構成からみれば前方移動である。
【００２４】
上述した車両用ホイールリム成形装置にあって、第一トップロール可動制御装置の第一位置変換制御手段は、後部成形装置の左右一側方でボトムロールの横断面に沿って上下方向に揺動可能に軸支され、第一トップ用回動軸を自転可能に支持した第一可動アームと、該第一可動アームを上下方向に揺動する第一アーム駆動装置と、該第一アーム駆動装置を駆動制御することにより、第一トップ用回動軸を第一待機位置と第一ロール加工位置とに位置変換するように移動制御する第一アーム駆動制御手段とを備えると共に、第二トップロール可動制御装置の第二位置変換制御手段は、後部成形装置の左右他側方でボトムロールの横断面に沿って上下方向に揺動可能に軸支され、第二トップ用回動軸を自転可能に支持した第二可動アームと、該第二可動アームを上下方向に揺動する第二アーム駆動装置と、該第二アーム駆動装置を駆動制御することにより、第二トップ用回動軸を第一待機位置と第二ロール加工位置とに位置変換するように移動制御する第二アーム駆動制御手段とを備えている構成が提案される。
【００２５】
かかる構成にあっては、第一トップロールおよび第二トップロールを、ボトムロールの左右から夫々に円弧移動して該ボトムロールの上方から押圧してロール加工するようにしたものである。ここで、本発明の車両用ホイールリム成形装置にあっては、上述したように、ボトムロールが前後のフレア加工型に比して小径に形成されたものであるから、フレア加工した円筒形加工体は、ロール成形付与位置でボトムロールにぶら下がって遊嵌された状態となる。そのため、第一トップロールおよび第二トップロールにより押圧する際に、円筒形加工体をボトムロールとの間で押し付けることができるため、該円筒形加工体が加工開始時点で位置ズレすることを防ぐことができる。
【００２６】
第一トップロールと第二トップロールとの円弧移動は、各可動アームの揺動により比較的単純な円弧軌跡に従うことから、各トップロールを比較的滑らかに移動することができると共に、各ロール加工位置へ位置変換する精度も向上する。特に、第一アーム駆動制御手段により第一トップロールが円筒形加工体を予備圧接する第一ロール加工位置に位置変換して保持する精度が向上することにより、当該ロール加工によりシワやヒケ等の発生を抑制する効果が一層高まる。そのため、上述した本発明の二工程のロール加工を正確かつ安定して行う作用効果がさらに向上し、所望のホイールリムを成形できるという本発明の作用効果を適正に発揮でき得る。
【００２７】
また、各トップロール可動制御装置は、互いのトップロールによるロール加工を妨げないようにすることが必要である。本構成にあって、円弧移動は比較的狭い作動領域に設けることができるため、互いのロール加工を妨げないように設置することも比較的容易であると共に、装置自体をコンパクトなサイズに構成することが可能である。したがって、本構成の成形装置は、その設置スペースを小さくでき、製造ラインとしての設置スペースを一層省スペース化することができ得る。尚、当然ながら、ロール加工を行う各トップロールを、前部可動体の前後方向への移動により行うフレア加工を妨げないように設定することも必要である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の車両用ホイールリム成形装置は、上述したように、前部可動体を前進してフレア加工位置に位置変換することにより環状前部フレア加工型と環状後部フレア加工型とによって円筒形素体をフレア加工する加工工程と、次に円筒形素体をフレア加工してなる円筒形加工体を環状後部フレア加工型の前方に配されたボトムロールに遊嵌して、第一トップロール可動制御装置が第一トップロールを円筒形加工体の板厚以上の所定間隙を隔てて保持する第一ロール加工位置に位置変換して第一トップロールにより円筒形加工体を予備圧接してロール加工する加工工程と、次に第二トップロール可動制御装置が第二トップロールを第二ロール加工位置に位置変換することにより、第二トップロールが円筒形加工体を所望のホイールリム板厚としてボトムロールに倣うようにして本圧接するロール加工工程とを順次実行できるものであり、当該装置一台で円筒形素体からホイールリムを成形することができる。本成形装置は、第一トップ用回動軸を第一ロール加工位置に正確に停止保持する位置変換制御を行うことによって、ホイールリムの完成形状を成形するためのボトムロールとロール加工を行い得ると共に、フレア加工した直胴部を有する円筒形加工体からホイールリムの予備中間形状に成形するという比較的変形量の大きい加工にあっても、シワやヒケ等の発生を抑制できる。これにより、上述した従来構成では三工程のロール加工工程が必須であったことに対して、本発明は二工程で行うことができると共に、ボトムロールの共通化が可能であることから、一台の装置でロール加工工程を実行可能となっている。また、ワーク移送装置により円筒形素体のフレア加工付与位置への移送および円筒形加工体のロール加工付与位置への移送を行うことによって、環状前部フレア加工型の前後移動によるフレア加工と第一および第二トップロールの上下移動によるロール加工とを、一台の装置で行い得る。本発明の成形装置を、ホイールリムを生産するための製造ラインに適用することによって、段替え作業の際に取り替える金型の数が従来構成に比して少ないためを作業効率を向上できる。また、本発明の成形装置の設置スペースは、従来の製造ラインの各装置を設置するためのスペースに比して小さい。そのため、従来の製造ラインの設置スペース（フレア加工装置、第一〜第三の各ロール加工装置の４つの装置を設置していたスペース）で、本発明の成形装置を複数設置することが可能となる。したがって、本発明の成形装置を前記のように複数設置することによって近年増加する傾向にある多品種少量生産に適用して、従来構成で大量生産する場合と同等の生産性を発揮し得る。
【００２９】
また、第一トップロール可動制御装置が、第一トップ用回動軸をボトムロールの左右一側方で上下方向に円弧移動するように構成し、第二トップロール可動制御装置が第二トップ用回動軸をボトムロールの左右他側方で上下方向に円弧移動するように構成した場合にあっては、第一トップ用回動軸および第二トップ用回動軸を比較的滑らかに移動することができ、各ロール加工位置に高い精度で位置決めすることができる。そのため、第一トップ用回動軸を第一ロール加工位置に正確かつ安定して停止保持する効果が向上するため、第一トップロールで予備圧接するロール加工により、シワやヒケ等の発生を一層抑制することができ得る。したがって、本発明の第一トップロールと第二トップロールによる二工程のロール加工によって、所望のホイールリムの生産安定性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施例を添付図面を用いて詳述する。
本発明にかかる車両用ホイールリム成形装置１を図１〜３に示す。この車両用ホイールリム成形装置１は、ボトム用回動軸１１と該ボトム用回動軸１１を回動するボトム用駆動モータ１４とを備えた後部成形装置１０と、ボトム用回動軸１１に沿って前後方向へ移動可能に設けられた前部可動体３０と、該前部可動体３０を前後方向へ移動する可動体位置変換装置３９と、円筒形素体Ｘ等を移送するワーク移送装置４０とを備えている。さらには、第一トップ用回動軸６１を備えた第一トップロール可動制御装置６０と、第二トップ用回動軸７１を備えた第二トップロール可動制御装置７０とを備えている。
