JP2002178075A - 自動車用リムの製造方法 - Google Patents
自動車用リムの製造方法Info
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Abstract
るに当り、その凸部を容易に成形できるリムの製造方法
を提供する。 【解決手段】 素管から自動車用リムを製造する工程に
おいて、リムの中間素管1Cにおけるレッジ部5を部分
的に径方向の内側から外側へ押し出して、レッジ部5の
周方向に適宜間隔を有して複数の凸部6を形成する凸部
成形工程を含む。
Description
方法に関するもので、より詳しくは、ロードノイズを低
減できる自動車用ディスクホイールのリムの製造方法に
関する。
ヤ内周面とディスクホイールのリム外周面との間で形成
される内腔部(閉空間)の気柱共鳴によってロードノイ
ズが悪化することが知られている。これは、タイヤとリ
ムとで形成される前記の内腔部がタイヤの周方向におい
て同一断面積であるため、内腔部の共鳴がタイヤの回転
にかかわらず一定となり、常に一定の周波数で同じ方向
に加振されるためである。
して、リムウェル部に可動式の遮蔽板を複数取り付け、
走行時にこの遮蔽板が遠心力により起立して前記の内腔
部を区画し、気柱共鳴の共鳴周波数をロードノイズの問
題とならないような振動周波数領域へシフトさせてロー
ドノイズの低減を図るようにしたものが特開平11−2
45605号公報に開示されている。これを第1の従来
の技術とする。
を複数形成した可撓性リングをタイヤ内部に内挿して、
前記と同様にロードノイズを低減させるものが特許第3
003478号公報に開示されている。これを第2の従
来の技術とする。
来の技術については、いずれもディスクホイールとは別
体に形成した遮蔽板や可撓性リングを取り付けるため、
コスト高になる上に、前記第1の従来の技術において
は、タイヤ組付時にタイヤが遮蔽板に当り、遮蔽板を破
損させるおそれがある。
とができるリムを容易に製造することができる自動車用
リムの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
めに、請求項1記載の第1の発明は、素管から自動車用
リムを製造する方法において、リムの中間素管における
レッジ部を部分的に径方向の内側から外側へ押し出し
て、レッジ部の周方向に適宜間隔を有して複数の凸部を
形成する凸部成形工程を含むことを特徴とするものであ
る。
発明において、前記凸部成形工程を、リムの中間素材の
内外に凸部成形用の成形型を配置し、その内型をリムの
径方向の外側へ移動して、プレス成形により前記の凸部
を成形するようにしたことを特徴とするものである。
は第2の発明において、前記凸部成形工程後に、リムの
最終形状の成形を行うようにしたものである。
は第2又は第3の発明において、前記凸部成形工程後の
前段において、1対の成形ロールを用いてリム全幅に亘
って所定の形状に予備成形することを特徴とするもので
ある。
は第2又は第3又は第4の発明において、前記凸部成形
工程の前段のフレアー成形と予備成形を1回のプレス成
形にて行うことを特徴とするものである。
の実施の形態について説明する。
リムについて説明する。
ヤを組み付けた状態の縦断面図で、リム1の内側にディ
スク2が嵌合固着された2ピースタイプのホイールにお
いて、そのリム1の外周にタイヤ3が組み付けられてい
る。該リム1の外周面とタイヤ3の内周面との間に密閉
された空腔部4が形成されている。
より説明する。
宜間隔を有して凸部6が形成されており、該凸部6はリ
ム自体を部分的に外方(径方向の外側)へ押し出して形
成されている。ここにレッジ部5とは、図6に示すよう
な、タイヤ3が嵌合される両ビートシート部7,8とデ
ィスク2が嵌合固定されるドロップ部9を除く部分であ
り、図6のDの範囲に示す部分をいう。
心とする略真円に形成され、更に、前記凹部10はリム
の軸芯を中心とする略真円に形成されている。
成することにより、レッジ部5に周方向、すなわちタイ
ヤの回転方向に、前記の凸部6と該凸部6以外の部分で
形成される凹部10とが交互に形成される。
1で囲まれた前記空腔部4の周方向での断面積が、凸部
6と凹部10とにおいて相対的に2%以上、望ましくは
略2.5%変化するように形成する。すなわち、空腔部
