JP2003306001A - Light alloy wheel for vehicle and producing method thereof - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light alloy wheel for a vehicle and a producing method thereof whereby a part having no problem in strength even if it is thin is specified and the weight is reduced while maintaining the strength. <P>SOLUTION: This light alloy wheel for the vehicle is provided with a disk part including a hub part and a design part, and a rim part. The disk part is provided with a spoke part formed by mold casting at the design part thereof, and the spoke part has at least a part having a ceiling thickness of 5 mm or less. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧鋳造、グラビ
ティ鋳造の金型を用いた車両用軽合金製ホイールに関
し、特に軽量化に特化した薄肉のスポーク部をもち、か
つ意匠性に優れたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light alloy wheel for a vehicle, which uses a die for low pressure casting and gravity casting, and has a thin-walled spoke portion specialized for weight reduction, and is excellent in design. It is a thing.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車両用ホイールの1つである自動車のロ
ードホイールには種々の材質、構造のものがあるが、自
動車の軽量化及び外観や意匠性の向上を目的として、鉄
製からアルミニウム合金、マグネシウム合金やチタン合
金などの軽合金製への変換が進んでおり、とくにアルミ
ニウム合金製のアルミホイールを装着する比率が増大し
ている。2. Description of the Related Art Road wheels for automobiles, which are one of the wheels for vehicles, have various materials and structures. For the purpose of reducing the weight of automobiles and improving their appearance and design, from aluminum to aluminum alloys, Conversion to light alloys such as magnesium alloys and titanium alloys is progressing, and in particular, the proportion of aluminum wheels made of aluminum alloys is increasing.

【０００３】ホイールは車両の外観性を左右するもので
あり、種々多様の形状で生産されている。大別してスポ
ークタイプ、ディッシュタイプ、フィンタイプ、メッシ
ュタイプとこの４つのタイプがある。スポークタイプと
はハブ部から３〜１０本のスポークが延在してリム部と
結合し、スポークを主体としてデザインされたものであ
る。ディッシュタイプとはスポークタイプよりもハブ部
がかなり広い範囲で緩やかな面が形成され、リム部とは
短めのスポークで連結されているデザイン部中心が略円
盤形状のものである。また、フィンタイプはスポークタ
イプに属するがスポーク数が比較的多くかつ細い点が特
徴である。また、メッシュタイプもスポーク数が多くか
つ細く伸びているが、スポークがハブ部とリム部の間で
網目のようにメッシュ状となるものである。各仕様によ
ってさらに様々な形態をもつ。Wheels affect the appearance of a vehicle and are produced in various shapes. There are four main types: spoke type, dish type, fin type, mesh type. The spoke type is designed with 3 to 10 spokes extending from the hub portion and joined to the rim portion, and the spokes are mainly used. The dish type has a hub surface that is much wider than the spoke type and has a gentle surface, and the center of the design part, which is connected to the rim portion by a shorter spoke, has a substantially disk shape. The fin type belongs to the spoke type, but is characterized by a relatively large number of spokes and a thin point. The mesh type also has a large number of spokes and is elongated, but the spokes are meshed like a mesh between the hub portion and the rim portion. It has various forms depending on each specification.

【０００４】アルミホイールはスチール製のものに比べ
て軽量であることが最大のメリットである。また、アル
ミホイールの低圧鋳造、グラビティ鋳造により製造した
車両用軽合金ホイールにおいて、デザイン面ではホイー
ルの強度の点から必要以上に肉厚であり、さらに薄肉軽
量化の余地があった。特にスポークタイプのものにおい
ては強度と薄肉軽量化を両立するための設計自由度が高
く、逆に技術者にとって形状最適化の判断を困難なもの
にしていた。The most important advantage of aluminum wheels is that they are lighter than steel wheels. In addition, the light alloy wheels for vehicles manufactured by low pressure casting and gravity casting of aluminum wheels are unnecessarily thick in view of the strength of the wheels in terms of design, and there is room for further reduction in thickness and weight. In particular, the spoke type has a high degree of freedom in design in order to achieve both strength and reduction in thickness and weight, which makes it difficult for an engineer to determine the shape optimization.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デザイ
ン面での製品強度を解析すると肉薄にできる部分はごく
僅かな部分に限られることが解った。また、肉薄にする
と鋳造性が悪化するため、単にキャビティ形状を変更す
るだけでは製造上問題が発生する。よって本発明の課題
は薄肉にしても比較的強度に問題のない部分を特定し、
強度を保ちながら軽量化を果たした車両用軽合金ホイー
ルを提供することである。また、それを製造するための
製造方法を提供することである。However, when the product strength in terms of design is analyzed, it was found that the thinned portion is limited to a very small portion. Further, if the wall thickness is made thin, the castability will be deteriorated, so that simply changing the shape of the cavity causes a problem in manufacturing. Therefore, the object of the present invention is to specify a portion having no problem in strength even if it is thin,
It is an object of the present invention to provide a light alloy wheel for a vehicle, which is lightweight while maintaining strength. Moreover, it is providing the manufacturing method for manufacturing it.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の車両用軽合金ホ
イールは、ハブ部及びデザイン部を含むディスク部とリ
ム部を有する車両用軽合金ホイールであって、前記ディ
スク部は金型鋳造により成形されたスポーク部をデザイ
ン部に備え、かつ前記スポーク部の天井肉厚は少なくと
も1部が５ｍｍ以下であることを特徴とする。本発明者
等の軽合金ホイールにおける強度解析の結果、スポーク
部の側面部において強度を持たせれば天井部での肉厚は
比較的薄くても問題無く使用できることが解った。これ
により強度的に駄肉のない軽量な車両用ホイールとな
る。また、天井肉厚は４ｍｍ以下さらには３．５ｍｍ以
下でも強度的に充分である。この天井肉厚は鋳造後のも
のを示し、切削加工前の寸法を示す物である。例えば図
１のスポーク部断面図に示すように、天井とはスポーク
部のデザイン面に平行な面の部分を主に指し、また側面
部とはデザイン面に平行でない肉厚となる部分を示す。
天井肉厚とは図１中でしめすＴ２の部分である。この天
井部分を形成する金型キャビティは幅薄となるため溶湯
が行き渡りにくい。そのため、次のような鋳造法案を用
い、天井肉厚５ｍｍ以下を達成した。つまり、ハブ部及
びデザイン部を含むディスク部とリム部を有する車両用
軽合金ホイールの製造方法であって、前記ハブ部および
リム部を形成する金型キャビティに湯口を設け、かつス
ポーク部の天井部分キャビティを形成する上型と下型の
温度を５０℃以上とし、その後溶湯を各湯口から注湯し
て鋳造するスポーク部の天井肉厚が少なくとも1部５ｍ
ｍ以下であることを特徴とする。スポーク部の天井部分
キャビティを形成する前記下型の温度は３５０〜４００
℃であることが好ましい。このように下型の金型表面温
度を若干低くすることで、デザイン面での鋳肌を綺麗な
ものにし、美観不良を抑制すると共に上型の温度を高く
して主に上型近傍で溶湯をキャビティ内に流す。また、
ハブ部とリム部を形成するキャビティ位置に湯口を各々
設けることでハブ部とリム部の溶湯流量を極力少なく
し、溶湯の充填を促進している。上型と下型の温度は１
０５０℃以下であると温度制御や鋳造サイクルの点から
好ましい。A light alloy wheel for a vehicle according to the present invention is a light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein the disc portion is formed by die casting. It is characterized in that a molded spoke portion is provided in the design portion, and at least a part of the spoke portion has a ceiling wall thickness of 5 mm or less. As a result of strength analysis of the light alloy wheel by the present inventors, it has been found that if the side surface of the spoke portion has strength, it can be used without any problem even if the thickness of the ceiling portion is relatively thin. As a result, it becomes a lightweight vehicle wheel that does not have the flesh strength. Also, a ceiling thickness of 4 mm or less, further 3.5 mm or less is sufficient for strength. This ceiling wall thickness is after casting and shows the dimensions before cutting. For example, as shown in the sectional view of the spoke portion in FIG. 1, the ceiling mainly refers to a portion of a surface parallel to the design surface of the spoke portion, and the side surface portion refers to a portion having a wall thickness that is not parallel to the design surface.
The ceiling wall thickness is the portion T2 shown in FIG. Since the mold cavity forming this ceiling portion is thin, it is difficult for the molten metal to spread. Therefore, a ceiling thickness of 5 mm or less was achieved by using the following casting method. That is, a method for manufacturing a vehicle light alloy wheel having a disc portion including a hub portion and a design portion, and a rim portion, wherein a gate is provided in a mold cavity forming the hub portion and the rim portion, and a ceiling of a spoke portion. The upper and lower molds that form the partial cavities are heated to 50 ° C or higher, and then the molten metal is poured from each spout to cast the spokes.
It is characterized by being m or less. The temperature of the lower mold forming the ceiling cavity of the spoke part is 350 to 400.
C. is preferred. By slightly lowering the mold surface temperature of the lower mold in this way, the casting surface on the design side is made more beautiful, aesthetic defects are suppressed, and the temperature of the upper mold is raised to raise the molten metal mainly near the upper mold. Flow into the cavity. Also,
By providing a sprue at each of the cavity positions forming the hub portion and the rim portion, the flow rate of the molten metal in the hub portion and the rim portion is reduced as much as possible, and the filling of the molten metal is promoted. The temperature of the upper mold and the lower mold is 1
A temperature of 050 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of temperature control and casting cycle.