【００３１】
上記した後部成形装置１０には、図４のように、その基体部１７に、ボトム用回動軸１１が前後方向に沿って水平となるようにして、自転可能に支持されている。このボトム用回動軸１１は、その軸前部１１ａを基体部１７の前縁から突出しており、該軸前部１１ａを支持しない所謂片持状に支持して設けられている。また、基体部１７には、ボトム用回動軸１１の軸前部１１ａが突出する前縁部位に、該ボトム用回動軸１１と同心状に環状後部フレア加工型２１ａが固着されている。環状後部フレア加工型２１ａを基体部１７に取り付けた状態で、軸前部１１ａが該環状後部フレア加工型２１ａの内側を貫通して前方へ突出するように、ボトム用回動軸１１が配置されている。尚、環状後部フレア加工型２１ａは所定ボルト等により基体部１７に固定され、交換可能としている。
【００３２】
ボトム用回動軸１１の軸前部１１ａには、ボトムロール２３が嵌着されている。ボトムロール２３は、所定の取付具（図示省略）によってボトム用回動軸１１に固結され、該ボトム用回動軸１１と一体的に回動するようになっている。そして、交換可能である。このボトムロール２３は、ホイールリムの完成形状を成形するためのものであり、その外径が、後述する環状前部フレア加工型２１ｂの内径に比して小径となるように形成されている（図１１，１２参照）。尚ここで、ボトムロール２３は、円筒形素体Ｘなどを遊嵌可能である。
【００３３】
さらに、このボトム用回動軸１１には、その後端部に、回動ギア１２が接合されている。また、ボトム用回動軸１１の下方には、ボトム用駆動モータ１４が配設されており、該ボトム用駆動モータ１４の駆動軸に接合した駆動ギア１３が、ボトム用回動軸１１の回動ギア１２の鉛直下方位置となるようにしている。そして、回動ギア１２と駆動ギア１３とに、所定無端状の伝達ベルト１５がかけられている。ボトム用駆動モータ１４を駆動することにより、伝達ベルト１５を介してボトム用回動軸１１を回動する。
【００３４】
ここで、ボトム用駆動モータ１４は、図２のように、モータ駆動制御装置１６に接続されている。そして、モータ駆動制御装置１６により、ボトム用駆動モータ１４の回動開始停止の制御、回動方向の制御、回動速度の制御を行っている。さらに、このモータ駆動制御装置１６には、後述する第一トップ用駆動モータ６５と第二トップ用駆動モータ７５も接続されており、同様に駆動制御する。
【００３５】
一方、上記した前部可動体３０は、後部成形装置１０の前方に位置し、前後方向に移動可能に配設されている。図４，５のように、この前部可動体３０の後部に、環状後部フレア加工型２１ａと一対の環状前部フレア加工型２１ｂが、該環状後部フレア加工型２１ａと同心状に対向するように固着されている。環状前部フレア加工型２１ｂが前部可動体３０に固着された状態で、上記したボトムロール２３およびボトム用回動軸１１の軸前部１１ａを、該環状前部フレア加工型２１ｂの内側空域３１に挿入可能としている（図１１参照）。尚、この環状前部フレア加工型２１ｂにあっても、所定ボルトなどにより前部可動体３０に固定され、交換可能としている。
【００３６】
本実施例にあっては、上記した環状後部フレア加工型２１ａと環状前部フレア加工型２１ｂとは、切頭円錐形状に形成されている。
【００３７】
この前部可動体３０は、上記した後部成形装置１０のボトム用回動軸１１と平行に設けられた案内レール３５，３５に摺動可能に支持されている。すなわち、前部可動体３０は、案内レール３５，３５に従って前後方向に移動可能となっている。また、この前部可動体３０の前方には、油圧シリンダ３７ａ，３７ｂが上下に並設されており、前部可動体３０の前端に上下に並んで接続されている。油圧シリンダ３７ａ，３７ｂは、ボトム用回動軸１１の中心線と平行に前後方向へ伸縮駆動するように設けられており、その駆動により、前部可動体３０を前後方向へ移動する。この油圧シリンダ３７ａ，３７ｂにオイルを流出入するための所定の油圧回路と該油圧回路を制御する制御手段とを設けた駆動制御装置３８が配設されており（図２参照）、油圧シリンダ３７ａ，３７ｂの伸縮駆動を制御する。詳述すると、駆動制御装置３８は、油圧シリンダ３７ａの伸縮と、油圧シリンダ３７ｂの伸縮とを共に同期させる制御を行う。油圧シリンダ３７ａは、油圧シリンダ３７ｂに比して、断面積の大きい大容量のため、押圧力が強い。一方、油圧シリンダ３７ｂは、油圧シリンダ３７ａに比して、微妙な位置決めを行うことができる。そのため、駆動制御装置３８は、フレア加工時には、油圧シリンダ３７ａの伸縮駆動制御を主として、油圧シリンダ３７ａ，３７ｂの伸縮を同期制御する。一方、駆動制御装置３８は、前部可動体３０の前後方向の位置決めを行いたい時には、油圧シリンダ３７ｂの伸縮駆動制御を主として、油圧シリンダ３７ａ，３７ｂの伸縮を同期制御する。
【００３８】
このように前部可動体３０を前後方向へ移動制御するための、案内レール３５，３５、油圧シリンダ３７ａ，３７ｂ、駆動制御装置３８により、本発明にかかる可動体位置変換装置３９を構成している。ここで、可動体位置変換装置３９は、前部可動体３０を後退（前方移動）した場合に、環状前部フレア加工型２１ｂとボトム用回動軸１１の軸前部１１ａとが前後に離間して生じる空域を介して、円筒形素体Ｘをボトムロール２３に通すことができると共に、成形後のホイールリムＷをボトムロール２３から取り出すことができるように、前方停止位置を設定している。この前方停止位置が、本発明にかかる退避位置ｈ１である（図１１（Ａ）参照）。また、前部可動体３０を退避位置ｈ１から前進（後方移動）することにより、ボトムロール２３を挿通した円筒形素体Ｘを環状後部フレア加工型２１ａと環状前部フレア加工型２１ｂとで挟圧して、該円筒形素体Ｘの前後端開口縁を拡口するフレア加工を行う。このフレア加工する後方位置が、本発明にかかるフレア加工位置ｈ２である（図１１（Ｂ）参照）。尚、本実施例にあっては、退避位置ｈ１およびフレア加工位置ｈ２を、環状前部フレア加工型２１ｂの先端位置により表している。
【００３９】
次に、上記したワーク移送装置４０について、図６，７に従って説明する。
車両用ホイールリム成形装置１の左右両側部（図２中では上下両側）に、上記した案内レール３５，３５と平行に移送用案内レール４１，４１が配設されている。この移送用案内レール４１，４１には、上記した前部可動体３０に連結された移送中継部材４２，４２が摺動可能に配されていると共に、該移送中継部材４２，４２の後方に同様に摺動可能な移送受動部材４３，４３が配されている。ここで、移送中継部材４２と移送受動部材４３とは、いわゆる送りねじ機構により連動するように設計されている。すなわち、移送中継部材４２には、ボールネジにより雌ねじを構成した中継ナット４５が接合されており、該中継ナット４５に噛み合う中継ねじ軸４６が、自転可能に支持されて移送用案内レール４１に並設されている。この中継ねじ軸４６の後方には、同心状に受動ねじ軸４７が自転可能に支持されており、中継ねじ軸４６と受動ねじ軸４７とが継ぎ手機構４８を介して連結されている。この継ぎ手機構４８は、中継ねじ軸４６と受動ねじ軸４７とを一体的に回転するようにしている。そして、ボールネジにより雌ねじを構成した受動ナット４９が、受動ねじ軸４７と噛み合う構成として、移送受動部材４３に接合されている。この送りねじ機構により、移送中継部材４２が前後方向に移動するに従って、中継ナット４５が連結された中継ねじ軸４６が回動する。そして、中継ねじ軸４６の回動が継ぎ手機構４８を介して伝達されて受動ねじ軸４７が回動することにより、受動ナット４９と共に移送受動部材４３が、移送中継部材４２と同方向に移動する。尚、本実施例にあっては、移送中継部材４２の移動量に対して、移送受動部材４３の移動量が所定割合少なくなるように、中継ねじ軸４６と受動ねじ軸４７のピッチを夫々設定している。