4の周方向での断面積が凸部6において、凹部10より
2%以上、望ましくは2.5%減少するように形成され
ている。
数設けるものであるが、図の実施例のように、リム1の
レッジ部5を周方向に4等分し、その1/4の範囲毎に
凸部6と凹部10を交互に配置し、2個の凸部6が18
0度離れて対向し、2個の凹部10が180度離れて対
向するように配置することが望ましい。
形成して空腔部4の断面積を周方向、すなわちタイヤの
回転方向に変化させることにより、走行時のタイヤ3の
回転により、前記凸部6が位置する部分でのタイヤ3の
接地と、前記凹部10が位置する部分でのタイヤ3の接
地が交互に行われて、接地部での空腔部4の断面積がタ
イヤの回転に伴って変化し、その結果、気柱共鳴の共鳴
周波数をロードノイズの問題とならないような振動周波
数領域へシフトさせることができるとともに加振方向も
変化させることができる。
置に配置するとともに、前記空腔部4の断面積が周方向
において2.5%変化するようにしたホイールを使用し
て実験した結果、ロードノイズが発生する周波数200
〜300Hzにおいてロードノイズを3〜6dB低減で
きた。
造方法について説明する。
例を示す。
の加工工程により形成されたリムの形状を示す。
素管1Aを用意する。該素管1Aは所定径で両端20,
21が開口している。
端20,21から、フレア成形型30,31を矢印方向
へ圧入して両端部にフレア22,23を成形した第1の
中間素管1Bを得る。
管1Bを内外からなる1対の第1ロール32,33によ
り予備成形して第2の中間素管1Cを得る。この予備成
形は、後工程で成形されるフランジ部、ハンプ部、レッ
ジ部、ドロップ部などを図7(B)に示すような所定
の形状に予備成形するもので、これは後工程での形状確
保と板ひけを防止するためのものである。
れた第2の中間素管1Cに前記の凸部6をプレス成形に
よって形成する。この工程を凸部成形工程とする。な
お、この工程において、凸部6以外の部分も必要により
成形する。
図9に示す。この成形型は、環状の外型34と環状の内
型35とからなる。また、外型34と内型35は、図9
に示すように、夫々放射状に分割されて複数個の分割型
34a,35aからなる。この分割数は2〜14とする
ことが望ましく、図の例では8分割されている。更に、
外型34の分割型34aは夫々径方向(図8の矢印E−
F方向)に移動可能に設けられているとともにこの移動
を行うために駆動手段(図示せず)が設けられている。
該外型34の内面には、前記凸部6を成形するための凹
型面36とその他所望の型面が形成されている。
径方向(図8の矢印G−H方向)に移動可能に設けられ
ている。該内型35の外面には前記凸部6を成形するた
めの凸型面37とその他所望の型面が形成されている。
該内型35の中心部には、軸方向の一方が縮径する円錐
型の穴38が形成され、内型35の各分割型35aの内
面がテーパ面39に形成されている。
5と同軸で昇降移動するカム40が配置されており、該
カム40が図示しない駆動手段により昇降するようにな
っている。該カム40の先部は前記テーパ面39のテー
パ角に沿ったテーパ面からなる押し面41が形成され、
該カム40を矢印I方向へ移動することにより押し面4
1が内型35の各分割型35aを径方向の外側へ押し移
動するようになっている。
うには、先ず、外型34の分割型34aを矢印F方向へ
移動して外型34を拡径するとともに内型35の分割型
35aを矢印G方向へ移動して内型35を縮径してお
く。そして、この外型34と内型35の間に前記第2工
程で成形された第2の中間素管1Cを介在して外型3
4と内型35の各分割型34aを矢印E方向へ移動して
第2の中間素管1Cをクランプする(図8における左側
の状態)。
この下降により、該カム40の押し面41が内型35に
おける各分割型35aのテーパ面39に係合摺動し、カ
ム40の軸方向荷重の分力により内型35の各分割型3
5aが径方向の外側(矢印H方向)へ押し移動される。
このように内型35が押し移動されると、図8の右側に
示すように、その内型35に形成した凸型面37によっ
て前記第2の中間素管1Cにおけるレッジ部の一部が径
方向の外側へ押し出し(張り出し)加工され、前記の凸
部6が成形されて第3の中間素管1Dがプレス形成され
