(57)【要約】【課題】  鋳造工程において鍛造用素材の形状及び射出成形条件を適正に設定することで、内部欠陥の少ない高品質な軽金属製の鍛造用素材の成形方法を提供する。【解決手段】  素材本体の径方向に延びる第１の部位と該第１の部位の一端部に連なる第２の部位とを備え、該第１の部位が、上記径方向と交わる方向に延びる第２の部位の上面側に連なる鍛造用素材を、第１の部位に対応する型内の領域から第２の部位に対応する領域への溶湯の湯流れを用いつつ成形する装置において、第１の部位と第２の部位とが連なる境界部を含む部位にて、（上記径方向に沿った第１の部位の寸法）≧（上記径方向に沿った第２の部位の寸法）とし、また、（上記径方向に沿った第２の部位の縦断面の面積）／（少なくとも一部で第２の部位との境界部をなす第１の部位の端面の面積）を０．２５〜１．０とする条件の下で鍛造用部材を成形する。【選択図】図６
2005103616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属製の鍛造部材を得るための鍛造加工に素材として供される素材であり、該軽金属の溶湯の射出により成形される鍛造用素材であって、
素材本体の径方向に延びる第１の部位と該第１の部位の一端部に連なる第２の部位とを備え、該第１の部位が、上記径方向と交わる方向に延びる上記第２の部位の上面側に連なる鍛造用素材を成形する型を備えた成形装置において、上記第１の部位に対応する型内の領域から第２の部位に対応する領域への溶湯の湯流れを用いつつ成形され、
上記第１の部位と第２の部位とが互いに連なる境界部を含む部位にて、（上記径方向に沿った第１の部位の寸法）≧（上記径方向に沿った第２の部位の寸法）、であるとともに、
（上記素材本体の径方向に沿った第２の部位の縦断面の面積）／（少なくとも一部で上記第２の部位との境界部をなす上記第１の部位の端面の面積）が０．２５〜１．０である、ことを特徴とする鍛造用素材。
【請求項２】
上記第１の部位は、上記径方向に延びる複数本のスポーク体の各々であるとともに、上記第２の部位は、上記素材本体の周方向に延び、上記各スポーク体の一端部に連なる環状体であることを特徴とする請求項１記載の鍛造用素材。
【請求項３】
車両のタイヤホイール用の素材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鍛造用素材。
【請求項４】
軽金属製の鍛造部材を得るための鍛造加工に素材として供される鍛造用素材を該軽金属の溶湯の射出により成形する鍛造用素材の成形方法であって、
素材本体の径方向に延びる第１の部位と該第１の部位の一端部に連なる第２の部位とを備え、該第１の部位が、上記径方向と交わる方向に延びる上記第２の部位の上面側に連なる鍛造用素材を成形する型を備えた成形装置において、上記第１の部位に対応する型内の領域から第２の部位に対応する領域への溶湯の湯流れを用いつつ成形される鍛造用部材を、
上記第１の部位と第２の部位とが互いに連なる境界部を含む部位にて、（上記径方向に沿った第１の部位の寸法）≧（上記径方向に沿った第２の部位の寸法）とするとともに、
（上記素材本体の径方向に沿った第２の部位の縦断面の面積）／（少なくとも一部で上記第２の部位との境界部をなす上記第１の部位の端面の面積）を０．２５〜１．０とする設定条件の下で成形する、ことを特徴とする鍛造用素材の成形方法。
【請求項５】
上記第１の部位は、上記径方向に延びる複数本のスポーク体の各々であるとともに、上記第２の部位は、上記各スポーク体の一端部に連なる環状体であることを特徴とする請求項４記載の鍛造用素材の成形方法。
【請求項６】
（上記第２の部位における溶湯の流速）／（第１の部位における溶湯の流速）を１〜１０とすることを特徴とする請求項４又は５に記載の鍛造用素材の成形方法。
【請求項７】
上記第２の部位における溶湯の流速を１０〜３０（ｍ／ｓ）とすることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一に記載の鍛造用素材の成形方法。
【請求項８】
