(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系合金材からなる筒状素材を回転させながら成形して、端部に鍔部を備えた筒状体を形成するための回転塑性加工装置であって、
機台に設けられた固定側成形ローラと、
該固定側成形ローラと対峙して位置し且つ該固定側成形ローラに対して圧下される可動側成形ローラであって、前記固定側成形ローラと協働して前記筒状素材を成形するための可動側成形ローラと、
該可動側成形ローラと接して配置され、前記固定側成形ローラに対する前記可動側成形ローラの成形圧を該可動側成形ローラに付与するための可動側加圧ローラと、
前記可動側成形ローラ及び前記可動側加圧ローラの直線移動を案内するロッド状の共通のガイド部材と、
前記可動側加圧ローラを押圧して前記可動側成形ローラに成形圧を付与するための圧下シリンダーとを有することを特徴とする回転塑性加工装置。
【請求項２】
前記可動側加圧ローラの直径が前記可動側成形ローラの直径よりも大きい、請求項１に記載の回転塑性加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転塑性加工装置に係り、車輌用ホイールやリム、ベアリング用インナーまたはアウター用輪体などに用いられる充分に簡略化され簡易な操法による加工装置を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用ホイールの軸受部体やリム、ベアリングのインナーまたはアウター用輪廓部体などにリング状成形部体が用いられることは公知の如くであるが、このようなリング状成形部体を製作するには型内に対し溶湯を注入して造形する鋳造体を用い、これを適宜に切削ないし圧延すると共にそれなりの屈曲加工を併用して目的のリング状成形部体を得ることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来工法によるものは工数が大で、コスト高であると共に切削屑などが多量に発生するなどの不利がある。即ちリング状成形部体を成形型を利用して鋳込み成型すること自体に相当の工数を必要とすると共にこのような鋳造体は形態としては目的製品に近いものとして準備されるとしても断面的な変形加工における困難性が高いので穿削ないし切削あるいは切断加工を主体としたような煩雑な加工とならざるを得ず、設備的および工程的に相当の加工工数を必要とし、何れにしてもコスト高となる不利がある。
【０００４】
また上記したような加工設備は長さ方向または半径方向における往復運動を主体とした加工となるので設備的に大型となり、設備自体が高価であると共に運転エネルギーないし加熱その他の熱エネルギーや加工時における発生屑の多量化などからしてもそれぞれに不利とならざるを得ない欠点がある。
【０００５】
更に上記したような従来技術によるものは必要な原材料がそれなりに大型ないし大重量のものとなり、また上記のように加工工数や加工設備的にもコスト高となることから必然的に製品価格が高価とならざるを得ない欠点を有している。なお上記したような車輌用ホイールに関して加工性、成形性に優れたアルミニウム材を採用することも一部に行われているが、アルミニウム材は煩雑な処理工程が不可欠であって工数が嵩みコスト高とならざるを得ない不利がある。
【０００６】
なお車輌用ホイールやリムなどに関する従来の成形方法はプレス成形その他を併用した多段成形の如きであるが、成形後の表面が相当に荒く、成形精度なども好ましいものでないと共に工数なども大とならざるを得ない不利があり、成形加工時間が多大で成形肉厚などを均一に得難い欠点を有していて、寸法精度や各部における成形仕上り状態を均一に得難い不利がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記したような従来技術における不利、欠点を解消すべく検討を重ねて創案されたものであって、原材として適宜にアルミニウム系非熱処理材を用いることができ、その筒状体（パイプ材）を採用し、また該原材に対する加工の手法を大幅に変更することにより設備的ないし操作的に比較的簡易且つ低コストに好ましい車輌用ホイールリム部材その他の部体を得ることに成功したものであって、以下の如くである。
【００１３】
アルミニウム系合金材からなる筒状素材(20)を回転させながら成形して、端部に鍔部(21)を備えた筒状体(21)を形成するための回転塑性加工装置であって、
機台に設けられた固定側成形ローラ(4)と、
