(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
最終飾り穴径よりもやや小径に穴を打ち抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工された飾り穴のせん断面と破断面の両方を、しごきパンチとダイにより、しごきパンチをせん断面側から破断面側に移動させて、しごくことにより、前記飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化する工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
【請求項２】
自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた張り出し部を形成するように穴を打抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工した飾り穴の張り出し部を、最終飾り穴寸法のパンチとダイによってしごくことにより、しごき加工によって前記応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化して厚肉部を形成するとともに、前記応力集中部位で穴の径をしごき加工前の穴の径より大きくする工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
【請求項３】
自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた、張り出し部を形成するように、また、その他の飾り穴部位は、最終飾り穴径よりもやや小径の形状に穴を打抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工工程の後に、前記予加工した飾り穴の張り出し部を、最終飾り穴寸法のパンチとダイによりしごくことによって、前記応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化して厚肉部を形成し、前記応力集中部位で穴の径をしごき加工前の穴の径より大きくするとともに、その他の予加工された飾り穴部位のせん断面と破断面の両方を、しごきパンチとダイにより、しごきパンチをせん断面側から破断面側に移動させて、しごくことにより、前記飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化する工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ホイール用ディスク１は、図５、図６に示すように、意匠性の向上、または軽量化、あるいは冷却性を向上させるために、乗用車、バス、トラックを問わず、ディスク１の意匠面の周方向にいくつかの飾り穴２が形成されている。通常、この飾り穴２の形成は、所定の形状をした打ち抜きパンチで打ち抜く方法によってなされていた。
しかし、パンチで打ち抜いたままの状態では、図７に示すように、飾り穴２の破断面がギザギザになっていること、飾り穴２が応力が集中しやすく強度上の最弱部位になったいるため、とくに飾り穴２の角部近傍２ａ、２ｂ（図５）から亀裂Ｃが生じることが多く、その対策として次の方法が取られてきた。
▲１▼飾り穴エッジ部をコイニングすることによって圧縮残留応力を付加し、疲労強度を向上させるとともに、エッジ部のマイクロクラックを除去し、切欠感受  性による影響を排除する。
▲２▼飾り穴形状または、飾り穴面積の変更により剛性をアップする。
▲３▼素材板厚のアップにより剛性と疲労強度を向上する。
▲４▼高張力鋼使用により疲労強度を向上する。
▲５▼ショットピーニングにより疲労強度を向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の方法には次の問題があった。
▲１▼  エッジ部をコイニングする方法では、効果が得られるのはコイニングされたエッジ部のみであり、破断面からの亀裂に対しては効果が得られない。
▲２▼  飾り穴の形状や面積を変更する方法ではデザイン性が低下したり、ブレーキ冷却性能が低下する。
▲３▼  素材板厚のアップでの対応は、コストアップとともに、重量増加による車両性能の悪化が生じる。
▲４▼  抗張力鋼の使用は、コストアップになるとともに切欠感受性が低下する。
▲５▼  ショットピーニング法はコストアップとともに必要とする部位は効果が少ない。
本発明の目的は、意匠性の低下なしに、また、コストアップなしに、その強度を向上させた自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は次の通りである。
（１）  自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
最終飾り穴径よりもやや小径に穴を打ち抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工された飾り穴のせん断面と破断面の両方を、しごきパンチとダイにより、しごきパンチをせん断面側から破断面側に移動させて、しごくことにより、前記飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化する工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
