JP2002178075A

JP2002178075A - 自動車用リムの製造方法

Info

Publication number: JP2002178075A
Application number: JP2000386755A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Shimizu; 喜一清水
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-06-25
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP4906186B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロードノイズを低減する凸部をリムに形成す
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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用リムの製造
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。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用タイヤにおいては、タイ
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。

【０００３】このロードノイズの悪化を抑制する方法と
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。

【０００４】また、前記の内腔部を区画するための隔壁
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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記第１及び第２の従
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。

【０００６】そこで本発明は、前記の問題を解決するこ
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
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。

【０００８】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の
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。

【０００９】請求項３記載の第３の発明は、前記第１又
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。

【００１０】請求項４記載の第４の発明は、前記第１又
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。

【００１１】請求項５記載の第５の発明は、前記第１又
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。

【００１２】

【発明の実施の形態】図に示す実施例に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。

【００１３】先ず、本発明の製造方法により製造される
リムについて説明する。

【００１４】図１は本発明により製造されたリムにタイ
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。

【００１５】前記リム１の形状について図２乃至図５に
より説明する。

【００１６】リム１のレッジ部５には、その周方向に適
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。

【００１７】また、前記凸部６の頂部はリムの軸芯を中
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。

【００１８】前記のように凸部６を周方向に部分的に形
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。

【００１９】前記凸部６と凹部１０は、タイヤ３とリム
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。

【００２０】また、前記凸部６はリム１の周方向に所望
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。

【００２１】前記のようにリム１のレッジ部５に凹凸を
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。

【００２２】前記の凸部６と凹部１０を図の実施例の位
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。

【００２３】次に、前記の凸部６を形成したリム１の製
造方法について説明する。

【００２４】図７は本発明のリムの製造方法の第１実施
例を示す。

【００２５】図７（Ａ）は加工工程を示し、（Ｂ）はそ
の加工工程により形成されたリムの形状を示す。

【００２６】図７（Ａ）において、先ず金属製のリムの
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。

【００２７】次に、第１工程として前記素管１Ａの両
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。

【００２８】次に、第２工程として前記第１の中間素
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。

【００２９】次に、第３工程として、前記予備成形さ
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。

【００３０】この第３工程で使用する成形型を図８及び
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。

【００３１】また、前記内型３５の分割型３５ａも夫々
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。

【００３２】前記内型３５の穴３８の位置には、内型３
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。

【００３３】前記の成形型を使用して、第３工程を行
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）。

【００３４】次に、カム４０を矢印Ｉ方向に下降する。
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。

【００３５】このように凸部６を径方向の外側へ加工す
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。

【００３６】例えば図１１に示すように、内型として内
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。

【００３７】これに対し、本発明の実施例のように、凸
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。

【００３８】また、凸部６の加工方法として、凸部６以
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。

【００３９】第４工程として、内外からなる一対の第
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。

【００４０】この第４工程を行うのは、前記第３工程
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。

【００４１】次に、第５工程として図７（Ａ）に示
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。

【００４２】次に、前記の凸部６を形成したリム１の他
の製造方法について図１５により説明する。

【００４３】本第２実施例は、前記図７に示す第１実施
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。

【００４４】図１５の（Ａ）は加工工程を示し、（Ｂ）
はその加工工程により形成されたリムを示す。

【００４５】図１５（Ａ）において、先ず金属製のリム
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。

【００４６】次に、第１工程として前記素管１Ａの開
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。

【００４７】この第１工程は、素管１Ａの軸方向加工
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。

【００４８】次に、第２工程として、前記第１の中間
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。

【００４９】次に、第３工程として、前記第２の中間
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。

【００５０】次に、第４工程として、前記第３の中間
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。

【００５１】本第２実施例の製造方法においては、
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。

【００５２】従来のリムの製造方法において、ロール成
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。

【００５３】これに対し、前記第２実施例においては、
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。

【００５４】また、本第２実施例においては、前記第１
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。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、ロードノイズを低減す
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。

【００５６】また、請求項２記載の発明のように、内型
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。

【００５７】また、前記のように凸部を成形すると、こ
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。

【００５８】また、請求項４の発明のように凸部成形工
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により成形されたリムにタイ
ヤを組み付けた側面図。

【図２】図１に示すリムの斜視図。

【図３】図２に示すリムの側断面図。

【図４】図２に示すリムの正面図。

【図５】図１におけるＡ−Ａ線断面図。

【図６】リムのレッジ部を説明する側断面図。

【図７】本発明の製造方法の第１実施例を示すもので、
（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８】図７における第３工程を説明する成形型の拡
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。

【図９】図８における成形型の平面図

【図１０】図７における第３工程で成形されたリムの
拡大断面図。

【図１１】本発明と比較するための成形型を示す側断面
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。

【図１２】図１１の成形型により成形する場合の説明
図。

【図１３】図７の第４工程で成形されたリムの側断面
図。

【図１４】図７の第３工程により成形された凸部とレッ
ジ部との長さを説明する側断面図。

【図１５】本発明の製造方法の第２実施例を示すもの
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１６】従来のリムの成形を説明するリムの側断面
図。

【図１７】本発明のリムの成形を説明するリムの側断面
図。

【符号の説明】

１リム１Ａ素管１Ｂ〜１Ｈ中間素管５レッジ部６凸部３４，３５成形型３７凸型面

Claims

【特許請求の範囲】

【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。