【００４０】
また、移送受動部材４３，４３には、夫々の上端に差し渡された架台５０が配設されている。そして、この架台５０の中央部位に、上下方向に伸縮駆動するエアシリンダ５１が配設されており、該エアシリンダ５１に昇降支持台５２が接合されている。この昇降支持台５２は、エアシリンダ５１の伸縮駆動により昇降動する。さらに、昇降支持台５２上には、二個のロールを遊転可能に並設してなるワーク支持部材５３が配設されている。このワーク支持部材５３は、そのロールを回転軸線が前後方向に平行とするように構成されており、該二個のロール上に円筒形素体Ｘ等を乗載して支持するものである。
【００４１】
ここで、ワーク支持部材５３は、円筒形素体Ｘ等を乗載した場合に、該円筒形素体Ｘの中心線とボトム用回動軸１１の中心線とを鉛直上下方向で平行となるように設けられている（図１１（Ａ）参照）。そして、エアシリンダ５１の伸縮駆動により昇降動し、乗載した円筒形素体Ｘ等の中心線がボトム用回動軸１１の中心線と一致する位置に位置決めすることができるようになっている。この中心線が一致する位置を支持位置ｍ１としている。尚、本実施例にあっては、支持位置ｍ１および後述する降下位置ｍ２を、昇降支持台５２の高さ位置により表している。
【００４２】
さらに、上記した架台５０には、管端支持板５５，５５が、ワーク支持部材５３の前後でボトム用回動軸１１と直交するように夫々並設されている。この管端支持板５５，５５は、その間隔を変更可能とし且つ所定間隔で保持可能とするように設けられており、円筒形加工体Ｙ１やホイールリムＷの幅寸法より若干広い間隔となるように設定している。ここで、管端支持板５５，５５は、矩形状板の中央上部を略半円形状に欠損した形状に形成されており、その欠円端部が、上記した前後のフレア加工型２１ａ，２１ｂと接触せず、且つ支持位置ｍ１としたワーク支持部材５３にフレア加工後の円筒形加工体Ｙ１を支持している場合に、該円筒形加工体Ｙ１の拡口端と当接する寸法形状に設定されている。さらに、管端支持板５５，５５は、その欠円形状により、円筒形素体Ｘを上述したワーク支持部材５３に支持位置ｍ１で支持している場合に、該円筒形素体Ｘとも接触しない。尚、この管端支持板５５，５５は、成形するホイールリムに応じて、夫々に準備する必要がある。
【００４３】
このようなワーク移送装置４０は、上述したように、可動体位置変換装置３９の駆動により、移送中継部材４２および移送受動部材４３を介して、ワーク支持部材５３と管端支持板５５，５５とを一体的に前後方向へ移動するようになっている。そして、ワーク支持部材５３の前後方向への移動量は、上述した送りねじ機構の中継ねじ軸４６と受動ねじ軸４７とのピッチの比率により決まる。本実施例にあっては、ワーク支持部材５３を、前部可動体３０を退避位置ｈ１とした場合に、ボトムロール２３と環状前部フレア加工型２１ｂとの間で、円筒形素体Ｘを乗載可能であり且つロール加工後のホイールリムＷを取出可能とする受渡位置ｆ１とする（図１１（Ａ）参照）。そして、ワーク支持部材５３を、前部可動体３０の前進に伴って伴って前進（後方移動）して、円筒形素体Ｘの前後端開口縁を環状後部フレア加工型２１ａと環状前部フレア加工型２１ｂとにより押圧してフレア加工するフレア加工付与位置ｆ２にまで移動する（図１１（Ｂ）参照）。さらに、ワーク支持部材５３を、前部可動体３０の後退に伴って後退（前方移動）して、環状前部フレア加工型２１ｂの内側空域３１から退出したボトムロール２３に、フレア加工した円筒形加工体Ｙ１を遊嵌するロール加工付与位置ｆ３に移動する（図１２（Ａ）参照）。このように、ワーク支持部材５３は、前部可動体３０を退避位置ｈ１とした時に受渡位置ｆ１とし、該前部可動体３０をフレア加工を開始する位置とした時にフレア加工付与位置ｆ２とし、前部可動体３０を後退して環状前部フレア加工型２１ｂの内側空域３１からボトムロール２３を退出しているときにロール加工付与位置ｆ３とするように、上記した中継ねじ軸４６と受動ねじ軸４７とのピッチ比率を設定している。
【００４４】
尚ここで、ワーク支持部材５３をフレア加工付与位置ｆ２からロール加工付与位置ｆ３に移動する場合にあっては、前後端開口縁を拡口した円筒形加工体Ｙ１を、その後端開口縁を上記した管端支持板５５により押すことにより、環状後部フレア加工型２１ａから離脱して、該管端支持板５５に当接したまま移送する。そのため、この円筒形加工体Ｙ１の後端を常に定めることができるから、ボトムロール２３に遊嵌するロール加工付与位置ｆ３に正確かつ安定して位置決めすることができる。
【００４５】
また、ワーク支持部材５３は、図１２（Ｂ）のように、ロール加工付与位置ｆ３で、上記したエアシリンダ５１により降動して、フレア加工後の円筒形加工体Ｙ１を、ボトムロール２３にぶら下げて支持された状態とする。このようにワーク支持部材５３が、円筒形加工体Ｙ１の下方で支持しない位置を、降下位置ｍ２とする。そして、ワーク支持部材５３は、エアシリンダ５１の昇降駆動（伸縮駆動）により、上記した支持位置ｍ１と降下位置ｍ２とに位置変換する。
【００４６】
次に、上記した第一トップロール可動制御装置６０について説明する。
後部成形装置１０の正面視右側には、図１３のように、正面視Ｌ形のＬ形支持体６６が配設され、該Ｌ形支持体６６に、第一位置変換支軸６３がボトム用回動軸１１と平行となるように自転可能に支持されている（図８参照）。そして、第一位置変換支軸６３に、第一可動アーム６２が接合されている。第一可動アーム６２には、第一位置変換支軸６３の右側領域に配される端部に、第一油圧シリンダ６４の一端が回動可能に連結されており、第一位置変換支軸６３の接合部位に対して反対側の端部に、第一トップ用回動軸６１が自転可能に支持されている。この第一トップ用回動軸６１は、第一位置変換支軸６３と平行に設けられている（図８参照）。尚、この第一可動アーム６２は、後述するように、第一トップ用回動軸６１に取り付けた第一トップロール２４ａをボトムロール２３に近接した際に、該ボトムロール２３に遊嵌した円筒形加工体Ｙ１の最上部に上方から押圧するように、第一位置変換支軸６３の接合部位と第一トップ用回動軸６１の支持部位との間の長さを設定している（図１４参照）。
【００４７】