（２）  自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた張り出し部を形成するように穴を打抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工した飾り穴の張り出し部を、最終飾り穴寸法のパンチとダイによってしごくことにより、しごき加工によって前記応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化して厚肉部を形成するとともに、前記応力集中部位で穴の径をしごき加工前の穴の径より大きくする工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
（３）  自動車ホイール用ディスクの飾り穴の形成方法において、
飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた、張り出し部を形成するように、また、その他の飾り穴部位は、最終飾り穴径よりもやや小径の形状に穴を打抜く、飾り穴予加工工程と、
前記予加工工程の後に、前記予加工した飾り穴の張り出し部を、最終飾り穴寸法のパンチとダイによりしごくことによって、前記応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化して厚肉部を形成し、前記応力集中部位で穴の径をしごき加工前の穴の径より大きくするとともに、その他の予加工された飾り穴部位のせん断面と破断面の両方を、しごきパンチとダイにより、しごきパンチをせん断面側から破断面側に移動させて、しごくことにより、前記飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化する工程とを、
順に行うことを特徴とする自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法。
【０００５】
上記（１）の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法では、最終飾り穴径よりもやや小径に穴を打ち抜く、飾り穴予加工工程と、予加工された飾り穴のせん断面、破断面を、しごきパンチとダイにより、しごくことにより、飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化できるので、意匠性の向上と、疲労強度を向上させた自動ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
上記（２）の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法では、飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた張り出し部を形成するように打抜く予加工工程と、予加工した飾り穴の張り出し部を、パンチとダイによってしごくことにより、しごき加工によって応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化する工程とを、順に行うことによって、疲労強度を向上させた、自動車ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
上記（３）の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法では、飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた、張り出し部を形成するように、また、その他の飾り穴部位は、最終飾り穴径よりもやや小径の形状に打抜く飾り穴予加工工程と、予加工工程の後に、最終飾り穴寸法のパンチとダイによりしごき加工を順に行うので、意匠性を向上させながら、疲労強度も向上させた自動車ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法を図１〜図４を参照して説明する。尚、従来（図５〜図７）と同一部分には従来と同じ符号をつけて説明する。
図１は、本発明の第１実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法の工程を示しており、図中、工程（Ａ）では、ディスク１に最終形状の飾り穴２よりもやや小径の飾り穴を打抜く、予加工を行った後の、飾り穴２の断面状態を示している。飾り穴２の最終平面形状は、図２に、一点鎖線で表示している。予加工の形状はそれよりもやや内側に径小で形成され、実線で示してある。
予加工された飾り穴２の切断面は、比較的滑らかな、せん断面２ｃと、これに続くギザギザの表面にマイクロクラックが生じている破断面２ｄと、からなっている。
【０００７】
工程（Ｂ）では、しごきパンチ１０、ダイ１２間にディスク１が配置される。工程（Ｃ）では、実際にせん断面２ｃ、破断面２ｄがしごかれる。
工程（Ｄ）では、しごき加工した後の、せん断面２ｃ、破断面２ｄの状態を示しており、圧縮残留応力が付与されて表面が強化されると同時に、破断面２ｄのマイクロクラックが押しつぶされ、せん断面２ｃ、破断面２ｄは表面が滑らかになる。
この方法によって、破断面２ｄのギザギザやマイクロクラックが無くなり、意匠性が向上されるとともに、ディスクの強度が向上される。
【０００８】
図４は本発明の第２実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法を工程順に示している。工程（Ａ）では、図３に示すように、飾り穴２の径は、少なくとも応力が発生しやすい部位については、正規の径よりも、やや小さい寸法にパンチとダイにより打抜く予加工が行われる。
予加工では、実線で示したように、最終形状よりも、部分的にやや内側に径小となるように、張り出し部２ｅが形成される。