上記溶湯を半溶融状態で射出成形することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一に記載の鍛造用素材の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽金属製の鍛造部材を得るための鋳造加工に素材として供される鍛造用素材、より詳しくは、マグネシウム及びその合金等の軽金属を材料として１ピースで射出成形されるタイヤホイール用のプリフォーム体及びその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばマグネシウム（以下、適宜、その元素記号Ｍｇで表記する）及びその合金あるいはアルミニウム（以下、適宜、その元素記号Ａｌで表記する）及びその合金などの軽金属を材料とした軽金属製部材を製造する方法としては、鋳造法をベースにしたものが最も一般的であったが、近年、例えば特開平６−２９７１２７号公報に開示されるように、鍛造加工に先立って鋳造法によりその鍛造加工に適した素材（鍛造用素材）を成形し、この素材を所定の鍛造型にセットして鍛造加工を行うようにした、所謂、鋳造鍛造法が広く用いられるようになってきた。
【０００３】
かかる鋳造鍛造法によれば、鋳造段階で鍛造加工による完成品（鍛造部材）の形状に比較的近似した半製品（いわゆるプリフォーム体）形状に成形することができる。これにより、鍛造工程を仕上鍛造の１工程のみに簡略化することが可能になり、また、複雑な形状の部材でも鍛造できるようになる。更に、鍛造性の余り良くない材料でも支障無く鍛造加工を行えるように素材の組織を調整することも可能になる。
尚、この鋳造鍛造法における鍛造用素材の成形を、鋳造法の代わりに射出成形法で行うこともできる。
【０００４】
従来、鋳造鍛造法に関連して、例えば特開平７−２２４３４４号公報に、半溶融状態のマグネシウム合金材をキャビティ内に注入することによって中間成形品を成形した後、該中間成形品を鍛造して、マグネシウム合金製自動車部品（ホイール）を成形することが開示されている。また、例えば特開２０００−２８００５９号公報には、鋳造条件あるいは射出成形条件を適正に設定することによって欠陥の少ない高品質な軽合金製の鍛造用素材を提供することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２２４３４４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８００５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、かかる鋳造鍛造法を用いて、例えば、本体の径方向に延びる複数本のスポーク部と、本体の周方向に延び、各スポーク部の一端部に連なるリム部とを備えたホイールを成形する場合、特に２ピース以上のホイールを扱う上では、スポーク部に対応するプリフォーム体を鋳造し、仕上げ鍛造した後に、スポーク部とリム部とを接合する必要があり、両者の接合に例えばボルト締結を用いれば、重量増加や部品点数の増加，組付け工数の増加等に伴い、コストの上昇が招来される。また、スポーク部とリム部とが異種金属からなる場合、更にボルトが異種金属からなる場合には、電食対策が必要となってします。そのため、１ピースホイールの形成が可能となるようなプリフォーム体を成形することが考えられ、この場合には、鋳造後の工程が、１回の鍛造及びスピニング成形等によるリム部成形の工程で済み、コストの削減が実現可能である。
【０００７】
しかしながら、本願発明者が行った検証によれば、かかる鋳造に際して、特に半溶融状態にある溶湯の射出時にスポーク部に対応する型内の領域（細い側）からリム部に対応する領域（太い側）へ溶湯を流す場合、プリフォーム体の形状又は射出速度等の射出成形条件によっては、リム部に対応する型内の領域において、径方向断面にて環状に偏析や引け巣の多い部位が出現する等、欠陥や充填不良をもたらす乱流が生じたり、溶湯の重量に起因して、湯境や充填不良が生じたりするなど、プリフォーム体に内部欠陥が発生し易いことが分かっている。
【０００８】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、鋳造工程においてプリフォーム体の形状及び射出成形条件を適正に設定することで、内部欠陥の少ない高品質な軽金属製の鍛造用素材及びその成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
