(57)【要約】【課題】リムの振れ精度を高めることができるホイールのリムの真円化成形方法とその装置の提供。【解決手段】リム２とディスク３を組み付け溶接する工程と、組み付け溶接後、リムのフランジ部４とビードシート部５の少なくとも一方を、周方向に複数ピースに分割された拡張駒１４、１５により半径方向に拡張し、塑性変形させて真円化する工程と、を含むホイールのリム真円化成形方法。センターガイド１１と、一対の型１２、１３と、周方向に分割された拡張駒１４、１５を備えたホイールのリム真円化成形装置。【選択図】        図３
2004196133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムとディスクを組み付け溶接する工程と、
組み付け溶接後、リムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を、周方向に複数ピースに分割された拡張駒により半径方向に拡張し、塑性変形させて真円化する工程と、
を含むホイールのリム真円化成形方法。
【請求項２】
前記真円化工程中に、リムの少なくとも一方のビードシート部を一体リングで半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する請求項１記載のリム真円化成形方法。
【請求項３】
リムとディスクを組み付け溶接したホイールをディスクのハブ穴にて径方向に固定するセンターガイドと、
ディスクのハブ取付け部をホイール軸方向両側から挟んでホイールをホイール軸方向に固定する一対の型と、
周方向に複数ピースに分割されており、前記一対の型が互いに接近する時に半径方向に移動し、リムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する拡張駒と、
を有するホイールのリム真円化成形装置。
【請求項４】
リムの少なくとも一方のビードシート部を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する一体リングを有する請求項３記載のホイールのリム真円化成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールのリムの真円化成形方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスチールホイール用リムの製造方法は、図１に示すように、コイル素材を適当長さに切断し（工程１０１）、ついで巻き加工し（工程１０２）、両端を突き合わせ溶接して円筒状リム素材とし（工程１０３）、複数段のロール成形でリム形を出し（工程１０４）、ついでエキスパンダー等によりサイジングを行う（工程１０５）。その後、組み付け工程に送られ、ディスクと組み付けられ溶接される。ここで、リムの真円度に影響の大きい工程は、ロール成形とサイジングである。このように、リムの真円度出しは、従来はディスクとの溶接組み付け前に行われており、ディスクとの組み付け後は真円出しは、通常、行われていない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１１０１号公報（溶接型ホイール）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来方法では、リムの真円出しをした後に、ディスクとの溶接組み付けが行われるため、溶接の歪により、リムの真円度が悪化するという問題がある。
振れ発生の原因として、リム単品、ディスク単品の振れが当然主因である。リムは単品で最大でも０．３ｍｍ程度、また、ディスクは単品で０．２ｍｍ程度まで振れ精度を出すことが可能となってきている。ただし、測定部位は図２に示すようにビードシート部１０６である。これらを組み合わせると、本来０．４ｍｍ程度は精度を確保できる筈であるが、実際に製造されたホイールは０．６ｍｍが精一杯の状況にある。精度悪化の理由は、組み付け時の溶接による歪がリムに発生し、０．１５〜０．２０ｍｍ振れを悪化させているからである。
自動車の乗り心地改善要求の高まりから、ホイールの真円度（振れ）に対する要求は益々厳しくなり、単振れ０．６ｍｍ以内が従来の最も高い要求値である。しかし、今後更に０．４ｍｍ程度は要求されることが明白であり、従来のままでは対応不可能である。
本発明の目的は、リムの振れ精度を高めることができるホイールのリムの真円化成形方法とその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。
（１）  リムとディスクを組み付け溶接する工程と、