る。この第3工程により成形された凸部6及びその周辺
の形状を図10に示す。
ることにより、材料の軸方向の動きがほとんどなくな
り、リム幅方向の変動がわずかですむ。
上型42と内下型43を用いるとともにこの内上型42
に凸型面44を形成し、前記と同様の外型34で第2の
中間素管1Cをクランプした後に内上型42を図11の
矢印に示すように軸方向に移動して、凸型面44の軸方
向移動により凸部6を加工すると、図12に示すように
材料と凸型面44の接線角θが大きくなって摩擦抵抗が
大きくなり、材料が軸方向に押されて図12のβで示す
ような座屈を生じる。このような座屈が生じると、リム
幅の変動が大きく、またフランジ幅が狭くなって規格外
れとなる。また、狭くなる分を見込んで材料幅を広くし
なければならず不経済になる問題がある。
部6を径方向にプレス加工することにより、材料を引っ
張る引っ張り加工となり、前記の問題を解消することが
できる。
外のレッジ部分を外周面側から内周面側へ凹加工するこ
とも考えられるが、この加工は、いわゆる圧縮加工とな
り、一般的な張り出し加工と比較してその加工が困難で
ある。そのため、本発明の実施例においては、凸部6を
レッジ部5の内側面から外側面へ凸加工する張り出し加
工として凸部6の加工を容易にしたものである。前記の
凸部成形工程後に次の工程によりリムの最終形状の成形
を行う。
3ロール45,46により、前記第3工程で成形された
第3の中間素管1Dのビードシート部、ハンプ部、ドロ
ップ部の形状加工及びフランジ部のカール加工を行い、
リム全幅に亘って所定の形状に予備成形し、第4の中間
素管1Eを成形する。この第4工程により成形された
形状を図13に示す。図13において、5はレッジ部、
7,8はビードシート部、9はドロップ部、24はハン
プ部を示す。
では、主にレッジ部5における凸部6の凸加工が行わ
れ、図14に示すように、前記第3工程で成形される
凸部6の線長L1 がレッジ部5の線長L2 よりも長く
(約10%長く)なり、他の部位より加工度が大きくな
るとともに他の部位の形状は保証されていないため、凸
部6以外の部位の形状を整えるものである。
すように、割型からなる内型47の外周に前記第4の中
間素管1Eを配置し、テーパ状のカム48,49を図の
矢印方向へ移動して内型47を径方向の外側へ押圧し、
第4の中間素管1Eを内側から外側へ拡径して所定の寸
法、振れ精度に成形する。この第5工程は従来のリム
成形と同様である。この第5工程の終了により、図7
(B)に示すように、前記図1〜図5に示すような凸
部6を形成したリム1が得られる。
の製造方法について図15により説明する。
例の第1工程と第2工程を1つの工程で行うように
したものである。
はその加工工程により形成されたリムを示す。
の素管1Aを用意する。該素管1Aは所定径で両端2
0,21が開口している。
口両端20,21から成形型50,51を素管1Aの軸
方向に矢印の如く圧入して前記第1実施例における図7
(B)と略同形状の第1の中間素管1Fをプレス成形
により予備成形する。すなわち、フランジ部、ハンプ
部、レッジ部、ドロップ部を予備成形するとともに、同
時にフランジ部のR加工を行う。また、この成形は、図
15(A)に示すように、素管1Aを、その開口両端
20,21が上下に向くように配置し、上側の成形型5
0と下側の成形型51とで成形することが望ましい。ま
た、当然ながら両成形型50,51の外周型面は、前記
第1実施例における図7(B)の形状と同等の形状を
形成できる型面に形成されている。そして、両成形型5
0,51により前記素管1Aを径方向の外側へ押し出し
て素管1Aの材料が引っ張り加工されるように形成する
ようになっている。
であっても、加工傾斜角が小さいため、摩擦抵抗も少な
く、シワ、肉ひけもなく、均一に加工することができ
る。
素管1Fを、前記第1実施例における図7(A)に示す
第3工程と同様の外型34と内型35とカム40を用
いて同様の成形方向によりプレス加工し、前記第1実施
例における図7(B)と同形状の第2の中間素管1G
を得る。この第2工程においても前記と同様に、材料
を引っ張る引っ張り加工となる。
素管1Gを前記第1実施例における図7(A)に示す第
4工程と同様の内外からなる一対の第3ロール45,
46を用いて同様の成形方法により加工し、前記第1実