なお、本明細書において、軽金属溶湯についての「半溶融状態」とは、基本的には、「固体状態の原料（固相）と溶融して液体状態となった原料（液相）とが共存している状態」を言い、通常、原料をその融点未満に加熱することによって得られる状態である。但し、軽金属溶湯の温度が実質的にその融点もしくは融点直上で、固相率が実質的に０（零）％に等しい場合も、この「半溶融状態」に含まれるものとする。
尚、軽金属溶湯自体がこのような実質的に固相率０％の場合でも、例えば半溶融射出成形法において現実の射出成形工程を考えれば、射出ノズルから型内への１回（１ショット）の射出が終って次回（次ショット）の射出が行われるまでの間に、射出ノズルの溶湯供給経路内の金属溶湯が冷やされてノズル先端側に凝固部分（所謂、コールドプラグ）や固相率の高い高固相部分が生じるので、実際に成形キャビティ内に射出される軽金属溶湯には、不可避的に固相部分が含まれることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、軽金属製の鍛造部材を得るための鍛造加工に素材として供される素材であり、該軽金属の溶湯の射出により成形される鍛造用素材であって、素材本体の径方向に延びる第１の部位と該第１の部位の一端部に連なる第２の部位とを備え、該第１の部位が、上記径方向と交わる方向に延びる上記第２の部位の上面側に連なる鍛造用素材を成形する型を備えた成形装置において、上記第１の部位に対応する型内の領域から第２の部位に対応する領域への溶湯の湯流れを用いつつ成形され、上記第１の部位と第２の部位とが互いに連なる境界部を含む部位にて、（上記径方向に沿った第１の部位の寸法）≧（上記径方向に沿った第２の部位の寸法）、であるとともに、（上記素材本体の径方向に沿った第２の部位の縦断面の面積）／（少なくとも一部で上記第２の部位との境界部をなす上記第１の部位の端面の面積）が０．２５〜１．０であることを特徴としたものである。
【００１１】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記第１の部位は、上記径方向に延びる複数本のスポーク体の各々であるとともに、上記第２の部位は、上記素材本体の周方向に延び、上記各スポーク体の一端部に連なる環状体であることを特徴としたものである。
【００１２】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、鍛造用部材が、車両のタイヤホイール用の素材であることを特徴としたものである。
【００１３】
また、更に、本願の請求項４に係る発明は、軽金属製の鍛造部材を得るための鍛造加工に素材として供される鍛造用素材を該軽金属の溶湯の射出により成形する鍛造用素材の成形方法であって、素材本体の径方向に延びる第１の部位と該第１の部位の一端部に連なる第２の部位とを備え、該第１の部位が、上記径方向と交わる方向に延びる上記第２の部位の上面側に連なる鍛造用素材を成形する型を備えた成形装置において、上記第１の部位に対応する型内の領域から第２の部位に対応する領域への溶湯の湯流れを用いつつ成形される鍛造用部材を、上記第１の部位と第２の部位とが互いに連なる境界部を含む部位にて、（上記径方向に沿った第１の部位の寸法）≧（上記径方向に沿った第２の部位の寸法）とするとともに、（上記素材本体の径方向に沿った第２の部位の縦断面の面積）／（少なくとも一部で上記第２の部位との境界部をなす上記第１の部位の端面の面積）を０．２５〜１．０とする設定条件の下で成形することを特徴としたものである。
【００１４】
また、更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、上記第１の部位は、上記径方向に延びる複数本のスポーク体の各々であるとともに、上記第２の部位は、上記各スポーク体の一端部に連なる環状体であることを特徴としたものである。
【００１５】
また、更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る発明において、（上記第２の部位における溶湯の流速）／（第１の部位における溶湯の流速）を１〜１０とすることを特徴としたものである。