組み付け溶接後、リムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を、周方向に複数ピースに分割された拡張駒により半径方向に拡張し、塑性変形させて真円化する工程と、
を含むホイールのリム真円化成形方法。
（２）  前記真円化工程中に、リムの少なくとも一方のビードシート部を一体リングで半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する（１）記載のリム真円化成形方法。
（３）  リムとディスクを組み付け溶接したホイールをディスクのハブ穴にて径方向に固定するセンターガイドと、
ディスクのハブ取付け部をホイール軸方向両側から挟んでホイールをホイール軸方向に固定する一対の型と、
周方向に複数ピースに分割されており、前記一対の型が互いに接近する時に半径方向に移動し、リムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する拡張駒と、
を有するホイールのリム真円化成形装置。
（４）  リムの少なくとも一方のビードシート部を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する一体リングを有する（３）記載のホイールのリム真円化成形装置。
【０００６】
上記（１）のリム真円化成形方法では、リムとディスクを組み付け溶接した後にリムの真円出しをするので、組み付け溶接時にリムに溶接歪が生じていても、真円出し時に真円化され、振れ精度が、従来の組み付け溶接後リム整形加工無しの場合に比べて、向上する。その結果、０．４ｍｍ程度以下の振れ精度を確保することができる。
上記（２）のリム真円化成形方法では、軸方向両端部のビードシート部のうちの少なくとも一方のビードシート部を一体リングによって成形するようにしたので、ビードシート部の真円度を出しやすい。
上記（３）のリム真円化成形装置では、周方向に複数ピースに分割された拡張駒を用いるので、一体リングを用いてリムの整形をする場合に比べて大きな、拡張駒の半径方向移動量を確保することができ、それによってリムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を、半径方向に溶接歪をとるだけの十分な量、変形（塑性域にある変形）させることができる。その結果、精度の高い真円化を行うことができる。しかも、周方向に複数ピースに分割された拡張駒を用いるので、リムのフランジ部がホイール軸方向にアンダーカットとなる形状の場合であっても、拡張駒は、一体リングの場合と異なり、ホイール半径方向にフランジ部に入り込んでいって成形することができる。
上記（４）のリム真円化成形装置では、軸方向両端部のビードシート部のうちの少なくとも一方のビードシート部を一体リングによって成形するようにしたので、ビードシート部の真円度を出しやすい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のホイールのリム真円化成形方法とその装置を、図３〜図５（図５は比較例で、一体リングによる整形の場合であり、本発明には含まない）を参照して説明する。
【０００８】
まず、本発明のホイールのリム真円化成形装置を説明する。
本発明のホイールのリム真円化成形装置１０は、
リム２とディスク３を組み付け溶接したホイール１（たとえば、スチールホイール１）をディスクのハブ穴６にて径方向に固定するセンターガイド１１と、
ディスク３のハブ取付け部７をホイール軸方向両側から挟んでホイール１をホイール軸方向に固定する一対の型１２、１３（たとえば、上型１２、下型１３）と、
周方向に複数ピースに分割されており、一対の型１２、１３が互いに接近する時に半径方向に移動し、リム２のフランジ部４とビードシート部５の何れか少なくとも一方を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する拡張駒１４、１５（たとえば、上拡張駒１４、下拡張駒１５）と、
を有する。
拡張駒１４、１５の外面はリムを所望の形状に拡張、成形するリム成形面である。拡張駒１４、１５の外面は、センターガイド１１の軸芯を中心にした円上にあり、その円は、装置軸方向（たとえば、上下方向）と直交する方向に拡縮可能である。
【０００９】
本発明のホイールのリム真円化成形装置１０は、リム２の軸方向両端部の少なくとも一方のビードシート部５を半径方向に拡張し塑性変形させて真円化する一体リング２８（周方向に連続したリング２８）を有していてもよい。図示例では、リム２の一方のフランジ部４は拡張駒１４によって半径方向に拡張されるが、一方のフランジ部４に続くビードシート部５は一体リング２８の外周のテーパ面２９を装置軸方向（ホイール軸方向と同じ）に移動させることにより半径方向に拡張されるようになっている。