【０００７】また、型開きの際の可動型の制御、複数の
湯口の配置・注湯により意匠性の良好なものとすること
も可能である。つまり、前記上型を可動型とし、離型時
に上型を平行に上昇させるための上昇機構を用いて鋳造
を行うようにすることでスポーク部のテーパ部傾きの少
なくとも一部が５．０°未満であるものを製造できる。
また同様に、スポーク部の鋳抜き部のテーパ部傾きは少
なくとも一部が５．０°未満であるものを製造できる。
さらに、スポーク部のテーパ部傾きは少なくとも一部が
５．０°未満であり、かつスポーク部の鋳抜き部でのテ
ーパ部傾きは少なくとも一部が５．０°以下であるもの
を製造できる。上型を平行に制御するための詳細な機構
は後述する。Further, it is possible to improve the design by controlling the movable mold when opening the mold and arranging and pouring a plurality of gates. That is, by making the upper mold movable and performing casting using a lifting mechanism for lifting the upper mold in parallel at the time of mold release, at least a part of the inclination of the tapered portion of the spoke is 5.0 °. Less than can be manufactured.
Similarly, it is possible to manufacture one in which at least a part of the tapered portion of the cast-out portion of the spoke portion is less than 5.0 °.
Furthermore, it is possible to manufacture a spoke part in which the taper part inclination is at least partly less than 5.0 °, and the spoke part taper part inclination is at least partly 5.0 ° or less. A detailed mechanism for controlling the upper molds in parallel will be described later.

【０００８】テーパ部全体の３０％以上、さらには５０
％以上の部分を５．０°未満のテーパ部傾きとすること
が可能である。さらには、前記スポーク部の５．０°未
満である部分の最小幅が５ｍｍ以下、厚さが２０ｍｍ以
上である、外観上非常に細い、シャープといった印象を
与えるホイールとすることが可能であるし、スポーク部
裏面の鋳抜き部でのテーパ部傾きも５．０°未満となる
ようにして成形可能である。また、テーパ部傾きは４．
５°、さらには４．０°以下、３．５°以下とすること
も可能である。30% or more of the entire taper portion, further 50
It is possible to make the taper portion inclination of less than 5.0 ° in the portion of% or more. Further, the wheel having a minimum width of 5 mm or less and a thickness of 20 mm or more in a portion of the spoke portion which is less than 5.0 °, and having a very thin and sharp appearance can be provided. It is possible to mold the taper slope at the cast-out portion on the rear surface of the spoke portion to be less than 5.0 °. The taper inclination is 4.
The angle may be 5 °, further 4.0 ° or less, 3.5 ° or less.

【０００９】また、ハブ部及びデザイン部を含むディス
ク部とリム部を有する車両用軽合金製ホイールであっ
て、前記ハブ部に設けられたボルト穴凹部のテーパ部傾
きが５°以下であることを特徴とする車両用軽合金ホイ
ールを製造することが可能である。これにより従来は表
現し難かったボルト穴凹部の精密度さ、高級感等をさら
に強調することができる。A wheel made of a light alloy for vehicles having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein a taper portion inclination of a bolt hole concave portion provided in the hub portion is 5 ° or less. It is possible to manufacture a light alloy wheel for a vehicle, which is characterized by: As a result, it is possible to further emphasize the precision, the sense of quality, etc. of the bolt hole concave portion, which has been difficult to express in the past.

【００１０】本発明においてスポーク部とはハブ部とリ
ム部との間を橋絡する連結部を指す。また、スポーク部
のテーパ部傾き、鋳抜き部のテーパ部傾き、とは図１に
示すθの部分でスポークの軸方向とテーパ部面のなす角
度である。例えば図１に示すようにスポーク部３４の垂
直断面形状が意匠面側４１が平坦でありテーパ部傾きが
意匠面裏側まで一定である場合、当然テーパ部傾きの角
度θはホイールの軸方向（Ａ）とテーパ部４０とのなす
角度である。また、スポーク部３４の断面形状４１が意
匠面側が凸形状でありテーパ部４０傾きが意匠面裏側ま
で一定である場合もホイールの軸方向とテーパ部とのな
す角度である。さらに、にスポーク部の断面形状は、デ
ザイン面４１正面から連続してテーパ部４０まで曲がっ
ており、テーパ部が場所により異なる曲率をもつ場合、
ホイールの軸方向となす角度が最も小さくなる部分での
角度である。また、スポーク部のテーパ部はデザイン面
表側から型締めされる型により形成されるものである
が、逆に裏側からあてがわれる型により成形されるもの
でもよく、その場合はスポーク部はデザイン面側が幅広
で奥にいくに従い狭まる逆のテーパ部傾きとなる。ま
た、テーパ部全体の〜％以上との定義はテーパ部となる
部分の面積に対して％表示したものではない。デザイン
面から見たスポーク部の輪郭の長さに対して、５°未満
のテーパ部傾きが存在する部分の長さの割合を示すもの
である。例えば図１においてはデザイン面にＹ字型のス
ポークが複数設けられているが、Ｙ字の枝分かれしてい
る部分内側は５°以上のテーパ部傾きで、残りのＹ字の
外側のみが５°未満のテーパ部傾きで形成されていると
する。 Ｙ字の枝分かれしている部分内側の長さの輪郭
の総和が１４４ｍｍであり、残りのＹ字の外側が２４０
ｍｍであれば、２４０／（２４０＋１４４）＝０．６２
５となり、６２．５％が５°未満のテーパ部傾きを有す
る部分である。In the present invention, the spoke portion means a connecting portion bridging between the hub portion and the rim portion. Further, the inclination of the tapered portion of the spoke portion and the inclination of the tapered portion of the cast-out portion are the angles between the axial direction of the spoke and the tapered portion surface at the portion θ shown in FIG. For example, as shown in FIG. 1, when the vertical cross-sectional shape of the spoke portion 34 is flat on the design surface side 41 and the taper portion inclination is constant up to the back surface of the design surface, the taper portion inclination angle θ naturally becomes the axial direction of the wheel (A ) And the taper portion 40. Further, even when the cross-sectional shape 41 of the spoke portion 34 is convex on the design surface side and the inclination of the taper portion 40 is constant up to the back surface of the design surface, the angle between the axial direction of the wheel and the taper portion is also formed. Further, the cross-sectional shape of the spoke portion is continuously curved from the front surface of the design surface 41 to the taper portion 40, and when the taper portion has a different curvature depending on the location,
This is the angle at the smallest angle with the axial direction of the wheel. Also, the tapered portion of the spoke portion is formed by a mold that is clamped from the front side of the design surface, but it may be molded by a mold that is applied from the reverse side, in which case the spoke portion is designed surface. The side has a wide taper and the taper part has the opposite inclination that narrows toward the back. Further, the definition of "% or more" of the entire tapered portion is not expressed as a percentage with respect to the area of the portion to be the tapered portion. It shows the ratio of the length of the portion where the inclination of the taper portion is less than 5 ° to the length of the contour of the spoke portion viewed from the design side. For example, in FIG. 1, a plurality of Y-shaped spokes are provided on the design surface, but the inside of the Y-branched portion has a taper inclination of 5 ° or more, and the remaining Y-shaped outside is 5 °. It is assumed that the taper portion is formed with an inclination of less than. The total length of the inside of the Y-branched portion is 144 mm, and the outside of the remaining Y-shape is 240 mm.
If mm, 240 / (240 + 144) = 0.62
5, 62.5% is a portion having a taper portion inclination of less than 5 °.