第一トップ用回動軸６１の前端部には、図８のように、上記した第一トップロール２４ａが嵌着されている。この第一トップロール２４ａは、ホイールリムの予備中間形状に成形するためのものである（図１５参照）。そして、第一トップロール２４ａは、ボトムロール２３との夫々の凹凸形状の幅方向位置が合うように、第一トップ用回動軸６１に取り付けられている。また、第一トップロール２４ａは、所定の取付具（図示省略）により第一トップ用回動軸６１に固定され、交換可能となっている。尚、ホイールリムの予備中間形状は、ホイールリムの完成形状に形似した形状であって、該完成形状に至るまでの中間的な形状として予め設定している。
【００４８】
また、上記したように、第一油圧シリンダ６４の一端部は、第一可動アーム６２に回動可能に連結されている。そして、第一油圧シリンダ６４の反対側の端部は、Ｌ形支持体６６に回動可能に連結されている。第一油圧シリンダ６４は、伸縮駆動するように配設されており、この伸縮駆動に従って、第一可動アーム６２を上下に揺動し、これに伴って第一トップ用回動軸６１と第一トップロール２４ａとが第一位置変換支軸６３を回動中心として上下方向に円弧移動する。すなわち、第一油圧シリンダ６４を縮退することにより、第一トップ用回動軸６１を、右上方へ円弧移動して、第一トップロール２４ａがボトムロール２３から右斜め上方に退避した位置（以下、第一待機位置ｓ１）とする（図１３参照）。また、第一油圧シリンダ６４を伸長することにより、第一トップ用回動軸６１を、第一待機位置ｓ１から左下方へ円弧移動して、第一トップロール２４ａがボトムロール２３の直上で近接する位置（第一ロール加工位置ｓ２）へ動かす（図１４参照）。尚、上述したように第一トップ用回動軸６１とボトム用回動軸１１とは平行であることから、第一油圧シリンダ６４の伸縮駆動によって、第一トップロール２４ａは、ボトムロール２３の鉛直横断面に沿って上下方向に円弧移動する。
【００４９】
上記した第一油圧シリンダ６４は、図９に示す油圧回路９１と位置制御装置９２とにより駆動制御されている。油圧回路９１は、正逆回転するポンプ９５と、ポンプ９５を駆動するサーボモータ９６とを備えている。第一油圧シリンダ６４内のヘッド側領域６７ａと、ポンプ９５の一端とがオイル流路９３によって接続されており、第一油圧シリンダ６４内のロッド側領域６７ｂとポンプ９５のもう一端とがオイル流路９４によって接続されている。また、サーボモータ９６の回転角および回転速度と、ポンプ９５の回転角および回転速度とが対応するように構成されている。詳述すると、サーボモータ９６を正回転させると、ポンプ９５が正回転し、ヘッド側領域６７ａへオイルを供給し、第一油圧シリンダ６４を伸長させるようになっている。また、サーボモータ９６を逆回転させると、ポンプ９５が逆回転し、ロッド側領域６７ｂへオイルを供給し、第一油圧シリンダ６４を縮退させるようになっている。そして、位置制御装置９２により、サーボモータ９６の回転方向（正逆方向）と回転角と回転速度とを制御することによって、第一油圧シリンダ６４のヘッド側領域６７ａとロッド側領域６７ｂとに流動するオイル量を精度良く制御し、該第一油圧シリンダ６４を精密かつ正確に伸縮駆動する制御を行うことができるように構成されている。
【００５０】
この油圧回路９１は、ポンプ９５の駆動によりヘッド側領域６７ａとロッド側領域６７ｂとの間でオイルのやり取りをするように設けられており、いわゆる閉鎖された回路に構成されている。ただし、ヘッド側領域６７ａとロッド側領域６７ｂとの間でオイルのやり取りをする場合には、ロッド６４ａ（第一油圧シリンダ６４のロッド）におけるロッド側領域６７ｂ内に位置する部分の体積分に相当するオイルが足りなくなったり、余ったりする現象が起こる。この対策として、油圧回路９１は、シャトルバルブ９７と、タンク９８とを備えている。詳述すると、シャトルバルブ９７は、いわゆる低圧優先型シャトルバルブである。シャトルバルブ９７は、第一吸排口９７ａ、第二吸排口９７ｂ、第三吸排口９７ｃを備えている。第一吸排口９７ａはオイル流路９３に接続され、第二吸排口９７ｂはオイル流路９４に接続され、第三吸排口９７ｃはタンク９８に接続されている。オイル流路９３内の圧力がオイル流路９４内の圧力よりも高い場合には、シャトルバルブ９７は、第一吸排口９７ａを閉鎖すると共に第二吸排口９７ｂとタンク９８とを連通させるようになっている。逆に、オイル流路９４内の圧力がオイル流路９３内の圧力よりも高い場合には、シャトルバルブ９７は、第二吸排口９７ｂを閉鎖すると共に第一吸排口９７ａとタンク９８とを連通させるようになっている。そのため、ポンプ９５が正回転すると、オイル流路９３内の圧力がオイル流路９４内の圧力よりも高くなり、第一吸排口９７ａが閉鎖され、第二吸排口９７ｂとタンク９８とが連通する。そして、ポンプ９５の正回転により、ロッド側領域６７ｂ内のオイルがポンプ９５を通過してヘッド側領域６７ａへ供給され、第二吸排口９７ｂからは足りない分のオイル（ロッド６４ａにおけるロッド側領域６７ｂ内に位置する部分の体積分）のみがポンプ９５を通過してヘッド側領域６７ａへ供給される。この結果、第一油圧シリンダ６４が伸長する。一方、ポンプ９５が逆回転すると、オイル流路９４内の圧力がオイル流路９３内の圧力よりも高くなり、第二吸排口９７ｂが閉鎖され、第一吸排口９７ａとタンク９８とが連通する。そして、ポンプ９５の逆回転により、ヘッド側領域６７ａ内のオイルがポンプ９５を通過してロッド側領域６７ｂへ供給され、ヘッド側領域６７ａ内で余ったオイルは第一吸排口９７ａを介してタンク９８へ排出される。この結果、第一油圧シリンダ６４が縮退する。つまり、タンク９８の容量は、ロッド６４ａにおけるロッド側領域６７ｂ内に位置する部分の体積分よりも少しだけ多ければよく、タンク９８を小型化できる。また、シャトルバルブ９７は、ノーマルオープンのため、圧油は常時大気圧となっている。そのため、ポンプ９５を停止すると、例えば第一トップロール２４ａの自重などにより動いてしまうことを防ぐことができ、その停止位置で正しく保持でき得る。
【００５１】
このように、第一油圧シリンダ６４を油圧回路９１と位置制御装置９２とにより伸縮駆動制御していることにより、第一トップ用回動軸６１を正確かつ安定して移動し停止する制御を行うことができる。すなわち、位置制御装置９２によって、サーボモータ９６（ポンプ９５）の回転角と回転速度とを制御することにより、第一トップ用回動軸６１の位置制御や移動速度制御を行っている。
【００５２】
尚ここで、例えば、上述した従来構成にあっては、一般的に、油圧シリンダの駆動制御を油圧シリンダにオイルを流入するバルブの開閉制御により行なう構成となっている。そのため、当該油圧シリンダによりトップロールを移動する制御精度には限界があり、実状として位置変換する際の停止位置の制御可能な単位はせいぜいミリ単位である。また、従来構成では、油圧シリンダのヘッド側とロッド側とに夫々連通するオイルの貯留槽が配設され、その連通路にバルブが配設されている回路となっている。そのため、バルブを閉鎖しても、トップロールの自重等により動いてしまう。そのため、前記した停止位置の制御が不安定となりやすく、該停止位置で正確に保持できていない。
【００５３】
これに対して、上記した本実施例の油圧回路９１と位置制御装置９２とによる駆動制御では、１／１００ミリ単位の位置変換が可能である。そして、この位置変換可能な単位が精密であることにより、移動速度の制御も精密に行うことができる。
【００５４】