【００１０】
リム真円化成形装置１０は、
一対の型１２、１３のうちの一方の型１２（たとえば、上型１２）が取付けられたラム１６（たとえば、上ラム１６）と、一対の型１２、１３のうちの他方の型１３（たとえば、下型１３）が取付けられたラム１７（たとえば、下ラム１７）と、
ラム１６（たとえば、上ラム１６）がラム１７に接近する方向に移動した時にラム１６と同方向に移動する、周方向連続リングからなるコッター１８（たとえば、上コッター１８）および周方向連続リングからなるコッター１９（下コッター１９）と、
コッター１８に形成された傾斜面２０およびコッター１９に形成された傾斜面２１と、
ラム１６に対して装置軸方向（たとえば、上下方向）に可動な、拡張駒１４を装置軸方向と直交する方向にスライド可能に支持する支持プレート２２（上支持プレート２２）と、拡張駒１５を装置軸方向と直交する方向にスライド可能に支持する支持プレート２３（下支持プレート２３）と、
支持プレート２２に支持された拡張駒１４を装置軸方向と直交する方向にコッター１８の斜面２０側に付勢する駒付勢スプリング２４と、支持プレート２３に支持された拡張駒１５を装置軸方向と直交する方向にコッター１９の斜面２１側に付勢する駒付勢スプリング２５と、
を有する。
一体リング２８はコッター１８（たとえば、上コッター１８）に固定されている。一体リング２８は外面がテーパ面２９になっており、一体リング２８が装置の軸方向に移動された時リム２のビードシート部５の内面に圧接摺動してビードシート部５を半径方向外側に拡げる。
【００１１】
ラム１６と支持プレート２２との間には圧縮スプリング２６が設けられ、圧縮スプリング２６は支持プレート２４をラム１６から離れる方向に常時付勢している。
コッター１９は、スプリング２７によって、ラム１７から離れる方向に付勢されている。
装置軸方向に延びる中央ロッド３０は装置軸方向と直交方向に延びるアーム３１を介してコッター１９と連結している。
図示例では、装置軸方向が上下方向の場合を示してあるが、装置軸方向は上下方向に限るものではなく、水平方向であってもよい。
また、図示例は、ホイール１がスチールホイールの場合を示したが、それに限るものではなく、ホイールはアルミホイールであってもよい。
また、図示例では、ビードシート部５成形用の一体リング２８がリム２の一方のビードシート部５だけに設けられた場合を示したが、一体リング２８はリム２の両方のビードシート部５に対して設けられてもよい。
【００１２】
上記装置の作用については、周方向に複数ピースに分割された拡張駒１４、１５を有するので、拡張駒１４、１５の大きな半径方向移動量を確保することができ、それによってリムのフランジ部４とビードシート部５の少なくとも一方を、半径方向に溶接歪をとるだけの十分な量、変形（塑性変形）させることができる。その結果、精度の高い真円化を行うことができる。また、周方向に複数ピースに分割された拡張駒１４、１５を用いるので、リムのフランジ部がホイール軸方向にアンダーカットとなる形状（軸方向に陰となる部分がある形状）の場合であっても、拡張駒は、一体リングの場合と異なり、ホイール半径方向にフランジ部４に入り込んでいって成形することができる。
【００１３】
つぎに、上記装置を用いて実行される、本発明のリム真円化成形方法を説明する。
本発明のホイール１のリム真円化成形方法は、
リム２とディスク３を組み付け溶接する工程と、
リム２とディスク３を組み付け溶接後、リム２のフランジ部４とビードシート部５の少なくとも一方を、周方向に複数ピースに分割された拡張駒１４、１５により半径方向に拡張し、塑性変形させて真円化する工程と、
を含む。
真円化工程では、フランジ部４とビードシート部５の少なくとも一方を、リム２の軸方向両端部を同工程で真円化する。
図示例では、拡張駒１４、１５がリム２の、フランジ部４とビードシート部５の両方を拡張する場合を示しているが、これに限るものではなく、拡張駒１４、１５は、フランジ部４だけを拡張するものであってもよいし、ビードシート部５だけを拡張するものであってもよい。たとえば、図３に示すように、真円化工程中に、リム２の軸方向両端部の少なくとも一方のビードシート部５を一体リング２８で半径方向に拡張し塑性変形させて真円化するようにしてもよい。
【００１４】
真円化工程の作動を図３（右半分はラム接近前、左半分はラム接近後をそれぞれ示す）を参照してさらに詳しく説明する。