該固定側成形ローラ(4)と対峙して位置し且つ該固定側成形ローラに対して圧下される可動側成形ローラ(14)であって、前記固定側成形ローラ(4)と協働して前記筒状素材(20)を成形するための可動側成形ローラ(14)と、
該可動側成形ローラ(14)と接して配置され、前記固定側成形ローラ(4)に対する前記可動側成形ローラ(14)の成形圧を該可動側成形ローラ(14)に付与するための可動側加圧ローラ(2)と、
前記可動側成形ローラ(14)及び前記可動側加圧ローラ(2)の直線移動を案内するロッド状の共通のガイド部材(12)と、
前記可動側加圧ローラ(2)を押圧して前記可動側成形ローラ(14)に成形圧を付与するための圧下シリンダー(3)とを有することを特徴とする回転塑性加工装置。
【００１８】
本発明によれば、機台に固定側成形ローラを備えると共に該固定側成形ローラに対し圧下される可動側成形ローラを設けたことにより、両成形ローラ間に筒状素材の開口部を装入位置せしめてセットすることができ、筒状素材の全長方向に対し有効且つ均一な成形加工を円滑に行わしめ、そのまま簡易且つ的確に所期する目的の製品を得しめる。
【００１９】
前記した可動側成形ローラを前記機台に設けた圧下シリンダーで移動操作し前記固定側成形ローラ上に筒状素材を装脱すると共に該筒状素材に対する圧下成形を行わせるようにしたことによって周面が閉塞された筒状素材を被加工材とした立体的な成形操作を比較的簡易な設備構成によって平易且つ円滑に行わしめ、比較的簡易な設備により円滑な立体的成形加工を的確に行わしめて目的の塑性加工部体を能率的に得しめる。
【００２０】
両端が開口端部とされた筒状素材の開口端部から型部材を嵌装せしめ、前記筒状素材を回転せしめながら型部材を圧下して成形することによっても塑性加工部体を効率的に加工せしめる。
【００２１】
機台に固定側成形ローラを備えると共に該固定側成形ローラに対し、可動側加圧ローラによって圧下される可動側成形ローラを設け、該可動側成形ローラを前記機台に設けた圧下シリンダーで移動操作し前記固定側成形ローラ上に筒状素材を装脱すると共に該筒状素材に対する圧下成形を行わせるようにしたことにより上記したような成形加工を比較的コンパクトな機構によって円滑且つ効率的に遂行せしめ、また設備的、操作的に効率的且つ的確な機構で、簡易且つ低コストに目的の製品を得しめる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様について説明すると、先ず本発明においてはアルミニウム系合金材を用いて車輌用ホイールやリムなどの回転塑性加工部体を得るものであって、このアルミニウム系合金材としてはAl−Mg系、Al−Cu系、Al−Mn系、Al−Zn−Mg系その他の素材を採用することができる。
【００２３】
なお本発明によるものは、特にその製造を容易且つ能率化せしめるため、アルミニウム系非熱処理材を採用することができ、このアルミニウム系非熱処理材についてはAl−Mg系アルミニウム材としてＪＩＳに合金番号ＪＩＳ５００５、ＪＩＳ５０５２、ＪＩＳ５０５４、同５０５６、同５０８３、同５Ｎ０１、同５６５２の如く規定された５０００番系として規定されているものが適宜に採用される。
【００２４】
即ちこれらのアルミニウム系合金は、特定のAl−Mg系合金であって、アルミニウム材としての好ましい加工性、成形性のような特性を具備しながら、しかもその他のアルミニウム系合金において必要不可欠な成形後における熱処理を必要としないで部材として利用し得るものであり、建築用内外装材、車輌、船舶の内装材、一般板金、建築、缶エンド、鏡胴、圧力容器などに用いられているものであるが、本発明ではこのような非熱処理材を車輌用ホイールやリムなどの回転塑性加工部体を得るものである。
【００２５】
また本発明においては上記したような回転塑性加工部体を得るための素材として図１の(a)(b)に示すような円筒状や角筒状などの筒状中空素材１０として準備したものを中空素材１の長さ方向両端部外側にリム部が適宜突設され、中間部外側にはくびれ部が形成されたものとなし、斯かる成形は回転成形操作として殆んど抵抗のない条件下で平易且つ円滑に達成される。
【００２６】
中空素材１としてアルミニウム素材を採用することによって該素材の軽量性、変形性や加工性その他の公知のような特性を充分に利用せしめ、回転塑性加工が容易であり、しかも形態保持、美観性なども充分であるから各種機器の主体部分、ケース部分などに適宜に採用できる部体を容易に製作し、加工できることは前記した通りである。特に本発明ではそうしたアルミニウム素材による原材として図１に示すような筒状材である被加工素材を採用し、煩雑且つ困難な凹凸立体加工などを施すことなしに目的のケース状その他の立体的製品を少ない加工行程によって得しめることができる。