予加工された飾り穴２の切断面は、第一実施例と同じように、比較的滑らかな、せん断面２ｃと、これに続くギザギザの表面にマイクロクラックが生じている破断面２ｄと、からなっている。
【０００９】
工程（Ｂ）では、しごきパンチ１０、ダイ１２間にディスク１が配置される。工程（Ｃ）では、図３に示した飾り穴２の予加工された状態の、応力が発生しやすいい部位に、正規の飾り穴２の形状よりも内側にやや径小となるように張り出し部２ｅを形成し、この張り出し部２ｅが形成された部分を、パンチ１０とダイ１２により、しごく。
このしごき加工によって、内側に径小となった張り出し部２ｅは、余肉となって裏面に移動させられることにより部分的に厚肉部１４を形成する。
この工程（Ｃ）によって、工程（Ｄ）（ダイとパンチからディスクを外した状態）では、応力集中部位が厚肉部１４となり、元板厚ｔよりも部分的に厚いＴとなる。この結果、ディスク１の板厚全体を厚くすることなく部分的に応力集中部位だけを厚肉部１４とすることにより、ディスク１の疲労強度の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の第３実施例は、特に図示しないが、第１実施例と、第２実施例を併せて行う方法である。すなわち、飾り穴２の予加工では、飾り穴２の応力集中部位は、その後のしごき加工によって余肉が生じる程度に内側に径小となるように張り出し部２ｅを形成し、その他の部位は、しごき加工によって、破断面２ｄに生ずるマイクロクラックが押し潰される程度に径小に形成しておき、その次の工程で、しごきパンチ１０とダイ１２によってしごき加工を行う。
この方法によれば、破断面２ｄのマイクロクラックが押し潰され、飾り穴２のせん断面２ｃと破断面２ｄは、圧縮残留応力付加による強度向上と、切断面が滑らかになるため、意匠性が向上する。これに加えて、応力集中部位の板厚を部分的に厚くする厚肉部を形成できるため、さらにディスク１の疲労強度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法によれば、最終飾り穴径よりもやや小径に穴を打ち抜く、飾り穴予加工工程と、予加工された飾り穴のせん断面、破断面を、しごきパンチとダイにより、しごくことにより、飾り穴予加工工程により発生した破断面のマイクロクラックを押しつぶし、せん断面、破断面を、圧縮残留応力を付加して平滑強化するので、意匠性の向上と、疲労強度を向上させた自動ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
請求項２の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法によれば、飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた張り出し部を形成するように打抜く予加工工程と、予加工した飾り穴の張り出し部を、パンチとダイによってしごくことにより、しごき加工によって応力集中部位に余肉を生じさせ、板厚を部分的に厚肉化する工程とを、順に行うことによって、疲労強度を向上させた、自動車ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
請求項３の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法によれば、飾り穴のコーナー部近傍の応力集中部位に、最終飾り穴形状よりも内側に張り出させた、張り出し部を形成するように、また、その他の飾り穴部位は、最終飾り穴径よりもやや小径の形状に打抜く飾り穴予加工工程を行い、予加工工程の後に、最終飾り穴寸法のパンチとダイによりしごき加工により、応力集中部には厚肉部、その他の部位は、せん断面、破断面に圧縮残留応力を付加し、せん断面破断面を滑らかにする工程を行うので、意匠性を向上させながら、疲労強度も向上させた自動車ホイール用ディスクを低価格で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法を示す工程図である。
【図２】  本発明の第１実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法の飾り穴予加工時の飾り穴形状を示す断面図および部分平面図である。
【図３】本発明の第２実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法の飾り穴予加工時の飾り穴形状を示す断面図および部分平面図である。
【図４】本発明の第２実施例の自動車ホイール用ディスクの飾り穴形成方法を示す工程図である。
【図５】本発明および従来の飾り穴の基本形状と応力集中部位を示す部分平面図である。
【図６】本発明および従来の飾り穴部の断面図である。
【図７】図６の飾り穴打抜き加工後のせん断面、破断面を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
１    ディスク
２    飾り穴
２a 、２ｂ  応力集中部位
２ｃ  せん断面
２ｄ  破断面
２ｅ  張り出し部
１０  しごきパンチ
１２  しごきダイ
１４  厚肉部
【図１】
0004233207.tif 000002
【図２】
0004233207.tif 000003
【図３】
0004233207.tif 000004
【図４】
0004233207.tif 000005
【図５】
0004233207.tif 000006
【図６】
0004233207.tif 000007
【図７】
0004233207.tif 000008