尚、本実施例にあっては、油圧シリンダ３７ｂの伸縮駆動制御を行う駆動制御装置３８にも、上記油圧回路９１及び位置制御装置９２と同様の油圧回路及び位置制御装置を備えている。そのため、駆動制御装置３８の伸縮駆動制御によって油圧シリンダ３７ｂの伸縮長さを正確に制御し、前部可動体３０の前後方向の位置決めを正確に行うことができる。
【００５５】
上述したように第一油圧シリンダ６４の駆動制御により、第一トップ用回動軸６１の位置変換を正確かつ安定して制御できることに基づいて、該第一トップ用回動軸６１に取り付けた第一トップロール２４ａがボトムロール２３に遊嵌した円筒形加工体Ｙ１を押圧して停止する位置を設定している。この第一トップ用回動軸６１の停止位置は、第一トップロール２４ａがボトムロール２３からフレア加工した円筒形加工体Ｙ１の板厚以上とする所定間隙を隔てた位置としている（図１５参照）。尚、この所定間隙は、円筒形加工体Ｙ１の板厚以上に設定された微細な間隙である。この所定間隙とする停止位置まで移動することにより、第一トップロール２４ａが円筒形加工体Ｙ１を押圧して予備圧接する。この予備圧接した状態としては、図１５のように、円筒形加工体Ｙ１が第一トップロール２４ａにより押圧されて予備中間形状となる円筒形加工体Ｙ２に加工され、該円筒形加工体Ｙ２とボトムロール２３とが、幅方向の複数箇所で圧接し且つ夫々の圧接域が比較的狭い範囲であり、各圧接域の間に空隙が生じている。すなわち、本実施例にあって、円筒形加工体Ｙ２がボトムロール２３に部分的に圧接する。そして、このように予備圧接するように、第一トップロール２４ａがボトムロール２３から所定間隙を隔てた停止位置を設定している。
【００５６】
この停止位置まで第一トップ用回動軸６１を移動して、第一トップロール２４ａがボトムロール２３に遊嵌した円筒形加工体Ｙ１を押圧することにより、該円筒形加工体Ｙ１を主に第一トップロール２４ａに倣うように変形する。これにより、第一トップロール２４ａに倣って円筒形加工体Ｙ２に成形する。
【００５７】
ここで、第一トップロール２４ａを、ボトムロール２３から所定間隙をおいて停止して保持することから、第一トップロール２４ａとボトムロール２３とが互いに噛み合わない形状であっても、ロール成形することができる。尚、第一トップ用回動軸６１を、第一トップロール２４ａとボトムロール２３との間に所定間隙を隔てて停止する停止位置が、本発明にかかる第一ロール加工位置ｓ２である。
【００５８】
上述した第一油圧シリンダ６４により、本発明にかかる第一アーム駆動装置が構成されており、さらに、第一油圧シリンダ６４、油圧回路９１、位置制御装置９２により、本発明にかかる第一アーム駆動制御手段が構成されている。また、第一油圧シリンダ６４、第一アーム駆動制御手段、第一可動アーム６２とにより、本発明にかかる第一位置変換制御手段が構成されている。また、第一トップ用回動軸６１、第一トップ用駆動モータ６５、第一位置変換制御手段により、本発明にかかる第一トップロール可動制御装置６０が構成されている。
【００５９】
また、上記した第一トップ用回動軸６１には、その後端部位に、第一トップ用駆動モータ６５が連結されている。この第一トップ用駆動モータ６５を駆動することにより、第一トップ用回動軸６１を回動して第一トップロール２４ａを回転する。この第一トップ用駆動モータ６５は、第一可動アーム６２に支持されており、第一トップ用回動軸６１と一体的に円弧移動するようになっている。尚、第一トップ用駆動モータ６５の駆動制御は、上記したモータ駆動制御装置１６により行っている。
【００６０】
一方、上記した第二トップロール可動制御装置７０としては、図１３のように、上述した第一トップロール可動制御装置６０と同様の構成をなし、後部成形装置１０に対して左右対称となるように、該後部成形装置１０の正面視左側に配設されている。すなわち、後部成形装置１０の左側にＬ形支持体７６が配設されており、該Ｌ形支持体７６に、ボトム用回動軸１１と平行に第二位置変換支軸７３が自転可能に支持され、第二位置変換支軸７３に、第二可動アーム７２が接合されている（図８参照）。第二可動アーム７２には、第二位置変換支軸７３の左側領域に配される端部に、第二油圧シリンダ７４の一端部が回動可能に連結されており、第二位置変換支軸７３の接合部位に対して反対側の端部に、第二トップ用回動軸７１が自転可能に支持されている。第二トップ用回動軸７１は、第二位置変換支軸７３と平行となるように支持されており、その前端部に第二トップロール２４ｂが嵌着されている（図８参照）。ここで、第二トップロール２４ｂは、ホイールリムの完成形状を成形するためのものであり、上記したボトムロール２３と対をなす（図１７参照）。さらに、第二トップロール２４ｂは、ボトムロール２３との夫々の凹凸形状の幅方向位置が合うように、第二トップ用回動軸７１に取り付けられている。
【００６１】
また、上述したように、第二油圧シリンダ７４の一端部は、第二可動アーム７２に回動可能に連結されている。そして、第二油圧シリンダ７４の反対側の端部は、Ｌ形支持体７６に回動可能に連結されている。第二油圧シリンダ７４にあっても、伸縮駆動することにより、第二トップ用回動軸７１および第二トップロール２４ｂを第二位置変換支軸７３を回動中心として円弧移動する。そして、該第二油圧シリンダ７４を駆動制御するための油圧回路９１および位置制御装置９２が配設されている（図９参照）。この油圧回路９１と位置制御装置９２とは、上述した第一トップロール可動制御装置６０と同じ構成のものを用いており、その説明を省略する。そして、第二油圧シリンダ７４を駆動制御することにより、第二トップ用回動軸７１を円弧移動して、第二トップロール２４ｂがボトムロール２３の左斜め上方に退避する第二待機位置ｒ１（図１３参照）と、該ボトムロール２３の直上で近接する第二ロール加工位置ｒ２（図１６参照）とに位置変換する。この第二ロール加工位置ｒ２へ移動することによって、ボトムロール２３に遊嵌した予備中間形状の円筒形加工体Ｙ２を、第二トップロール２４ｂが押圧して、所望のホイールリム板厚となるように押し付けてボトムロール２３に倣うように本圧接する（図１７参照）。ここで、本実施例にあって、第二ロール加工位置ｒ２としては、第二トップロール２４ｂとボトムロール２３とが所望のホイールリム板厚に等しい所定間隙を離れるように設定している。そして、第二ロール加工位置ｒ２で円筒形加工体Ｙ２を本圧接した状態では、円筒形加工体Ｙ２が第二トップロール２４ｂとボトムロール２３とに挟圧されて完成形状（ホイールリムＷ）に加工され、図１７のように、その幅方向に亘ってほぼ全体的にボトムロール２３に圧接するようにしている。尚、この第二ロール加工位置ｒ２は、上記した第一ロール加工位置ｓ２に比して、ボトムロール２３との間隙が狭くなっている。
【００６２】
第二油圧シリンダ７４を駆動制御する油圧回路９１および位置制御装置９２にあっても、上述したように、第二トップ用回動軸７１を正確かつ安定して移動し停止する制御を行うことができる。これにより、第二トップ用回動軸７１を上記した第二ロール加工位置ｒ２で停止保持するようにしている。
【００６３】