施例における図7(B)と同形状の第3の中間素管1
Hを得る。
素管1Hを、前記第1実施例における図7(A)に示す
第5工程と同様の内型47とカム48,49を用いて
同様の成形方法により加工し、前記第1実施例における
図7(B)と同形状のリム1を得る。
の工程がプレス成形を主としているため、基本的には材
料を引っ張る引っ張り加工である。
形でリムを製造するものにおいては、図16に示すよう
に素管の材料を、その素管(中立線)を基準に圧縮側K
と引っ張り側Lの両方に加工をしている。
図17に示すように、の加工が全て引っ張り側Lへ
の引っ張り加工であるため、前記圧縮と引っ張りの両加
工を行うものに比べて材料を低減することができ、リム
の軽量化とコスト低減を図ることができる。例えばリム
サイズ15×6で約10%の材料低減が可能になる。
実施例(図7)における第1工程と第2工程を図1
5(A)に示す1つの工程で行うことができるため、
前記第1実施例(図7)の製造方法に比べて加工工程が
1工程少なくてよく、製造の効率化を図ることができ
る。
る凸部をリムに形成するに当り、その凸部を容易に成形
することができる。
をリムの径方向の外側へ移動して凸部を成形することに
より、リムの軸方向への材料の動きがほとんどなくな
り、リムの軸方向の長さの変動がわずかですむ。すなわ
ち、仮に、型をリムの軸方向に移動して凸部を成形する
ようにすると、リムの軸方向への材料の動き量が多くな
り、その分、リムの管素材の幅方向長を広くしなければ
ならず不経済になるが、本発明のようにリムの径方向へ
の加工によって凸部を成形すると、リムの幅方向の長さ
の変動がわずかになり、前記の軸方向加工に比べて製品
コストの低減とリムの軽量化を図ることができる。
の凸部での加工度が大きいことから、他の部位の形状が
変化するおそれがある。そこで、請求項3記載のよう
に、凸部を成形した後に、リムの最終形状の成形を行う
と、振れ精度、寸法精度の高い最終形状が得られる。
程の前段において1対の成形ロールを用いてリム全幅に
亘って所定の形状に予備成形するので、後工程である凸
部成形工程において、形状確保の容易さと板ひけ防止が
効果的に達成される。請求項5の発明のように、凸部成
形工程の前段のフレアー成形と予備成形を1回のプレス
成形で行う場合には、請求項4の発明に比べて製造工程
の短縮が可能である。また、このプレス成形が引っ張り
加工となるので材料の低減が可能である。
ヤを組み付けた側面図。
(A)は加工工程図、(B)は(A)の加工によるリム
の断面形状を示す図。
大側断面図で、左半面は成形前の状態、右半面は成形後
の状態を示す。
拡大断面図。
図で、左半面は成形前の状態、右半面は成形後の状態を
示す。
図。
図。
ジ部との長さを説明する側断面図。
で、(A)は加工工程図、(B)は(A)の加工による
リムの断面形状を示す図。
図。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】 素管から自動車用リムを製造する方法に
おいて、リムの中間素管におけるレッジ部を部分的に径
方向の内側から外側へ押し出して、レッジ部の周方向に
適宜間隔を有して複数の凸部を形成する凸部成形工程を
含むことを特徴とする自動車用リムの製造方法。 - 【請求項2】 前記凸部成形工程を、リムの中間素材の
内外に凸部成形用の成形型を配置し、その内型をリムの
径方向の外側へ移動して、プレス成形により前記の凸部
を成形するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
自動車用リムの製造方法。 - 【請求項3】 前記凸部成形工程後に、リムの最終形状
の成形を行うようにした請求項1又は2記載の自動車用
リムの製造方法。 - 【請求項4】 前記凸部成形工程後の前段において、1
対の成形ロールを用いてリム全幅に亘って所定の形状に
予備成形することを特徴とする請求項1又は2又は3記
載の自動車用リムの製造方法。 - 【請求項5】 前記凸部成形工程の前段のフレアー成形
と予備成形を1回のプレス成形にて行うことを特徴とす
る請求項1又は2又は3又は4記載の自動車用リムの製
造方法。
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