【００１１】スポーク部は一律に同じ太さでハブ部から
リム部まで成形されておらず、場所により異なる。ま
た、形状も複雑である為、意匠面のテーパ部傾きが５．
０°未満である部分と５．０°以上である部分とが混在
する。当然ながらスポーク部の断面積が小さいと溶湯の
湯流れ性が悪くなる為鋳造欠陥がおきやすい。テーパ部
傾きが５．０°未満でスポーク部の幅が５ｍｍ以下であ
るとリム部だけに湯口を設けたサイドゲート法や、ディ
スク部だけに湯口を設けたセンターゲート法では前記部
分で溶湯の流れが抑制される為、成形状態の悪化や鋳造
サイクルが遅くなるなどの方案的な問題が発生する。The spoke portions are not formed uniformly from the hub portion to the rim portion with the same thickness, and vary depending on the location. Moreover, since the shape is complicated, the inclination of the tapered portion of the design surface is 5.
A part of less than 0 ° and a part of more than 5.0 ° are mixed. As a matter of course, if the cross-sectional area of the spokes is small, the flowability of the molten metal deteriorates and casting defects easily occur. If the taper inclination is less than 5.0 ° and the width of the spokes is 5 mm or less, the side gate method in which the sprue is provided only on the rim portion and the center gate method in which the sprue is provided only on the disk portion are Since the flow is suppressed, there are design problems such as deterioration of the molding state and delay of the casting cycle.

【００１２】リム部キャビティだけに湯口を設けたサイ
ドゲート法や、ハブ部キャビティだけに湯口を設けたセ
ンターゲート法では前記部分で溶湯の流れが抑制される
為、成形状態の悪化や鋳造サイクルが遅くなりやすいの
で、リム部キャビティにサイドゲートを設け、かつハブ
部キャビティにセンターゲートを設けることで天井肉厚
の薄い軽量なホイールを成形することができる。またこ
の際サイドゲートはディスク部キャビティよりも上方に
設けることでセンターゲートとサイドゲートからの溶湯
の湯境がディスク部（スポーク部）上で発生しなくなる
ため好ましい。また、本発明はアルミニウム合金製ホイ
ールに限らずマグネシウム合金製ホイールなどにも適用
可能である。In the side gate method in which the gate is provided only in the rim cavity and in the center gate method in which the gate is provided only at the hub cavity, the flow of the molten metal is suppressed at the above-mentioned portion, so that the deterioration of the molding state and the casting cycle may occur. Since it is likely to be slow, by providing the side gate in the rim cavity and the center gate in the hub cavity, it is possible to mold a lightweight wheel having a thin ceiling thickness. Further, at this time, it is preferable that the side gate is provided above the disc cavity so that the molten metal boundary between the center gate and the side gate does not occur on the disc portion (spoke portion). Further, the present invention is applicable not only to aluminum alloy wheels but also to magnesium alloy wheels and the like.

【００１３】本発明において鋳抜き部とは図１に記載し
たようにハブ部やデザイン部の裏側に形成された軽量化
のための凹部（４４）である。鋳抜き部４４でのテーパ
部４３傾きは図１下方に示すθの部分である。例えば図
１に示すようにスポーク部３４に鋳抜き部が設けられて
おり鋳抜き部４４のテーパ部４３傾きがデザイン面裏側
まで一定である場合、鋳抜き部でのテーパ部傾きθはホ
イールの軸方向（Ａ）と鋳抜き部のテーパ部４０とのな
す角度である。また、鋳抜き部４４の断面形状が、鋳抜
き部でのテーパ部４３が場所により異なる曲率をもつ場
合、ホイールの軸方向となす角度が最も小さくなる部分
での角度である。天井肉圧は５ｍｍ以下、さらには４ｍ
ｍ以下でも、スポーク部の最小幅は４．５ｍｍ以下、厚
さＴ１を３０以上とすることが可能である。In the present invention, the cast-out portion is a weight-reducing recess (44) formed on the back side of the hub portion and the design portion as shown in FIG. The inclination of the taper portion 43 in the cast-out portion 44 is the portion of θ shown in the lower part of FIG. 1. For example, as shown in FIG. 1, when the spoke portion 34 is provided with a cast-out portion and the inclination of the taper portion 43 of the cast-out portion 44 is constant up to the back side of the design surface, the taper portion inclination θ at the cast-out portion is It is an angle formed by the axial direction (A) and the taper portion 40 of the casting portion. Further, the cross-sectional shape of the cast-out portion 44 is the angle at which the angle formed with the axial direction of the wheel is the smallest when the taper portion 43 in the cast-out portion has a different curvature depending on the location. Ceiling pressure is less than 5mm, and further 4m
Even if it is m or less, the minimum width of the spoke portion can be 4.5 mm or less and the thickness T1 can be 30 or more.

【００１４】テーパ部傾きを小さくするため、湯口だけ
でなく金型から凝固したホイールを取り出す際に、厳密
な金型の駆動制御が必要である。ディスク部を形成する
下型または上型を型開けする際、可動プラテンを３ヶ所
以上で同期に押し上げする平行制御駆動装置を用いて動
かすことが好ましい。上型プラテンに同期ピストンを設
け、上板を押し上げ、最下端の位置にある上板を２０〜
３０ｍｍ程度の高さまで平行に移動させればよい。もし
くは下型プラテンに３ヶ所以上の同期の油圧シリンダを
設けて、直接可動プラテンを押し上げても良い。２ヶ所
以下であると可動プラテンが傾きやすく、テーパ部傾き
の小さい製品は作り難い。In order to reduce the inclination of the taper portion, strict drive control of the die is required when taking out the solidified wheel from the die as well as the sprue. When the lower die or the upper die that forms the disk portion is opened, it is preferable to move the movable platen using a parallel control drive device that synchronously lifts the movable platen at three or more locations. A synchronous piston is installed on the upper platen, and the upper plate is pushed up, and the upper plate at the lowermost position is moved to 20 ~.
It may be moved in parallel to a height of about 30 mm. Alternatively, the lower platen may be provided with three or more synchronous hydraulic cylinders to directly push up the movable platen. If there are two or less locations, the movable platen is likely to tilt, and it is difficult to make a product with a small taper inclination.