尚、第二油圧シリンダ７４により、本発明にかかる第二アーム駆動装置が構成されており、さらに、第二油圧シリンダ７４、油圧回路９１、位置制御装置９２により、本発明にかかる第二アーム駆動制御手段が構成されている。また、第二油圧シリンダ７４、第二アーム駆動制御手段、第二可動アーム７２とにより、本発明にかかる第二位置変換制御手段が構成されている。また、第二トップ用回動軸７１、第二トップ用駆動モータ７５、第二位置変換制御手段により、本発明にかかる第二トップロール可動制御装置７０が構成されている。
【００６４】
また、第二トップロール可動制御装置７０にあっても、上記した第一トップロール可動制御装置６０と同様に、第二トップ用駆動モータ７５が第二トップ用回動軸７１の後端に連結されており、該第二トップ用駆動モータ７５の駆動により、第二トップロール２４ｂを回転する。尚、第二トップ用駆動モータ７５の駆動制御は、上記したモータ駆動制御装置１６により行っている。
【００６５】
一方、後部成形装置１０の左右両側には、図２，３のように、サイドロール可動装置８０，８０が夫々に配設されている。このサイドロール可動装置８０，８０は、図１０のように、サイドロール８１，８１と該サイドロール８１，８１を進退移動するエアシリンダ８３，８３とを備えており、これらをボトムロール２３の左右斜め上方となる位置に夫々配設している。そして、エアシリンダ８３，８３の伸縮駆動により、サイドロール８１，８１を、ボトムロール２３から夫々に左右斜め上方へ退避した待機位置ｐ１（図１０（Ａ）参照）と、該待機位置ｐ１から進出してボトムロール２３に遊嵌した円筒形加工体Ｙ１の斜め上部に当接する保持位置ｐ２（図１０（Ｂ）参照）とに夫々進退移動するものである。ここで、サイドロール８１，８１は、それぞれ、切頭円錐形の二個のロールが互いに対向するように遊転可能に設けられている。この二個のロールがボトムロール２３に遊嵌した円筒形加工体Ｙ１の両端斜め上部に斜め上方から当接することにより、該円筒形加工体Ｙ１を、その内面上部がボトムロール２３の外面上部に当接した状態で保持できるようにしている。尚、サイドロール可動装置８０，８０は、サイドロール８１，８１およびエアシリンダ８３，８３とを、その待機位置ｐ１と保持位置ｐ２とへの進退作動によっても、上記した第一トップロール２４ａおよび第二トップロール２４ｂに接触しないように設けられている。
【００６６】
次に、上述した車両用ホイールリム成形装置１によるホイールリムＷの成形過程について説明する。
従来と同様に、所定寸法形状としたスチール製（アルミニウム合金製、マグネシウム合金製等でも良い）の金属製平板Ｚから円筒形素体Ｘを成形する（図１８（Ａ）参照）。円筒形素体Ｘの成形過程については省略する。この円筒形素体Ｘを、図示しない搬送装置により車両用ホイールリム成形装置１に搬送する。車両用ホイールリム成形装置１には、所望のホイールリムＷを成形するための環状後部フレア加工型２１ａ、ボトムロール２３、環状前部フレア加工型２１ｂ、第一トップロール２４ａ、第二トップロール２４ｂが取り付けられている。そして、前部可動体３０を退避位置ｈ１とし、第一トップロール可動制御装置６０が第一トップ用回動軸６１を第一待機位置ｓ１とし、第二トップロール可動制御装置７０が第二トップ用回動軸７１を第二待機位置ｒ１としている。そして、ワーク移送装置４０は、そのワーク支持部材５３を受渡位置ｆ１とし且つ支持位置ｍ１としている。また、サイドロール可動装置８０，８０は、そのサイドロール８１，８１を待機位置ｐ１，ｐ１としている。
【００６７】
円筒形素体Ｘは、図１１（Ａ）のように、ワーク移送装置４０のワーク支持部材５３に乗載されて支持される。その後、可動体位置変換装置３９の油圧シリンダ３７ａ，３７ｂを駆動制御することにより、前部可動体３０を前進し、これに伴いワーク支持部材５３を前進する。この移動により、円筒形素体Ｘをボトムロール２３の前端から通し、さらにボトムロール２３を環状前部フレア加工型２１ｂの内側空域３１へ挿入する。そして、図１１（Ｂ）のように、ワーク支持部材５３をフレア加工付与位置ｆ２に移動し、前部可動体３０をフレア加工位置ｈ２に移動することにより、円筒形素体Ｘをフレア加工する。このフレア加工によって、円筒形素体Ｘの前後端開口縁を拡口した円筒形加工体Ｙ１を得る。
【００６８】
ここで、可動体位置変換装置３９は、容量の大きい油圧シリンダ３７ａを主として制御し、容量の小さい油圧シリンダ３７ｂを従として制御することにより、フレア加工に必要な押圧力を確保する。そして、フレア加工を終了する直前に、容量の小さい油圧シリンダ３７ｂを主として制御し、容量の大きい油圧シリンダ３７ａを従として制御することにより、前部可動体３０の前後方向の位置決めを正確に行うようにしている。これにより、加工に要する押圧力を確保すると共に、正確にフレア加工することができるようにしている。
【００６９】
上記したフレア加工後に、可動体位置変換装置３９の油圧シリンダ３７ａ、３７ｂを駆動制御して、前部可動体３０を後退し、これに伴いワーク支持部材５３を後退する。ここで、円筒形加工体Ｙ１は、その後端を管端支持板５５に当接して環状後部フレア加工型２１ａから外れ、その当接したままワーク支持部材５３により前方へ移送される。そして、前部可動体３０の後退により、図１２（Ａ）のように、ボトムロール２３が環状前部フレア加工型２１ｂの内側空域３１から退出し、該ボトムロール２３に円筒形加工体Ｙ１を遊嵌するロール加工付与位置ｆ３にワーク支持部材５３を位置決めして停止する。尚、このロール加工付与位置ｆ３は、円筒形加工体Ｙ１の後端を基準として、容量の小さい油圧シリンダ３７ｂの駆動制御によって精度良く位置決めすることができる。
【００７０】
その後、ワーク移送装置４０のエアシリンダ５１を降動（縮退）することにより、ワーク支持部材５３を下方移動して、図１２（Ｂ）のように、該ワーク支持部材５３が円筒形加工体Ｙ１を支持しない状態とする。この場合、円筒形加工体Ｙ１は、その上部内面をボトムロール２３の上部外面により支持された、所謂ぶら下げられた状態となる。
【００７１】
次に、後部成形装置１０のボトム用駆動モータ１４を駆動して、ボトムロール２３を所定回転速度で回動する。このボトム用駆動モータ１４の駆動に伴い、サイドロール可動装置８０，８０のエアシリンダ８３，８３を伸縮駆動して、図１０のように、サイドロール８１，８１を待機位置ｐ１，ｐ１から保持位置ｐ２，ｐ２へ位置変換する。これにより、円筒形加工体Ｙ１を、その左右斜め上方から押え、ボトムロール２３に対して前後方向へ移動しないようにすると共に、振動を抑制するようにしている。そして、サイドロール８１，８１が当接すると、円筒形加工体Ｙ１はボトムロール２３の回動に従って回転する。
【００７２】
第一トップロール可動制御装置６０の第一トップ用駆動モータ６５を駆動することにより、第一トップロール２４ａを回動する。ここで、第一トップ用駆動モータ６５は、第一トップロール２４ａを、上記したボトムロール２３と逆方向に回動し、かつ第一トップロール２４ａの外表面の回転速度とボトムロール２３の外表面の回転速度とが等しくなるように、モータ駆動制御装置１６により駆動制御している。
【００７３】