【００１６】
また、更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項４〜６に係る発明のいずれか一において、上記第２の部位における溶湯の流速を１０〜３０（ｍ／ｓ）とすることを特徴としたものである。
【００１７】
また、更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項４〜７に係る発明のいずれか一において、上記溶湯を半溶融状態で射出成形することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願の請求項１に係る発明によれば、鍛造用素材の第１の部位及び第２の部位にわたって湯流れを略層流化することができ、特に、第２の部位における充填不良，湯境等の内部欠陥を有効に減少させることが可能である。
【００１９】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、特に鍛造用素材が素材本体の径方向に延びる複数本のスポーク体と、素材本体の周方向に延び、各スポーク体の一端部に連なる環状体とを備えた素材である場合に、鍛造用素材の第１の部位及び第２の部位にわたって湯流れを安定して略層流化することができ、第２の部位における充填不良，湯境等の内部欠陥を一層有効に減少させることが可能である。
【００２０】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、鍛造用素材が車両のタイヤホイール用の素材である場合に、鍛造用素材の第１の部位及び第２の部位にわたって湯流れを安定して略層流化することができ、第２の部位における充填不良，湯境等の内部欠陥を一層有効に減少させることが可能である。
【００２１】
また、更に、本願の請求項４に係る発明によれば、鍛造用素材の第１の部位及び第２の部位にわたって湯流れを略層流化することができ、特に、第２の部位における充填不良，湯境等の内部欠陥を有効に減少させることが可能である。
【００２２】
また、更に、本願の請求項５に係る発明によれば、特に鍛造用素材が素材本体の径方向に延びる複数本のスポーク体と、素材本体の周方向に延び、各スポーク体の一端部に連なる環状体とを備えた素材である場合に、鍛造用素材の第１の部位及び第２の部位にわたって湯流れを安定して略層流化することができ、第２の部位における充填不良，湯境等の内部欠陥を一層有効に減少させることが可能である。
【００２３】
また、更に、本願の請求項６に係る発明によれば、射出成形装置において、鍛造用素材の第２の部位に対応する型内の領域への溶湯の更なる層流充填化が可能となり、また、その領域の上下における成形品品質のばらつきを防止することができる。
【００２４】
また、更に、本願の請求項７に係る発明によれば、射出成形装置において、鍛造用素材の第２の部位に対応する型内の領域への溶湯の更なる層流充填化が可能となり、また、その領域の上下における成形品品質のばらつきを防止することができる。
【００２５】
また、更に、本願の請求項８に係る発明によれば、射出成形装置において、鍛造用素材の第２の部位に対応する型内の領域への溶湯の更なる層流充填化が可能となり、また、その領域の上下における成形品品質のばらつきを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を、マグネシウム合金製の鍛造用素材の成形に射出成形法を採用し、タイヤホイール用の鍛造用素材を１ピースで成形する場合を例にとって、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
実施形態１．
まず、この実施形態１に係る鍛造用素材の成形について説明する。図１は、本実施形態に係る軽金属製の鍛造用素材の射出成形を行う射出成形装置の概略構成を示す部分断面説明図である。この図に示すように、射出成形装置１は、所謂スクリュー式のもので、先端部にノズル３を有し外周に配置されたヒータ４で加熱されるシリンダ２と、シリンダ２及びそれに連接された成形機本体５内で回転可能に支持されたスクリュー６と、例えばモータ機構および減速機構等を備えスクリュー６を回転駆動する回転駆動装置７と、原料が投入され貯えられるホッパ８と、ホッパ８内の原料を計量して成形機本体５内に送給するフィーダ９とを備えている。