【００１５】従来のホイール鋳造機においては単に１本
の油圧シリンダで可動プラテンを引き上げ、単純に型開
きを行っていた。しかしホイールの鋳造においては下型
プラテンの近傍に保持炉を備える構造であり、そのよう
な構成においては下型プラテンが熱膨張しやすい。上型
プラテンと下型プラテンの熱膨張による寸法差が異なる
為、ガイドの内径とガイドポストの外径とは０．３〜
０．５ｍｍ程の隙間を取る必要がある。しかしこの隙間
により可動プラテンは絶えずどこか一方で傾きながら上
昇するという現象を起こす。スポーク部やハブ部の凹部
等に６．０〜８．０°のテーパ部傾きが設けているもの
であれば上記可動プラテンの傾きは問題にならない許容
範囲であり、成形品の形状を損なうことなく製品を離型
することができたが、テーパ部傾きが５°未満の製品で
はこの傾きが起こるとスポーク部やハブ部の凹部でカジ
リが発生しやすい。下型からの離型時、製品は高温で強
度が低い。特にデザイン面が複雑な形状をしている場
合、下型に取られやすくまた引き抜き方向に対して強度
が弱く、垂直にスムーズに上昇させないとデザイン部の
カジリを起す。よって離型時の上型が備えられた可動プ
ラテンの詳細な配慮は非常に重要な技術である。上型が
下型に対して平行上昇しなければいけない距離は、型締
め位置から５〜２０ｍｍ程度である。それより上昇して
しまえば多少可動プラテンが傾いてもデザイン面と下型
がぶつかることは無い。この程度まで厳密な制御によっ
て可動プラテンを持ち上げるためには上型または上型と
固着している可動プラテンでの３箇所以上を同時に同じ
移動量で押し上げる平行移動制御をさせる必要がある。
４本同期の垂直シリンダ方式が特に有効である。シリン
ダの駆動は電流制御バルブやサーボバルブを用いれば良
い。In the conventional wheel casting machine, the movable platen is pulled up by only one hydraulic cylinder and the mold is simply opened. However, when casting a wheel, a holding furnace is provided near the lower mold platen, and in such a structure, the lower mold platen is likely to thermally expand. Since the dimensional difference due to the thermal expansion of the upper mold platen and the lower mold platen is different, the inner diameter of the guide and the outer diameter of the guide post are 0.3-
It is necessary to make a gap of about 0.5 mm. However, due to this gap, the movable platen constantly rises while tilting somewhere. The inclination of the movable platen is within a permissible range without any problem as long as the spokes or the recesses of the hub have a taper inclination of 6.0 to 8.0 °, and the shape of the molded product is impaired. The product could be released from the mold without this, but in products with a taper inclination of less than 5 °, this inclination tends to cause galling in the recesses of the spokes and hub. When released from the lower mold, the product has low strength at high temperature. Especially when the design surface has a complicated shape, it is easy to be taken by the lower mold, and its strength is weak in the pulling direction. Therefore, detailed consideration of the movable platen provided with the upper mold at the time of mold release is a very important technique. The distance that the upper mold has to rise parallel to the lower mold is about 5 to 20 mm from the mold clamping position. If it rises above that, the design surface and the lower mold will not collide even if the movable platen tilts slightly. In order to lift the movable platen by strict control to this extent, it is necessary to perform parallel movement control in which the upper die or the movable platen fixed to the upper die is simultaneously pushed up at three or more locations with the same amount of movement.
A 4-cylinder vertical cylinder system is particularly effective. A current control valve or a servo valve may be used to drive the cylinder.

【００１６】また、鋳造上型は一般的に２００ＫＮ型締
め力で下型を押している。油圧で１０ＭＰａ程度である
為、この１０ＭＰａを０．０１秒未満の速さで実質０Ｍ
Ｐａにまで落とすと鋳造機にかかる応力による変形も１
度に開放され、油圧回路中にサージ圧が発生し、これに
より鋳造機全体が振動し、可動プラテンが下型に対して
平行に移動せず、また、下型に対して上型が横方向に移
動して下型とデザイン面のカジリを起こしやすくする。
実際のバルブが全開になるまでの時間は０．０２秒ほど
であるが、型締め力が０ＭＰａになるのはその半分ほど
の時間である。よって型締め力を０．０５秒以上、さら
に好ましくは０．１０秒以上の長い時間をかけて型締め
力を抜くことで急激な油の減圧による鋳造機の衝撃を和
らげ、結果カジリの無いデザイン面を成形可能である。
また、型締めの位置から５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍ
ｍ以上の高さまで稼動プラテンの上昇速度を１０ｍｍ／
ｓ以下（０を含まず）とすることが重要である。型締め
の位置では下型と意匠面が全面にわたって接触してお
り、多少型に振動が与えられても意匠面に傷ができる。
鋳造後に意匠面の全面を加工する外観のものであれば問
題はないが、鋳肌を意匠面に活かす外観のものでは多少
の傷でも不良となる。特にテーパ部傾きが小さいとこの
問題は研著に発生する。例えば金型と意匠面が５ｍｍ未
満の距離しかない位置で鋳造機に衝撃を与えると単純に
５ｍｍ×ｔａｎ５°の計算から０．５ｍｍの金型の横ず
れで意匠面に傷が付くことになる。ガイドとガイドポス
トのみのクリアランスでこの金型の横ずれを矯正するの
は不可能である。よって振動を与えないように所定の位
置までは遅いスピードで離型することが好ましい。当然
テーパ部傾きが小さくなるほど稼動プラテンの上昇速度
を遅くすることが好ましい。上昇距離によって上昇速度
を変速できるようにしておけば適宜対応できる。Further, the upper mold for casting generally pushes the lower mold with a clamping force of 200 KN. Since the hydraulic pressure is about 10 MPa, this 10 MPa is practically 0 M at a speed of less than 0.01 seconds.
When it is dropped to Pa, deformation due to stress on the casting machine is also 1
The casting machine is vibrated, the movable platen does not move in parallel to the lower mold, and the upper mold is lateral to the lower mold. Move to and make it easier for the lower mold and design surface to be scratched.
The actual time for the valve to fully open is about 0.02 seconds, but the mold clamping force becomes 0 MPa for about half of that time. Therefore, by releasing the mold clamping force over a long time of 0.05 seconds or more, more preferably 0.10 seconds or more, the impact of the casting machine due to the sudden depressurization of oil is softened, and as a result, there is no galling. The surface can be molded.
Also, 5 mm or more, preferably 10 m from the mold clamping position
The operating platen rising speed up to 10m / m
It is important to be s or less (not including 0). At the mold clamping position, the lower mold and the design surface are in contact with each other over the entire surface, and the design surface can be damaged even if the mold is slightly vibrated.
There is no problem if the appearance is such that the entire design surface is processed after casting, but if the appearance is such that the casting surface is utilized for the design surface, some scratches will be defective. Especially, when the inclination of the taper portion is small, this problem occurs in a remarkable manner. For example, if an impact is applied to the casting machine at a position where the die and the design surface are less than 5 mm apart, the design surface will be scratched by a lateral displacement of the die of 0.5 mm from the calculation of 5 mm × tan 5 °. It is impossible to correct the lateral displacement of the mold with the clearance between the guide and the guide post only. Therefore, it is preferable to release the mold at a slow speed to a predetermined position so as not to give vibration. As a matter of course, it is preferable to decrease the rising speed of the operating platen as the taper portion inclination becomes smaller. If the ascending speed can be changed according to the ascending distance, it is possible to cope with the situation.