そして、位置制御装置９２により油圧回路９１のポンプ９５を駆動制御することにより、第一油圧シリンダ６４を駆動して、第一トップ用回動軸６１を第一待機位置ｓ１から下方へ円弧移動させる。この円弧移動により、第一トップロール２４ａが、円筒形加工体Ｙ１の上部外面に上方から当接し、さらに該円筒形加工体Ｙ１を下方へ押し付けていくことにより押圧加工していく。この第一トップロール２４ａによる押圧加工中、円筒形加工体Ｙ１はボトムロール２３および第一トップロール２４ａの回動に従って回転して、その周方向に亘ってほぼ均一に押圧されてロール加工される。このロール加工では、円筒形加工体Ｙ１は、その内面がボトムロール２３に部分的に圧接し、その外面が第一トップロール２４ａに倣うようにして変形していく。そして、第一トップ用回動軸６１を、図１４のように、上記した第一ロール加工位置ｓ２に正確に停止して保持する。
【００７４】
ここで、第一トップ用回動軸６１を第一ロール加工位置ｓ２で停止保持している間、第一トップロール２４ａは、図１５のように、ボトムロール２３から円筒形加工体Ｙ１の板厚以上に設定した所定間隙を隔てており、該円筒形加工体Ｙ１から加工された円筒形加工体Ｙ２の内面がボトムロール２３と幅方向の複数箇所で圧接しており、圧接域間でボトムロール２３との間に空隙が生じている。すなわち、空隙が幅方向に間隔をおいて存在している。このように第一トップロール２４ａによるロール加工では、円筒形加工体Ｙ１の直状胴部をホイールリムの予備中間形状（円筒形加工体Ｙ２）に変形するから、その変形量も比較的大きくなる。一般的には、急激な変形はヒケやシワなどを生じる原因であるが、本実施例にあっては、第一トップロール２４ａとボトムロール２３との間に所定間隙を隔てることにより、ある程度変形に余裕を持たせることができるため、大きな変形を伴うロール加工であっても、シワやヒケなどの不具合の発生を抑制できる。
【００７５】
このように第一トップ用回動軸６１を第一ロール加工位置ｓ２まで移動することにより、第一トップロール２４ａとボトムロール２３との間で円筒形加工体Ｙ１を予備圧接して押圧加工する。このロール加工により、円筒形加工体Ｙ１を第一トップロール２４ａに倣うように変形し、該第一トップロール２４ａの予備中間形状に成形する。尚、第一トップ用回動軸６１を第一ロール加工位置ｓ２で停止保持していることにより、第一トップロール２４ａとボトムロール２３との間隔がこれ以上狭くなることもないため、圧接した領域が局部的に圧延されることもない。
【００７６】
さらに、第一トップ用回動軸６１の、第一トップロール２４ａによる円筒形加工体Ｙ１をロール加工する際の移動速度を比較的低速とするように、位置制御装置９２により制御している。すなわち、ロール加工時の加工速度を低速として、当該ロール加工により徐々にゆっくりと変形するようにしている。これによっても、上記したシワやヒケ等の発生を抑制している。
【００７７】
第一トップ用回動軸６１は、第一ロール加工位置ｓ２で、少なくとも円筒形加工体Ｙ２が一周回するまで停止保持し、その後、上方へ円弧移動して第一待機位置ｓ１へ戻る。そして、第一トップ用駆動モータ６５を停止する。これにより、第一トップロール２４ａによるロール加工が終了して、ホイールリムの予備中間形状に成形した円筒形加工体Ｙ２を得る。
【００７８】
次に第二トップロール可動制御装置７０の第二トップ用駆動モータ７５を駆動して、第二トップロール２４ｂを回動する。ここで、第二トップ用駆動モータ７５にあっても、上述した第一トップ用駆動モータ６５と同様に、モータ駆動制御装置１６により、ボトムロール２３と逆方向に、両者の外面の回転速度が等しくなるように駆動制御している。そして、位置制御装置９２により油圧回路９１のポンプ９５を駆動制御することによって、第二油圧シリンダ７４を駆動し、第二トップ用回動軸７１を第二待機位置ｒ１から下方へ円弧移動する。この円弧移動により、第二トップロール２４ｂが、円筒形加工体Ｙ２の上部外面に上方から圧接して押圧していくことにより、円筒形加工体Ｙ２をロール加工する。そして、図１６のように、第二トップ用回動軸７１を第二ロール加工位置ｒ２で正確に停止して保持する。この第二ロール加工位置ｒ２まで移動することによって、図１７のように、上述したように、第二トップロール２４ｂとボトムロール２３との間で円筒形加工体Ｙ２を、所望のホイールリム板厚となるように押圧し、ボトムロール２３に倣うように本圧接することにより、所望のホイールリムＷを成形する。ここで、この第二ロール加工位置ｒ２で、ホイールリムＷは、ボトムロール２３の幅方向に亘って全体的に圧接して成形される。尚、第二トップ用回動軸７１を第二ロール加工位置ｒ２で停止保持していることにより、第二トップロール２４ｂとボトムロール２３との間隔がこれ以上狭くなることもないため、所望のホイールリム板厚よりも薄肉化するように圧延されることもない。
【００７９】
第二トップ用回動軸７１は、第二ロール加工位置ｒ２で、少なくともホイールリムＷが一周回するまで停止保持し、その後、上方へ円弧移動して第二待機位置ｒ１へ戻る。これにより、円筒形加工体Ｙ２を第二トップロール２４ｂとボトムロール２３との間で挟圧して、所望の完成形状に成形する。
【００８０】
ここで、第二トップ用回動軸７１の、第二トップロール２４ｂが円筒形加工体Ｙ２を押圧するロール加工中の移動速度を、比較的低速とするように第二油圧シリンダ７４を駆動制御している。これにより、加工速度が低速となって、徐々にゆっくりと変形するようにしていることから、シワやヒケ等の発生を抑制することができる。
【００８１】
このように第二トップロール２４ｂとボトムロール２３とで挟圧するロール加工によって、円筒形加工体Ｙ２をホイールリムＷに成形する。
【００８２】
第二トップロール２４ｂを第二待機位置ｒ１に戻し、第二トップ用駆動モータ７５を停止することにより、第二トップロール２４ｂによるロール加工が終了する。そして、サイドロール可動装置８０，８０のエアシリンダ８３，８３を駆動（縮退）して、サイドロール８１，８１を保持位置ｐ２，ｐ２から待機位置ｐ１，ｐ１へ位置変換する。さらに、ボトム用駆動モータ１４を駆動停止する。その後、ワーク移送装置４０のエアシリンダ５１を駆動（伸長）して、ワーク支持部材５３を降下位置ｍ２から支持位置ｍ１へ昇動して、ホイールリムＷを乗載して支持する。そして、可動体位置変換装置３９の油圧シリンダ３７ａ，３７ｂを駆動することにより、前部可動体３０を後退して退避位置ｈ１とし、これに伴ってワーク支持部材５３を受渡位置ｆ１とする。受渡位置ｆ１でワーク支持部材５３に支持されているホイールリムＷを、図示しない搬送装置により次のエキスパンダ工程へ搬送する。
【００８３】
このように、本実施例の車両用ホイールリム成形装置１は、フレア加工するための各フレア加工型２１ａ，２１ｂと、ロール加工するための二個のトップロール２４ａ，２４ｂおよび一個のボトムロール２３とを装着することにより、当該装置一台で、円筒形素体ＸからホイールリムＷを成形できるようにしたものである。すなわち、車両用ホイールリム成形装置１は、上述した従来構成のフレア加工工程および第一〜第三ロール加工工程に相当する成形加工を、当該一台で行うことができるものである。
【００８４】