【００２７】
また、上記成形機本体５内には、具体的には図示しなかったが、スクリュー６をノズル３側に前進させる高速射出機構が設けられている。この高速射出機構は、所定のタイミングでスクリュー６を前進させるとともに、該スクリュー６が予め設定された距離だけ後退するとそれを検知してスクリュー６の回転を停止させ、同時にその後退動作も停止させるように構成されている。
【００２８】
上記射出成形装置１は、ノズル３の内部通路と成形キャビティ１１に繋がるランナ部１２とが連通するように位置設定された上で、シリンダ２の先端側を金型１０に結合して用いられる。
上記ホッパ８に投入されてその内部に貯えられた原料は、フィーダ９で所定量が計量されて成形機本体５内に供給され、スクリュー６の回転によって加熱状態のシリンダ２内に送給される。送給された原料は、このシリンダ２の内部でスクリュー６の回転により十分に攪拌・混錬されながら所定温度に加熱される。本実施形態では、かかるプロセスによって、より好ましくは、原料の融点未満の半溶融状態の軽金属溶湯を得るようにした
【００２９】
このようにして得られた半溶融状態の軽金属溶湯がスクリュー６の前方に押し出されるに連れて、その圧力で該スクリュー６が後退して行く。尚、他の手法として、スクリューを所望の速度で強制的に後退させるようにしても良い。
スクリュー６が予め設定された距離だけ後退すると、成形機本体５内の上記高速射出機構（不図示）がそれを検知してスクリュー６の回転を停止させ、同時にその後退動作も停止させる。尚、原料の計量を、スクリュー６の後退距離を設定することによって行うようにしてもよい。
【００３０】
そして、回転が停止し後退位置にあるスクリュー６を、高速射出機構（不図示）によって前進させ所定の力で押し出すことより、ノズル３から金型１０内に半溶融状態の軽金属溶湯が射出される。つまり、ノズル３からランナ部１２を介して成形キャビティ１１内に軽金属溶湯が射出充填されるようになっている。
本実施形態では、原料として軽金属の一種であるマグネシウム合金を用い、これを例えば切り粉状のペレットの形態で射出成形装置１のホッパ８に供給するようにした。上記ホッパ８から成形機本体５内に通じる通路には、より好ましくは不活性ガス（例えばアルゴンガス）が充填され、原料（Ｍｇ合金ペレット）の酸化反応の防止が図られている。
【００３１】
また、金型１０の成形キャビティ１１は、この射出成形の後に行われる鍛造加工に用いられる鍛造型（不図示）の成形キャビティと近似した形状に形成されており、後工程で得られるべき製品である鍛造部材と近似した半製品（プリフォーム体）形状の射出成形品（鍛造用素材）を得ることができる。
これにより、鍛造工程を仕上鍛造の１工程のみに簡略化することが可能になり、また、複雑な形状の部材でも鍛造できるようになる。更に、鍛造性の余り良くない材料でも支障無く鍛造加工を行えるのである。
【００３２】
図２の（ａ）には、射出成形装置１により１ピースで成形されるマグネシウム合金製のタイヤホイール用のプリフォーム体２０を示す。このプリフォーム体２０は、該プリフォーム体２０の径方向に延びるスポーク部２３と、該プリフォーム体２０の周方向に延び、各スポーク部２３の一端部に連なる環状のリム部２５とを備えている。各スポーク部２３は、リム部２５の上面側に連なるように構成されている。この実施形態では、射出成形後、鍛造工程により、スポーク部２３に最終成形が施され、また、鍛造後には、スピニング成形工程（へら絞り工程）により、リム部２５に最終成形が施される。各工程を得て、図２の（ｂ）に示すように、スポーク部３３及びリム部３５を備えたタイヤホイール３０が得られる。
【００３３】