【００１７】また、型締めの際には不要な振動・応力を
与えないように型締め力を上げていくことが好ましい。
急激に型締めを行うと鋳造機全体に振動が発生してしま
う。可動プラテンや下型の重量を総和すると３〜４トン
近くなり、上型プラテンや下型プラテンに、垂直方向に
１ｍｍほどの応力歪を発生させる。また、型締めの際、
平行方向にも影響を与える為、テーパ部傾きの少ないア
ルミホイールを製造するにはひずみの起因を与えない速
度で型締めを行うことが好ましい。油圧流量比例制御弁
や電磁弁を用いることができる。Further, it is preferable to increase the mold clamping force so that unnecessary vibration and stress are not applied during mold clamping.
If the mold is rapidly clamped, vibration will occur in the entire casting machine. The total weight of the movable platen and the lower die is close to 3 to 4 tons, and a stress strain of about 1 mm is generated in the vertical direction on the upper die platen and the lower die platen. Also, when clamping the mold,
Since it also affects the parallel direction, it is preferable to perform mold clamping at a speed that does not cause distortion in order to manufacture an aluminum wheel with a small taper inclination. A hydraulic flow rate proportional control valve or a solenoid valve can be used.

【００１８】また、下型の冷却構造の一例を図５に示
す。下型８には冷却用の水冷機構５０、５１を内部に配
置している。水冷機構５０は主にハブ部近傍を冷却する
ようにホイールのディスク面に形成されるボルト穴用凹
部となる金型凸部８１に端部を向けて配置されている。
金型凸部８１のテーパ部傾きは３．０〜１０．０°程度
である。冷却水を金型凸部８１に向かって冷却機構５０
ａに内管５０ｂ内を介して流しこむ。冷却部５０ａは二
重管構造であり、内管中の水の流れ方向と外管と内管の
間の水の流れは逆方向になるように構成されている。金
型凸部８１の先端に内管から到達した冷却水は外管５０
ｂの中を流れて戻る構成になっている。また、ディスク
部（特にスポーク部）を冷却するための冷却機構５１は
下型のスポーク部金型８２近傍にホイール軸を中心とし
て略円形状となるように下型下部に溝５１ａが形成さ
れ、その溝５１ａを密封部材５１ｂにより密封し、冷却
水通路としている。この冷却水通路に冷却管５１ｃから
水を流してスポーク部金型８２近傍を冷却し、対面する
上型との温度差が５０℃以上になるように冷却の強さを
調節する。金型凸部８１のテーパ部傾きが３〜１０°の
場合、金型凸部での金型表面温度が４５０°以上である
と塗型がはがれ金型と溶湯が反応して焼き付きをおこす
ので最高温度がその温度以下になるよう冷却条件を定め
ている。An example of the lower mold cooling structure is shown in FIG. Water cooling mechanisms 50 and 51 for cooling are arranged inside the lower mold 8. The water-cooling mechanism 50 is arranged with its end portion facing a mold convex portion 81 which is a concave portion for a bolt hole formed on the disk surface of the wheel so as to mainly cool the vicinity of the hub portion.
The inclination of the taper portion of the mold convex portion 81 is about 3.0 to 10.0 °. Cooling water is directed toward the mold protrusion 81 to cool the cooling mechanism 50.
It is poured into a through the inner pipe 50b. The cooling unit 50a has a double pipe structure, and is configured such that the flow direction of water in the inner pipe and the water flow between the outer pipe and the inner pipe are opposite to each other. The cooling water that has reached the tip of the mold convex portion 81 from the inner pipe is the outer pipe 50.
It is configured to flow back through b. Further, a cooling mechanism 51 for cooling the disk portion (particularly the spoke portion) has a groove 51a formed in the lower portion of the lower die so as to have a substantially circular shape around the wheel shaft in the vicinity of the lower die of the spoke portion 82. The groove 51a is sealed by a sealing member 51b to form a cooling water passage. Water is caused to flow from the cooling pipe 51c into this cooling water passage to cool the vicinity of the spoke portion mold 82, and the cooling strength is adjusted so that the temperature difference between the facing upper mold is 50 ° C. or more. When the inclination of the taper portion of the mold convex portion 81 is 3 to 10 ° and the mold surface temperature at the mold convex portion is 450 ° or higher, the coating mold peels off and the mold reacts with the molten metal to cause seizure. The cooling conditions are set so that the maximum temperature is below that temperature.

【００１９】この下型構造を用いるとスポーク部の少な
くとも１部でＤＡＳ値が３０μｍのホイールを鋳造可能
である。これはスポーク部での溶湯冷却が早く、鋳造欠
陥が少ないことを示す。これにより蒸着メッキなどの塗
装技術が適用可能になる。例えばこのＤＡＳ値が大きい
と蒸着メッキをした際にスポーク部表面に鋳造欠陥によ
る微小な穴が発生し、外観不良となる。また、ＤＡＳ値
はアルミ鋳物材において強度をしめすものであり小さい
程高強度であることを示す。With this lower mold structure, it is possible to cast a wheel having a DAS value of 30 μm in at least a part of the spoke portion. This indicates that the molten metal is cooled quickly at the spokes and there are few casting defects. This makes it possible to apply coating techniques such as vapor deposition plating. For example, if this DAS value is large, minute holes are formed on the surface of the spoke portion due to casting defects during vapor deposition plating, resulting in poor appearance. Further, the DAS value shows the strength of the aluminum casting material, and the smaller the value is, the higher the strength is.

【００２０】センターゲート近傍は溶湯温度が高く、塗
型が剥がれやすく、溶湯の焼き付きが起きやすい。この
下型構造によりこの部分で冷却を行うことで溶湯の注湯
部製造上不具合が劇的に改善され、かつ強度向上も果た
せるものである。これによりスポーク部のテーパ部傾き
は少なくとも一部が５．０°未満であり、かつリム部で
の最大ＤＡＳ値より前記ハブ部のＤＡＳ値の方が小さい
ことを特徴とする車両用軽合金ホイールが得られる。ま
た、鋳抜き部でのテーパ部傾きは少なくとも一部が５．
０°未満であり、かつリム部での最大ＤＡＳ値より前記
ハブ部のＤＡＳ値の方が小さいことを特徴とする車両用
軽合金ホイールが得られる。ハブ部でのＤＡＳ値は加工
後の物を対象に測定した。The temperature of the molten metal is high near the center gate, the coating mold is easily peeled off, and seizure of the molten metal easily occurs. With this lower mold structure, by cooling in this portion, problems in manufacturing the molten metal pouring portion can be dramatically improved and the strength can be improved. As a result, at least a part of the inclination of the spokes is less than 5.0 °, and the DAS value of the hub is smaller than the maximum DAS value of the rim. Is obtained. Further, at least a part of the inclination of the tapered portion in the cast-out portion is 5.
A light alloy wheel for a vehicle is obtained, which is less than 0 °, and the DAS value of the hub portion is smaller than the maximum DAS value of the rim portion. The DAS value at the hub was measured on the processed product.