これまで、フレア加工後のロール加工工程としては、上述した従来構成のようにシワやヒケ等の発生を抑制するために最低三工程が必要であると一般的に認識されていた（図１９参照）。これに対して本発明にかかる車両用ホイールリム成形装置１は、第一トップロール２４ａを精度良く移動制御することにより、二工程のロール加工工程で行い得るようにしている。さらに、第一トップロール２４ａ、第二トップロール２４ｂ、ボトムロール２３、環状前部フレア加工型２１ｂ、環状後部フレア加工型２１ａとの配置およびその移動範囲を適切に設定することにより、当該一台でフレア加工からロール加工までを実行できるようにしている。
【００８５】
そして、車両用ホイールリム成形装置１にあって、ホイールリムの成形品種を替える場合の段替え作業は、上記した各フレア加工型２１ａ，２１ｂ、ボトムロール２３、各トップロール２４ａ，２４ｂを取り替えることにより行う。一方、上述した従来のフレア加工工程と第一〜第三ロール加工工程毎に加工装置を有する構成にあっては、各加工装置毎に二つの金型を取り替える必要がある。さらに、従来構成では各加工装置を並べて配設するため、段替え作業時に各装置へ移動しなければならない。これらのことから、本実施例の車両用ホイールリム成形装置１は、従来構成に比して段替えの作業性を改善することができると共に、その作業時間を短縮することができる。そのため、車両用ホイールリム成形装置１は、従来構成に比して、段替え作業の比較的多い多品種少量生産に適しており、多品種少量生産した場合にあっても、該従来構成により大量生産する場合と同等の製造単価によりホイールリムを製造することが可能となり、充分な利益を得ることも期待できる。
【００８６】
また、本実施例の車両用ホイールリム成形装置１を用いて、金属製平板からホイールリムを成形するまでの製造ラインを形成した場合にあって、上述した従来の、各加工工程毎の加工装置を配設した構成した製造ラインに比して、ライン長さを短縮することができる。そのため、例えば、製造中に異常が発生した場合や、異なる品種のホイールリムを成形するための段替え作業を行う場合などにあって、これら作業を行う作業者の移動距離を短縮することができ、作業の効率化と短時間化を実現可能である。また、従来構成の製造ラインに比して、各装置の設置スペースを省スペース化することもできる。
【００８７】
上述した実施例にあって、第一アーム駆動制御手段と第二アーム駆動制御手段を構成する油圧回路および位置制御装置とは、所謂サーボ機構として油圧シリンダ６４，７４を駆動制御するようにしている。サーボ機構としては、上記した油圧回路９１に限定されず、油圧シリンダ６４，７４を精度良く駆動制御する構成のものであれば良い。また、油圧シリンダ６４，７４および第一，第二アーム駆動制御手段に代わる他の構成として、例えば、ボールネジを用いた送りねじ機構を可動アームに連結し、ネジを回動するサーボモータと、該サーボモータを制御する制御装置とを備えた構成とすることもできる。この構成では、サーボモータの回転角および回転速度を制御することにより、送りねじ機構を介して可動アームの揺動を正確かつ安定して制御でき、上述した実施例と同様の作用効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】車両用ホイールリム成形装置１の側面図である。
【図２】車両用ホイールリム成形装置１の平面図である。
【図３】車両用ホイールリム成形装置１の、図２のＬ−Ｌ縦断面図である。
【図４】後部成形装置１０、前部可動体３０の縦断面図である。
【図５】後部成形装置１０、前部可動体３０の部分横断面図である。
【図６】ワーク移送装置４０を拡大した部分側面図である。
【図７】ワーク移送装置４０の、図６のＭ−Ｍ縦断面図である。
【図８】第一トップロール可動制御装置６０の第一トップ用回動軸６１と第一位置変換支軸６３、および第二トップロール可動制御装置７０の第二トップ用回動軸７１と第二位置変換支軸７３を表す横断面図である。
【図９】第一トップロール可動制御装置６０と第二トップロール可動制御装置７０とに夫々配設された油圧回路９１および位置制御装置９２を示す概念図である。
【図１０】サイドロール可動装置８０の、サイドロール８１，８１を（Ａ）待機位置ｐ１と（Ｂ）保持位置ｐ２とした状態を示す平面図である。
【図１１】前部可動体３０の（Ａ）退避位置ｈ１と、（Ｂ）フレア加工位置ｈ２とを示す説明図である。
【図１２】ワーク移送装置４０がワーク支持部材５３をロール加工付与位置ｆ３で、（Ａ）支持位置ｍ１と（Ｂ）降下位置ｍ２とした状態を示す説明図である。
【図１３】第一トップロール可動制御装置６０の第一トップ用回動軸６１を第一待機位置ｓ１とし、第二トップロール可動制御装置７０の第二トップ用回動軸７１を第二待機位置ｒ１とした状態を示す説明図である。
【図１４】第一トップロール可動制御装置６０の第一トップ用回動軸６１を第一ロール加工位置ｓ２に位置変換した状態を示す説明図である。
【図１５】図１４の第一ロール加工位置ｓ２における、第一トップロール２４ａにより予備圧接した状態を示す説明図である。
【図１６】第二トップロール可動制御装置７０の第二トップ用回動軸７１を第二ロール加工位置ｒ２に位置変換した状態を示す説明図である。
【図１７】図１６の第二ロール加工位置ｒ２における、第二トップロール２４ｂにより本圧接した状態を示す説明図である。
【図１８】従来の、（Ａ）金属製平板Ｚから円筒形素体Ｘを成形する工程と、（Ｂ）円筒形素体Ｘをフレア加工する工程とを示す説明図である。
【図１９】従来の、（Ａ）第一ロール加工工程におけるロール加工している状態と、（Ｂ）第二ロール加工工程におけるロール加工している状態と、（Ｃ）第三ロール加工工程におけるロール加工している状態とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  車両用ホイールリム成形装置
１０  後部成形装置
１１  ボトム用回動軸
１１ａ  軸前部
１４  ボトム用駆動モータ
１７  基体部
２１ａ  環状後部フレア加工型
２１ｂ  環状前部フレア加工型
２３  ボトムロール
２４ａ  第一トップロール
２４ｂ  第二トップロール
３０  前部可動体
３９  可動体位置変換装置
４０  ワーク移送装置
５３  ワーク支持部材
６０  第一トップロール可動制御装置
６１  第一トップ用回動軸
６２  第一可動アーム
６４  第一油圧シリンダ（第一アーム駆動装置）
６５  第一トップ用駆動モータ
７０  第二トップロール可動制御装置
７１  第二トップ用回動軸
７２  第二可動アーム
７４  第二油圧シリンダ（第二アーム駆動装置）
７５  第二トップ用駆動モータ
９１  油圧回路（第一アーム駆動制御手段、第二アーム駆動制御手段）
９２  位置制御装置（第一アーム駆動制御手段、第二アーム駆動制御手段）
ｆ２  フレア加工付与位置
ｆ３  ロール加工付与位置
ｈ１  退避位置
ｈ２  フレア加工位置
ｒ１  第二待機位置
ｒ２  第二ロール加工位置
ｓ１  第一待機位置
ｓ２  第一ロール加工位置
Ｘ  円筒形素体
Ｙ１，Ｙ２  円筒形加工体
Ｗ  ホイールリム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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