一方の型１３（たとえば、下型１３）上に設置されたセンターガイド１１をハブ穴６に挿入してディスク３を径方向に位置決めし、両方の型１２、１３でディスク３のハブ取付け部７を挟みつけて軸方向に固定する。
拡張駒１４、１５はコッター１８、１９と傾斜面２０、２１で接している。ラム１６、１７が相対的に接近される。一方の型１２（たとえば、上型１２）が他方の型１３に接近すると、傾斜面２０、２１を介して拡張駒１４、１５が半径方向外側に拡張していく。さらに拡張し、拡張駒１４、１５がリムに接し、押し広げる。この場合、中央ロッド３０の移動がアーム３１を介してコッター１９に伝えられ、コッター１９の動きが傾斜面２１を介して拡張駒１５の拡張動き変換される。
一体リング２８が設けられている場合は、拡張駒１４、１５がリムに接すると共に、一体リング２８もリムに接し、押し広げる。リムは塑性変形され、外形が真円に作られた拡張駒１４、１５によって成形され、真円化される。
【００１５】
リム２とディスク３との溶接組み付け後にリム２を真円化するので、しかも塑性域で矯正するので、真円度が向上し、０．４ｍｍ程度以下の振れ精度を確保することができる。
また、周方向に複数ピースに分割されている拡張駒１４、１５を用いてリム２の真円化成形をするので、アンダーカット形状のフランジ部４も成形することが可能になり、それによってビードシート部５の真円度も良好に出すことが可能になり、リム全体の真円度が確保される。
図５の比較例に示すように、主にヨーロッパなどで一部実施されている方法として、一体リング５０のテーパー部５１を利用してリムを拡張する方法もあるが、フランジ部の歪の影響が除去されず、フランジ部の真円度の悪さに引っ張られてビードシート部の真円度も悪くなり、リムの真円度が今ひとつ向上しない。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１のリム真円化成形方法によれば、リムとディスクを組み付け溶接した後にリムを真円化するので、組み付け溶接時にリムに発生した歪を真円化工程で真円に矯正できる。これによって、振れ精度がたとえば０．４ｍｍ以下の真円度を達成できる。
請求項２のリム真円化成形方法によれば、軸方向両端部のビードシート部のうちの少なくとも一方のビードシート部を一体リングによって成形するようにしたので、ビードシート部の真円度を出しやすい。
請求項３のリム真円化成形装置によれば、周方向に複数ピースに分割された拡張駒を用いるので、一体リングを用いてリムの整形をする場合に比べて大きな、拡張駒の半径方向移動量を確保することができ、それによってリムのフランジ部とビードシート部の少なくとも一方を、半径方向に溶接歪をとるだけの十分な量、変形（塑性域にある変形）させることができる。これによって、振れ精度がたとえば０．４ｍｍ以下の真円度を達成できる。
請求項４のリム真円化成形装置によれば、軸方向両端部のビードシート部のうちの少なくとも一方のビードシート部を一体リングによって成形するようにしたので、ビードシート部の真円度を出しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリムの製造工程図である。
【図２】従来のリムの測定部位を示すリムの一部の側面図である。
【図３】本発明のホイールのリム真円化成形方法とその装置の断面図であり、左半分はリムの成形完了後、右半分はリムの成形完了前を示す。
【図４】本発明の、分割拡張駒とリムの軸方向端部の断面図である。
【図５】比較例（本発明に含まず）の一体リングとリムの軸方向端部の断面図である。
【符号の説明】
１  ホイール
２  リム
３  ディスク
４  フランジ
５  ビードシート部
６  ハブ穴
７  ハブ取付け部
１０  リム成形装置
１１  センターガイド
１２、１３  一対の型（たとえば、上型１２、下型１３）
１４、１５  拡張駒（たとえば、上拡張駒１４、下拡張駒１５）
１６、１７  ラム（たとえば、上ラム１６、下ラム１７）
１８、１９  コッター（たとえば、上コッター１８、下コッター１９）
２０、２１  傾斜面
２２、２３  支持プレート（たとえば、上支持プレート２２、下支持プレート２３）
２４、２５  駒戻しスプリング（たとえば、上駒戻しスプリング２４、下駒戻しスプリング２５）
２６  スリング
２７  スプリング
２８  一体リング
２９  テーパ面
３０  中央ロッド
３１  アーム
【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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