【００２１】センターゲート法案においてはこの部分を
冷却するとハブ部での溶湯が先に凝固してリム部での押
し湯効果が不足するので適用し難い。サイドゲート法案
では、ディスク部が注湯口から遠いため、細いスポーク
部キャビティに湯が流れ難い。ハブ部とリム部を形成す
るキャビティ部分各々に溶湯の堰を設けて注湯するマル
チゲート法案のアルミホイールの一体鋳造で行えばハブ
部近傍での冷却を行なっても他の部分の冷却機構と組合
せて押湯効果を効かせた指向性凝固をする設定がしやす
く好ましい。スポーク部のひけ巣防止のための押し湯効
果はサイドゲートからの圧力である程度まかなえるた
め、ハブ部に冷却機構を設けても鋳造不良を起こすこと
なく鋳造サイクルの短縮とハブ部での強度向上がバラン
ス良く行える。特にハブ部近傍はボルトが締め付けら
れ、車体に固定される部分であり強度が必要である。冷
却速度が速いため強度が十分かつ薄肉軽量化が可能であ
る。In the center gate method, when this portion is cooled, the molten metal in the hub portion is first solidified and the effect of pushing the molten metal in the rim portion is insufficient, so that it is difficult to apply. In the side gate bill, since the disk part is far from the pouring port, it is difficult for the hot water to flow into the thin spoke cavity. If the aluminum gate of the multi-gate method, in which a molten metal weir is provided in each of the cavity parts that form the hub part and the rim part, is poured, it is possible to cool the other parts even if cooling is performed near the hub part, if it is performed by integral casting. The combination is preferable because it is easy to set the directional solidification with the effect of the feeder. The pressure effect from the side gates is sufficient for the effect of the riser to prevent shrinkage cavities in the spokes.Therefore, even if a cooling mechanism is installed in the hub, the casting cycle can be shortened and the strength of the hub can be improved without causing casting defects. Can be well balanced. In particular, the vicinity of the hub portion is a portion where the bolt is fastened and fixed to the vehicle body, and strength is required. Since the cooling rate is fast, it has sufficient strength and can be made thin and lightweight.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の詳細
を図面により説明する。図６は本願発明の車両用軽合金
製ホイールの鋳造を行う１例で、アルミニウム合金製の
ホイールを通常の低圧鋳造で行う場合の設備の概略を示
す図である。密閉容器１内に保持炉２があり、密閉容器
１の上に下型プラテン３が取り付けられ、密閉容器１を
密閉している。下型プラテン３には中央部にアルミニウ
ム合金の溶湯５を金型に補給するストーク４ａ、４ｂ、
４ｃが取り付けてあり、ストーク４ａ、４ｂ、４ｃの下
端は保持炉２中の溶湯５に浸漬されている。ストーク４
ｂの上端は、下型プラテン３および金型の下型８に嵌入
された湯口ブッシュ６を介し金型の湯口部７に連なって
いる。ストーク４ｂを介して注湯される溶湯は下型８に
流れ込み、ホイールのハブ部を形成するキャビティに注
湯される。また、ストーク４ａ，４ｃは横型１０に流れ
込み、ホイールのリム部を形成するキャビティに注湯さ
れるように構成した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is an example of casting a light alloy wheel for a vehicle of the present invention, and is a diagram showing an outline of equipment when an aluminum alloy wheel is cast by ordinary low pressure casting. A holding furnace 2 is provided in the closed container 1, and a lower platen 3 is attached on the closed container 1 to close the closed container 1. The lower die platen 3 has stalks 4a, 4b for supplying molten metal 5 of aluminum alloy to the die in the central portion,
4c is attached, and the lower ends of the stalks 4a, 4b, 4c are immersed in the molten metal 5 in the holding furnace 2. Stoke 4
The upper end of b is connected to the sprue part 7 of the die through the sprue bush 6 fitted in the lower platen 3 and the lower die 8 of the die. The molten metal poured through the stalk 4b flows into the lower mold 8 and is poured into the cavity forming the hub portion of the wheel. Further, the stalks 4a and 4c are configured to flow into the horizontal mold 10 and be poured into a cavity forming a rim portion of the wheel.

【００２３】金型の下型８は下型プラテン３に取り付け
られている。下型８は固定型で、ホイールではデザイン
部を形成する面である。本実施例においては最小のテー
パ部傾きを３．５°とし、スポーク部の断面形状を図１
のものとした。また、厚さＴ１は３０ｍｍ、最小幅ｗを
４．５ｍｍ、天井肉圧を４ｍｍとした。両横は横可動型
１０で、ホイールのリム部の外周面を形成する。金型の
上型１２は、可動プラテン１４に取り付けられている。
上型１２は所謂可動型で、ホイールを車に取り付けるデ
ザイン部裏面及びリム部の内周面を形成する。また、上
型の鋳抜き部を形成する凸部先端には下型よりも保温性
の高い発泡金属を埋設して使用した。可動プラテン１４
はガイドポスト１５に固着されており、ガイドポスト１
５は上型プラテン１３に備えられたガイド１６に沿って
上下に動くことが可能である。また、前記ガイドポスト
１５は上端を上板１７に固定され、上型プラテンに備え
られた油圧シリンダ２１がこの上板を動かし、それに追
従して可動プラテン１４および上型１２が上下して動
く。図６中、上板１７が最下端まで来た位置を破線で示
す。この最下端の位置は上型１２が横型１０および下型
８と型締めされた際の位置である。The lower mold 8 of the mold is attached to the lower platen 3. The lower die 8 is a fixed die, which is a surface forming a design portion on the wheel. In this embodiment, the minimum taper inclination is 3.5 ° and the cross-sectional shape of the spoke is shown in FIG.
I assumed that. The thickness T1 was 30 mm, the minimum width w was 4.5 mm, and the ceiling wall pressure was 4 mm. Both sides are laterally movable dies 10 and form the outer peripheral surface of the rim portion of the wheel. The upper mold 12 of the mold is attached to the movable platen 14.
The upper mold 12 is a so-called movable type, and forms the back surface of the design portion for mounting the wheel on the vehicle and the inner peripheral surface of the rim portion. Further, a foam metal having a higher heat retaining property than that of the lower mold was embedded and used at the tip of the convex portion forming the cast-out portion of the upper mold. Movable platen 14
Is fixed to the guide post 15, and the guide post 1
5 can move up and down along a guide 16 provided on the upper mold platen 13. The upper end of the guide post 15 is fixed to the upper plate 17, a hydraulic cylinder 21 provided in the upper mold platen moves the upper plate, and the movable platen 14 and the upper mold 12 move up and down following the upper cylinder. In FIG. 6, the position where the upper plate 17 reaches the lowermost end is shown by a broken line. The lowermost position is the position when the upper die 12 is clamped to the horizontal die 10 and the lower die 8.

【００２４】また、ディスク部を形成する下型または上
型を型開けする際、上型プラテンに４本同期ピストンを
上板に設け、最下端の位置にある上板を２０〜３０ｍｍ
程度の高さまで平行を保ちながら上昇させた。また、上
型と下型との間には高さ２０ｍｍのガイドピンを設け、
水平方向に移動することが無いようにした。Further, when the lower die or the upper die forming the disk portion is opened, four synchronous pistons are provided on the upper die platen and the uppermost plate at the lowermost position is 20 to 30 mm.
Raised to a certain height while maintaining parallelism. Further, a guide pin having a height of 20 mm is provided between the upper die and the lower die,
I tried not to move in the horizontal direction.