図３は、プリフォーム体２０におけるスポーク部２３とリム部２５との間の境界部を拡大してあらわす斜視図である。また、図４は、境界部を含む部位における、プリフォーム体２０の径方向に沿った縦断面説明図である。なお、これら図３及び図４は、プリフォーム体２０におけるスポーク部２３及びリム部２５の典型的な構造を例示するもので、本発明の実施形態をあらわすものでない。スポーク部２３は、その一端側で下方へ僅かに湾曲してリム部２５に連結され、リム部２５の上面側に連なるように構成されている。本明細書において、「境界部」とは、リム部２５の上面に沿ったスポーク部２３とリム部２５との間の境界領域をあらわすものとする。図３及び図４において、符号Ｒ１は、境界部を含む部位における、プリフォーム体２０の径方向に沿ったリム部２５の縦断面をあらわし、符号Ｒ２は、少なくともその一部で（図３及び図４に示す実施形態ではその全面で）リム部２５との境界部をなすスポーク部２３の端面をあらわしている。また、符号Ｌ１は、境界部を含む部位における、プリフォーム体２０の径方向に沿ったリム部２５の寸法をあらわし、符号Ｌ２は、境界部を含む部位における、プリフォーム体２０の径方向に沿ったスポーク部２３の寸法をあらわしている。
【００３４】
本願発明者が行った検証によれば、かかる形状をなすプリフォーム体２０の鋳造に際し、射出成形装置１において、半溶融状態にある溶湯の射出時にスポーク部２３に対応する型内の領域（細い側）からリム部２５に対応する領域（太い側）へ溶湯を流す場合には、射出速度が速ければ、リム部２５に対応する型内で溶湯の乱流が生じ、他方、射出速度が遅ければ、溶湯の重量に起因して、上下で溶湯の凝固にずれが発生し易くなるなど、プリフォーム体２０に内部欠陥が生じ易くなる。前述したように、スポーク部２３の鍛造後には、プリフォーム体２０のリム部２５に対してスピニング成形が施されるが、プリフォーム体２０に内部欠陥がある場合、スピニング成形に際して、割れが発生し易くなる。すなわち、プリフォーム体２０の成形に際しては、スピニング成形性（延性）を確保すべく、内部欠陥をできるだけ抑制することが重要である。そこで、本願発明者は、射出成形装置１を用いて射出成形された軽金属製のプリフォーム体２０について、その形状及び射出成形条件を適正に設定することによって欠陥のより少ない高品質なものを得るために、検証を行った。
【００３５】
なお、この検証においては、各種のプリフォーム体２０の形状及び射出速度を試したが、射出成形装置１において溶湯が半溶融状態となる６０５℃に溶湯温度を設定した場合に、全般に良好な結果が得られた。また、合金としては、Ｍｇ−７ｗｔ．％Ａｌ合金を採用した。したがって、以下では、射出成形装置１における溶湯温度が６０５℃に設定された場合について説明する。
【００３６】
次の表１は、射出成形装置１においてプリフォーム体２０の形状及び射出成形条件の各種設定条件の下で得られたプリフォーム体２０の良否判定をあらわすものである。なお、この検証では、スポーク部２３の形状を一定とした。すなわち、境界部を含む部位におけるプリフォーム体２０の径方向に沿ったスポーク部２３の寸法Ｌ２を一定とし、また、少なくとも一部でリム部２５との境界部をなすスポーク部２３の端面Ｒ２の面積Ｓ２を一定とした。また、この表１における「射出速度」とは、射出成形装置１におけるスクリュー６の移動速度に関する値をあらわし、「スポーク部における溶湯流速」とは、厳密には、射出成形装置１におけるスポーク部２３に対応する型内の領域を通過する溶湯の流速をあらわし、更に、「リム部における溶湯流速」とは、厳密には、射出成形装置１におけるリム部２５に対応する型内の領域を通過する溶湯の流速をあらわす。
【表１】
2005103616.tif 000003
2005103616.tif 000004
【００３７】
また、図５は、表１中のデータをプロットして、射出成形装置１に関する射出速度とスポーク部２３及びリム部２５における溶湯の流速との関係をあらわしたグラフである。プリフォーム体２０の径方向に沿って、２０ｍｍ，３０ｍｍ，４０ｍｍの寸法Ｌ１を有する各種リム部２５について、検証を行った。その結果、破線で示す矩形範囲Ｗ内にプロットされた点につき、内部欠陥をもたない良好なプリフォーム体２０が安定して得られた。すなわち、矩形範囲Ｗ内に収まるように、プリフォーム体２０の形状，スポーク部２３及びリム部２５における流速を設定することで、良好な内部品質を有するプリフォーム体２０を作ることができる。
【００３８】
表１中のデータ及びグラフから、射出成形装置１において、少なくとも、次の（１）及び（２）の設定条件の下で射出成形を行えば、良好な内部品質を有するプリフォーム体２０が得られることが判断された。