【００２７】
即ち、中空素材、特に筒状素材は上記したような軽量性が高度に確保された素材であり、しかも形態保持性やそれに伴う強度性の如きも適切に付与された素材であって、車輌用ホイールやリム、各種部品を取付け、あるいは収容するためのケースなどを少ない加工製作工程によって適切に得しめることができることを、それらの製品に対する具体的設計、製作によって確認することができた。なお前記のようなアルミニウム中空素材は一般的なアルミニウム製造過程の末尾部分において造管行程を採用することにより平易に製造し得ることは前記した通りである。
【００２８】
上記したように準備されたアルミニウム中空素材１たる被加工材１５を用いた本発明の回転塑性加工機構の具体例は図２に示す如くであって、ベース板１１の両端側に支持部７、７ａが配設されると共にそれらの支持部７、７ａ間にロッド状のガイド部材１２、１２がベース板１１と平行に設けられている。また、それらガイド部材１２、１２の両端部に配設された前記支持部７、７ａ間にはスライド部８がスライド可能として設けられ、該スライド部８と前記支持部７ａとの間に伸縮シリンダー３を設けてスライド部８を適宜にスライド操作せしめることにより可動側加圧ローラ２を有するスライド部８を固定側成形ローラ４に対し適宜に押進せしめるように成っている。
【００２９】
またベース板１１側のガイド部材１２と平行に設けられたスライド部１８が設けられ、それらのガイド部１２およびスライド部１８には可動台９が装置され、該可動台９には前記した支持部７上の固定側成形ローラ４に対する可動側成形ローラ１４が取付けられていて、前記したスライド部材８上の可動側加圧ローラ２と接合するように構成されている。即ち、前記シリンダー３による加圧ローラ２の強圧下条件で前記固定側成形ローラ４に対する可動側成形圧を得しめている。
【００３０】
前述した支持部７にはローラ取付台１６が設けられ、該取付台１６には上記した固定側成形ローラ４が取付けられ、しかも前記したベース板１１側に設けられたガイド部材１２と上述したスライド部１８に対しては可動側加圧ローラ２に対する可動側成形ローラ１４の支持台５が摺動可能に設けられ、上述した伸縮シリンダー３による可動側成形加圧ローラ２の移動に追随して該可動側成形ローラ１４がスライド部８とガイド部１２に沿った正確な設定状態による移動操作が行われるように成っている。
【００３１】
本発明によって得られる比較的簡易な回転塑性加工部体の１例は図３に示す如くであり、筒状体２０の長さ方向両端部に鍔部２１が形成されたものであり、筒状体２０の周面からの鍔部２１の突出量については適宜に得ることができる。なお筒状体２０および鍔部２１や筒状体２０に対し更に所要の突出部ないし穿孔を形成することにより車輌用部品等として好ましい製品を簡易且つ的確に提供し得ることは明らかである。
【００３２】
【発明の効果】
上記したような本発明によるときはアルミニウム系合金材を筒状素材とし、これを回転せしめると共に該素材の開口端部から所要の型部材を嵌装せしめて塑性加工することにより平易且つ的確に車輌用ホイールやリム、ベアリング用インナーまたはアウター用輪体などに用いられる有効な回転塑性加工部体をアルミニウム系素材の特性を利用して製造設備および操業を大幅に簡略化し簡易且つ迅速に製造することが可能であり、その工程を適切に簡易化し、短時間に目的の製品を得しめ、その工数を大幅に削減し、また加工屑の発生なども大幅に縮減され、好ましいコスト低減を得しめるなどの効果を充分に得しめるものであるから工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転塑性加工部体を得るための被加工素材の代表例についての斜面図である。
【図２】本発明による回転塑性加工を実施する加工設備の１例を示した平面図である。
【図３】本発明で得られる回転塑性加工部体の１例を示した斜面図である。
【符号の説明】
１  中空素材
２  可動側加圧ローラ
３  伸縮シリンダー
４  固定側成形ローラ
５  支持台
６  固定台
７  支持台
７ａ  支持部
８  スライド部
９  移動台
１０  内孔
１１  ベース板
１２  ガイド部
１４  可動側成形ローラ
１５  被加工材
１６  ローラ取付台
１８  スライド部（ガイド部材１２と平行）
２０  筒状体
２１  鍔部
【図１】
0004896320.tif 000002
【図２】
0004896320.tif 000003
【図３】
0004896320.tif 000004