【００２５】鋳造作業は、以下の手順による。下型８の
天井部キャビティを形成する凹部の金型表面を３５０℃
〜４００℃した。また、上型１２の天井部キャビティを
形成する凸部の金型表面を、下型８の前記凹部よりも５
０℃以上高くなるよう加熱・保温した。横型１０の金型
を閉じた後、空気や不活性ガス等の０．０２〜０．０５
ＭＰａの加圧気体を加圧気体送入管１８より密閉容器内
１に送り込む。送り込まれた加圧気体により、保持炉２
内で約７００℃に保持されたアルミの溶湯５がストーク
４ｂを介して押し上げられ金型温度を３５０〜４５０℃
に保持された金型内のキャビテイに入る。金型のキャビ
テイ部は保温と離型を兼ねた塗型でコーテイングが施し
てある。約２〜３分の後、加圧を排気し、未凝固のスト
ーク４内の溶湯５を保持炉２に戻し、金型内の溶湯が凝
固するのを待つ。金型内の溶湯の凝固が完了し、約４０
０〜４５０℃の取り出し温度に達したところで金型を開
き、上型に鋳造製品（ホイール）がついた状態のまま上
型を上昇させる。ある程度上昇した時点で上型プラテン
に固着した押し出しピンによりホイールを上型から離し
脱着アーム１１を用いてホイールを取り出す。このサイ
クルを繰り返し、製品を鋳造していく。The casting operation follows the following procedure. The mold surface of the recess forming the ceiling cavity of the lower mold 8 is heated to 350 ° C.
~ 400 ° C. In addition, the mold surface of the convex portion that forms the ceiling cavity of the upper mold 12 is 5 times larger than the concave portion of the lower mold 8.
It was heated and kept warm so that the temperature became higher than 0 ° C. After closing the horizontal mold 10, 0.02 to 0.05 of air, inert gas, etc.
A pressurized gas of MPa is fed into the closed container 1 through the pressurized gas feed pipe 18. Holding furnace 2 by the pressurized gas sent
The molten aluminum 5 held at about 700 ° C inside is pushed up through the stalk 4b to raise the mold temperature to 350 to 450 ° C.
Enter the cavity inside the mold held by. The cavity portion of the mold is coated with a coating that serves as both heat retention and release. After about 2 to 3 minutes, the pressure is exhausted, the molten metal 5 in the unsolidified stalk 4 is returned to the holding furnace 2, and the molten metal in the mold is waited for solidification. After the solidification of the molten metal in the mold is completed, about 40
The mold is opened when the take-out temperature of 0 to 450 ° C. is reached, and the upper mold is raised with the cast product (wheel) attached to the upper mold. When it rises to a certain extent, the wheel is separated from the upper mold by the push pin fixed to the upper mold platen, and the wheel is taken out using the detachable arm 11. This cycle is repeated to cast the product.

【００２６】図７に０．１０秒より長時間かけて下降油
圧圧力を１０ＭＰａから０ＭＰａにまで落とし、上型を
下型に対して上昇させたときの下降油圧にかかる圧力変
動と可動プラテンの変位を示す。実際には０．２０秒で
油圧圧力を０ＭＰａまで落とした。図中点線で示す右上
がりの線が可動プラテンの型締め位置からの変位を示
す。また、可動プラテンの変位の測定位置は可動プラテ
ンの各々４隅（１７８０×１０２０ｍｍ）で測定した。
まず、図６に示す鋳造機の可動プラテンの４隅に反射式
レーザを取り付け、型締め位置から上昇８０ｍｍまで
０．０５ｍｍの精度で４ヶ所同時に連続データを測定
し、上昇時の下型に対する平行度を求めた。平行度測定
と同時に上型の型締め、離型時の油圧圧力の変化を測定
するため最大２０ＭＰａの圧力センサーを上型シリンダ
接続口に取り付け、油圧圧力を連続測定した。In FIG. 7, the downward hydraulic pressure is dropped from 10 MPa to 0 MPa over 0.10 second, and the pressure fluctuation and the displacement of the movable platen caused by the downward hydraulic pressure when the upper die is raised with respect to the lower die. Indicates. Actually, the hydraulic pressure dropped to 0 MPa in 0.20 seconds. The upward-sloping line shown by the dotted line in the figure shows the displacement of the movable platen from the mold clamping position. Moreover, the measurement position of the displacement of the movable platen was measured at each of four corners (1780 × 1020 mm) of the movable platen.
First, the reflection type lasers were attached to the four corners of the movable platen of the casting machine shown in FIG. 6, and continuous data were measured at the same time with accuracy of 0.05 mm from the mold clamping position to an ascent of 80 mm at four locations. I asked for the degree. Simultaneously with the parallelism measurement, a pressure sensor with a maximum of 20 MPa was attached to the upper mold cylinder connection port to measure the change in hydraulic pressure during mold clamping and mold release, and the hydraulic pressure was continuously measured.

【００２７】図７に示すように油圧は０．２０秒を通し
て徐々に下がり鋳造機に振動を与えることはなかった。
また、稼動プラテンの上昇速度を３ｍｍ／ｓとして型締
め位置から５ｍｍの位置まで上昇させた。これにより可
動プラテンは終始ほとんど傾かずに上型プラテンに対し
て平行度を保ったまま上昇していくことを確認した。ま
たスポーク部のテーパ部傾きの５０％以上の部分で５°
以下の車両用軽合金ホイールを２０ヶ製造し、デザイン
面でのカジリ、変形があるか観察を行った。意匠面のカ
ジリの発生は確認されず図２、３に示す良好な形状を有
するホイールが得られた。As shown in FIG. 7, the hydraulic pressure gradually decreased over 0.20 seconds, and the casting machine was not vibrated.
Further, the moving platen was raised to a position of 5 mm from the mold clamping position at a rising speed of 3 mm / s. As a result, it was confirmed that the movable platen did not tilt from beginning to end and rose while maintaining parallelism with the upper platen. Also, 5 ° at 50% or more of the taper of the spoke
The following 20 light alloy wheels for vehicles were manufactured and observed for any scoring or deformation on the design side. No scratches were observed on the design surface, and a wheel having a good shape shown in FIGS. 2 and 3 was obtained.

【００２８】（比較例１）比較として４本同期ピストン
を用いず、さらに０．０１秒の速さで下降油圧圧力を１
０ＭＰａから０ＭＰａにまで落とし、上型を下型に対し
て上昇させたときの下降油圧にかかる圧力変動と可動プ
ラテンの変位を図８に示す。他鋳造条件、測定方法は実
施例１と同じである。図８に示すように油圧は急激に下
がり、その後激しい変動を５回ほど繰り返した。変動が
納まったのは油圧を下げ始めた瞬間から約０．１秒後で
ある。この激しい変動を起因として可動プラテンが傾
き、下型に対して傾いたまま上昇していくことを確認し
た。可動プラテンの各４隅の最大の変位は３〜５ｍｍほ
ど上昇した位置であり、最大１．５ｍｍほどの変位差が
確認された。実施例１と同形状の車両用軽合金ホイール
を２０ヶ製造し、デザイン面でのカジリがあるか観察を
行った。その結果程度の差はあるが、すべてのホイール
においてカジリの発生が確認され、外観性が悪化してい
た。(Comparative Example 1) For comparison, the four hydraulic pistons were not used, and the descending hydraulic pressure was set to 1 at a speed of 0.01 seconds.
FIG. 8 shows the pressure fluctuation and the displacement of the movable platen applied to the lowering hydraulic pressure when the upper mold is raised from the lower mold by dropping it from 0 MPa to 0 MPa. Other casting conditions and measurement methods are the same as in Example 1. As shown in FIG. 8, the hydraulic pressure drastically dropped, and after that, violent fluctuation was repeated about 5 times. The fluctuation is settled about 0.1 seconds after the moment when the hydraulic pressure starts to be lowered. It was confirmed that the movable platen tilts due to this drastic change and rises while tilting with respect to the lower mold. The maximum displacement at each of the four corners of the movable platen was a position raised by 3 to 5 mm, and a displacement difference of up to 1.5 mm was confirmed. Twenty light alloy wheels for vehicles having the same shape as in Example 1 were manufactured and observed for scoring on the design side. As a result, although there was a difference in degree, galling was confirmed on all the wheels, and the appearance was deteriorated.

【００２９】[0029]

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、天
井肉厚が薄く、強度および軽量化両立させた最適な形状
を持つ車両用アルミホイール提供できた。また、テーパ
部傾きの小さいスポーク部やハブ部を成形することが可
能であり、これにより従来よりも軽量化を果たしたホイ
ールを提供できた。As described above, according to the present invention, it is possible to provide an aluminum wheel for a vehicle having an optimal shape that has a thin ceiling thickness and is both strong and lightweight. Further, it is possible to form a spoke portion or a hub portion having a small inclination of the taper portion, and thereby it is possible to provide a wheel that is lighter than the conventional wheel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】意匠面と鋳抜き部のテーパ部傾きの形状を示す
一実施例である。FIG. 1 is an embodiment showing a shape of a tapered portion of a design surface and a tapered portion.