Ｌ２  ≧  Ｌ１                          （１）
Ｌ１：プリフォーム体２０の径方向に沿ったリム部２５の寸法
Ｌ２：プリフォーム体２０の径方向に沿ったスポーク部２３の寸法
Ｓ１／Ｓ２＝０．２５〜１．０            （２）
Ｓ１：リム部２５の縦断面Ｒ１の面積
Ｓ２：少なくともその一部でリム部２５との境界部をなすスポーク部２３の端面Ｒ２の面積
【００３９】
Ｓ１／Ｓ２が大きくなりすぎると、リム部２５に対応する型内で乱流が発生し易くなる。また、一方、Ｓ１／Ｓ２が小さくなりすぎると、リム部２５が設計上薄くなりすぎ、タイヤホイール用のプリフォーム体２０の形状を確保することができなくなる。
【００４０】
また、射出成形装置１において、スポーク部２３に対応する型内の領域からリム部２５に対応する領域への溶湯の湯流れについて、更なる層流充填化を図るには、
Ｖ１／Ｖ２＝１〜１０
Ｖ１：リム部２５における溶湯の流速
Ｖ２：スポーク部２３における溶湯の流速
とすることが好ましい。
更に、層流充填化を向上させるには、リム部２５における溶湯の流速を１０〜３０（ｍ／ｓ）とすることが好ましい。
【００４１】
図６は、良好な内部品質を実現する好適な形状をなすリム部２５を備えたプリフォーム体２０の径方向に沿った縦断面説明図である。図６に示すプリフォーム体２０では、本体の径方向に沿ったリム部２５の寸法Ｌ１が、同じく径方向に沿ったスポーク部２３の寸法Ｌ２よりも小さくなっており、また、リム部２５の縦断面Ｒ１の面積Ｓ１／スポーク部２３の端面Ｒ２の面積Ｓ２の値が、０．２５〜１．０の範囲内に収まっている。
【００４２】
リム部２５の形状は、図６に示すものに限定されることなく、上記（１）及び（２）の条件を満たしていれば、例えば図７の（ａ）〜（ｃ）に示すような形状に設定されてもよい。各図に示すスポーク部２３は共通であり、リム部２５のみが異なる形状を有している。図７の（ａ）に示すリム部２５は、プリフォーム体２０の径方向外方へほぼ同じ厚みを有しつつ延びるものであり、また、図７の（ｂ）に示すリム部２５は、プリフォーム体２０の下方へほぼ同じ厚みを有しつつ延びるものであり、更に、図７の（ｃ）に示すリム部２５は、プリフォーム体２０の下方へほぼ同じ厚みを有しつつ延びた後、径方向外方へ先細になりつつ延びるものである。
【００４３】
なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形装置の概略構成を示す部分断面説明図である。
【図２】（ａ）上記射出成形装置により射出成形された鍛造用素材を示す斜視図である。              （ｂ）上記鍛造用素材に対して鍛造及びスピニング成形工程が施されてなるタイヤホイールを示す斜視図である。
【図３】上記鍛造用素材のスポーク部とリム部との間の境界部を拡大してあらわす斜視図である。
【図４】境界部を含む部位における、鍛造用素材の径方向に沿った縦断面説明図である。
【図５】上記射出成形装置に関する射出速度とリム部又はスポーク部における溶湯の流速との関係をあらわすグラフである。
【図６】境界部を含む部位における、好適な形状をなすリム部を備えた鍛造用素材の径方向に沿った縦断面説明図である。
【図７】好適な形状をなす各種のリム部を備えた鍛造用素材の径方向に沿った縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…射出成形装置
２０…鍛造用素材（プリフォーム）
２３…スポーク部
２５…リム部
３０…タイヤホイール
３３…タイヤホイールのスポーク部
３５…タイヤホイールのリム部
Ｌ１…プリフォーム体の径方向に沿ったリム部の寸法
Ｌ２…プリフォーム体の径方向に沿ったスポーク部の寸法
Ｒ１…プリフォーム体の径方向に沿ったリム部の縦断面
Ｒ２…少なくともその一部でリム部との境界部をなすスポーク部端面
Ｓ１…リム部の縦断面Ｒ１の面積
Ｓ２…スポーク部端面Ｒ２の面積
【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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