【図２】本発明の一実施例に係るホイールのディスク部
正面図である。FIG. 2 is a front view of the disc portion of the wheel according to the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例に係るホイールのディスク部
裏面図である。FIG. 3 is a rear view of the disc portion of the wheel according to the embodiment of the present invention.

【図４】下型の冷却構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a lower mold cooling structure.

【図５】本発明に用いた鋳造機の１例である。FIG. 5 is an example of a casting machine used in the present invention.

【図６】実施例の型開けにおける油圧とプラテンの移動
量の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in hydraulic pressure and platen movement amount during mold opening of the embodiment.

【図７】従来の型開けにおける油圧とプラテンの移動量
の変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing changes in hydraulic pressure and platen movement amount in conventional mold opening.

【符号の説明】 １：密閉容器、２：保持炉、３：下型プラテン、４：ス
トーク、５：溶湯、６：湯口ブッシュ、７：湯口部、
８：下型、９：ガイドピン、１０：横型、１１：脱着ア
ーム、１２：上型、１３：上型プラテン、１４：可動プ
ラテン、１５：ガイドポスト、１６：ガイド、１７：上
板、１８：加圧気体挿入管、２０：４本同期ピストン、
２１：油圧シリンダ、３０：アルミホイール、３１：ハ
ブ部、３２：デザイン部、３３：リム部、３４：スポー
ク部、３５：意匠穴、３６：ボルト穴凹部、４０：テー
パ部、４１：意匠面側、４２：天井肉圧、４３：鋳抜き
部テーパ部、４４：鋳抜き部５０，５１：冷却機構、８
１：金型凸部、８２：スポーク部金型[Explanation of Codes] 1: Closed container, 2: Holding furnace, 3: Lower platen, 4: Stoke, 5: Molten metal, 6: Gate gate bush, 7: Gate part,
8: lower mold, 9: guide pin, 10: horizontal mold, 11: detachable arm, 12: upper mold, 13: upper mold platen, 14: movable platen, 15: guide post, 16: guide, 17: upper plate, 18 : Pressurized gas insertion tube, 20: 4 synchronous piston,
21: hydraulic cylinder, 30: aluminum wheel, 31: hub part, 32: design part, 33: rim part, 34: spoke part, 35: design hole, 36: bolt hole recess, 40: taper part, 41: design surface Side, 42: ceiling wall pressure, 43: cast-out part taper part, 44: cast-out part 50, 51: cooling mechanism, 8
1: Mold convex part, 82: Spoke part mold

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ハブ部及びデザイン部を含むディスク部
とリム部を有する車両用軽合金ホイールであって、前記
ディスク部は金型鋳造により成形されたスポーク部をデ
ザイン部に備え、かつ前記スポーク部の天井肉厚は少な
くとも1部が５ｍｍ以下であることを特徴とする車両用
軽合金ホイール。1. A light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein the disc portion includes a spoke portion formed by die casting in the design portion, and the spokes. A light alloy wheel for vehicles, characterized in that at least one part has a ceiling thickness of 5 mm or less. 【請求項２】 ハブ部及びデザイン部を含むディスク部
とリム部を有する車両用軽合金ホイールであって、前記
ディスク部は金型鋳造により成形されたスポーク部をデ
ザイン部に備え、前記スポーク部の天井肉厚は少なくと
も1部が５ｍｍ以下であると共に、前記スポーク部のテ
ーパ部傾きは少なくとも一部が５．０°未満であること
を特徴とする車両用軽合金ホイール。2. A light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein the disc portion has a spoke portion formed by die casting in the design portion, and the spoke portion. A light alloy wheel for a vehicle, characterized in that at least a part thereof has a ceiling thickness of 5 mm or less, and at least a part of the inclination of the spokes is less than 5.0 °. 【請求項３】 ハブ部及びデザイン部を含むディスク部
とリム部を有する車両用軽合金ホイールであって、前記
ディスク部は金型鋳造により成形されたスポーク部をデ
ザイン部に備え、前記スポーク部の天井肉厚は少なくと
も1部が５ｍｍ以下であると共に、前記スポーク部の鋳
抜き部のテーパ部傾きは少なくとも一部が５．０°未満
であることを特徴とする車両用軽合金ホイール。3. A light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein the disc portion includes a spoke portion formed by die casting in the design portion, and the spoke portion. A light alloy wheel for a vehicle, characterized in that at least a part thereof has a ceiling thickness of 5 mm or less, and at least a part of the inclination of the tapered portion of the spoke portion is less than 5.0 °. 【請求項４】 ハブ部及びデザイン部を含むディスク部
とリム部を有する車両用軽合金ホイールであって、前記
ディスク部は金型鋳造により成形されたスポーク部をデ
ザイン部に備え、前記スポーク部の天井肉厚は少なくと
も1部が５ｍｍ以下であると共に、前記スポーク部のテ
ーパ部傾きは少なくとも一部が５．０°未満であり、さ
らに前記スポーク部の鋳抜き部でのテーパ部傾きは少な
くとも一部が５．０°以下であることを特徴とする車両
用軽合金ホイール。4. A light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion and a rim portion, wherein the disc portion includes a spoke portion formed by die casting in the design portion, and the spoke portion. Has a ceiling wall thickness of at least one part of 5 mm or less, at least a part of the inclination angle of the spoke portion is less than 5.0 °, and at least the inclination angle of the spoke portion at the cast-out portion is at least A light alloy wheel for vehicles, characterized in that part of it is 5.0 ° or less. 【請求項５】 ハブ部及びデザイン部を含むディスク部
とリム部を有する車両用軽合金ホイールの製造方法であ
って、前記ハブ部およびリム部を形成する金型キャビテ
ィに湯口を設け、かつスポーク部の天井キャビティを形
成する上型と下型の温度を５０℃以上とし、その後溶湯
を各湯口から注湯して鋳造するスポーク部の天井肉厚が
少なくとも1部５ｍｍ以下であることを特徴とする車両
用軽合金性ホイールの製造方法。5. A method for manufacturing a light alloy wheel for a vehicle having a disc portion including a hub portion and a design portion, and a rim portion, wherein a spout is provided in a mold cavity forming the hub portion and the rim portion, and spokes are provided. The temperature of the upper mold and the lower mold that form the ceiling cavity of the part is set to 50 ° C or higher, and then the molten metal is poured from each spout to be cast, and the ceiling thickness of the spoke part is at least 5 mm or less for one part. For manufacturing a light alloy wheel for a vehicle. 【請求項６】 スポーク部の天井部分キャビティを形成
する前記下型の温度は３５０〜４００℃である請求項５
に記載の車両用軽合金性ホイールの製造方法。6. The temperature of the lower mold forming the ceiling part cavity of the spoke part is 350 to 400 ° C.
A method for manufacturing a light alloy wheel for a vehicle according to item 1. 【請求項７】 前記上型の材質は下型の材質よりも保温
性の高いものを用いて製造する請求項５または６に記載
の車両用軽合金性ホイールの製造方法。7. The method for manufacturing a light alloy wheel for a vehicle according to claim 5, wherein the upper die is made of a material having a higher heat retaining property than that of the lower die. 【請求項８】 前記上型を可動型とし、離型時に上型を
平行に上昇させるための上昇機構を用いて鋳造を行う請
求項５〜７のいずれかに記載の車両用軽合金性ホイール
の製造方法。8. The light alloy wheel for a vehicle according to claim 5, wherein the upper die is a movable die, and casting is performed by using a raising mechanism for raising the upper die in parallel when releasing the die. Manufacturing method.