JP2005186713A - 高精度フルデザインホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リムとディスクとの相対位置を高精度に確保できるフルデザインの２ピース溶接型スチールホイールの提供。
【解決手段】 ２ピーススチールホイールの製造方法であって、
ディスク１１のフランジ部１２を背面側から切削するとともに、該背面切削部分１６の内径端に該背面切削部分から軸方向内側に延びる半径方向段面２０をハブ穴基準で切削にて形成し、
片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５の内周面をディスクの半径方向段面２０に嵌合させ、
該嵌合状態で、片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部１５とディスクのフランジ部の背面切削部分１６とを、溶接接合する、
高精度フルデザインホイール１０の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、寸法精度を向上させた、フルデザインの２ピーススチールホイールの製造方法に関する。

高意匠スチールホイールとして近年大幅にその地位を向上させてきているホイールとして、フルデザインホイールがある（特開平１０−２３６１０２号公報）。
ここで、「フルデザインホイール」とは、外周にフランジが形成されているディスクの背面に、軸方向一端のリムフランジをもたないリムのビードシートの端部を当接して溶接接合したホイールのことで、軸方向外側から見たときにリムとディスクとの接合線が見えない高意匠ホイールをいう。

従来、フルデザインホイールを組み立てる場合、図７に示すように、リム３のフランジレス側のビードシート４の端部５をディスクのフランジ部２の背面６に当接し、位置決め治具７にて位置決めするとともに固定し、当接部をリム３の外側から溶接していた。
この場合、位置決めは、位置決め治具７の軸棒７ａをディスク１のハブ穴８に通して治具７とディスク１との相対位置を精度よく出し、位置決め治具７のテーパコーン７ｂでリム３のドロップ部のＲ部９を押さえて治具７とリム３との相対位置を出すとともにリム３を押さえることによって行う。これによって、リム３とディスク１とが位置決め治具７を介して位置決めされ、かつ、固定される。

しかし、図７の位置決め治具７による、リム３とディスク１との位置決め、固定では、リム３とディスク１との位置決めは、必ずしも高精度ではなかった。
その理由は、ロール成形によりリム形状を出されたリム３のドロップ部のＲ部９は、高精度が出ていないので、位置決め治具７のテーパコーン７ｂでリム３のドロップ部のＲ部９を押さえても、リム３を高精度に位置決めすることができないためである。その結果、リムのビードシート部とディスクのハブ穴中心との相対位置を高精度に出すことができないという問題があった。
特開平１０−２３６１０２号公報

本発明が解決しようとする問題は、従来のフルデザインの２ピース溶接型スチールホイールでは、リムを高精度に位置決めしてリムとディスクとを溶接することが困難なため、リムのビードシート部とディスクのハブ穴中心との相対位置を高精度に確保することが困難であるという問題である。

本発明の目的は、リムとディスクとの溶接時にリムとディスクとの相対位置を高精度に確保でき、その結果リムのビードシート部とディスクのハブ穴中心との相対位置を高精度に確保したフルデザインの２ピース溶接型スチールホイールを提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） ２ピーススチールホイールの製造方法であって、
ディスクのフランジ部を背面側から切削するとともに、該背面切削部分の内径端に該背面切削部分から軸方向内側に延びる半径方向段面をハブ穴基準で切削にて形成し、
片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部の内周面を前記ディスクの半径方向段面に嵌合させ、
該嵌合状態で、前記片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部と前記ディスクのフランジ部の背面切削部分とを、溶接接合する、
高精度フルデザインホイールの製造方法。
（２） 前記片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部を、前記ディスクフランジ部の背面切削部分に溶接接合する前に、リムのフランジ有り側のフランジの軸方向外側端面基準で、該リムのフランジの軸方向外側端面と平行に、切削する（１）記載の高精度フルデザインホイールの製造方法。

上記（１）の高精度フルデザインホイールの製造方法によれば、ディスクのフランジ部の背面に半径方向段面をハブ穴基準で切削にて形成し、そこにリムのフランジレス側のビードシート部端部を嵌合させて、リムとディスクとを溶接するので、リムとディスクとを高精度に位置決め、固定することができ、溶接後のフルデザインホイールは寸法精度が高精度となる。
上記（２）の高精度フルデザインホイールの製造方法によれば、リムのフランジレス側のビードシート部端部を、ディスクとの溶接前に、リムのフランジの軸方向外側端面と平行に、切削しておくので、リムのフランジレス側のビードシート部端部をディスクのフランジ部の背面の半径方向段面に嵌合させた時に、リムのフランジレス側のビードシート部端部がディスクのフランジ部の背面切削部分に軸方向に精度よく密着でき、リムのフランジレス側のビードシート部端部がディスクのフランジ部の背面の半径方向段面から外れることなく半径方向段面に嵌合できる。

本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法を、図１〜図５を参照して説明する。図６は、本発明の方法によって製造された高精度フルデザインホイールを示す。
本発明の高精度フルデザインホイール１０の製造方法は、２ピース（リム１３とディスク１１との２ピース）高精度フルデザインスチールホイールの製造方法であって、
（イ）ディスク１１のフランジ部１２を背面側から切削するとともに、該背面切削部分１６の内径端に該背面切削部分１６から軸方向内側に延びる半径方向段面２０をハブ穴１８基準で切削にて形成し、
（ロ）片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部１４の端部１５の内周面をディスクの半径方向段面２０に嵌合させ、
（ハ）該嵌合状態で、片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５とディスク１１のフランジ部１２の背面切削部分１６とを、溶接接合する、
工程を備えている。

従来のフルデザインスチールホイールでは、ディスクのフランジ部は切削加工しないが、本発明では、ディスク１１のフランジ部１２は背面側から切削されて背面切削部分１６が形成される。この背面切削部分１６の内径側端に半径方向段面２０が形成される。半径方向段面２０は、図３に示すように、背面切削部分１６に段差状に形成されてもよいし、あるいは、図４に示すように、背面切削部分１６に溝２３（溝２３は背面切削部分１６の一部を構成する）を形成しこの溝２３の底面に段差状に形成されてもよい。

上記（イ）の工程においては、図１に示すように、ハブ穴１８に切削機または治具の軸棒２４を挿入してディスク１１を半径方向に位置決めするとともに、軸棒２４と直交する面２５にディスクのハブ取付け面２６を突き当ててディスク１１を軸方向に位置決めし、この状態でディスク１１のフランジ部１２の軸方向背面の切削を行い、背面切削部分１６と半径方向段面２０を形成する。このようにして形成された背面切削部分１６と半径方向段面２０はハブ穴１８と同心である。

図２に示すように、片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５は、ディスクフランジ部１２の背面切削部分１６に嵌合、溶接接合される前に、リム１３のフランジ有り側のフランジ２１の軸方向外側端面２２基準で、該リムのフランジの軸方向外側端面２２と平行に、切削される。
リム１３は、ロール成形後、ビードシート１４のエキスパンダーにてリム１３の真円度が出されている。したがって、リム１３は、フランジレス側のビードシート部端部１５の軸方向精度さえ出されればよい。そのため、リム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５は、リム１３がディスクフランジ部１２の背面切削部分１６に嵌合、溶接接合される前に、リム１３のフランジ有り側のフランジ２１の軸方向外側端面２２との間隔が一定、すなわち、リム１３のフランジ有り側のフランジ２１の軸方向外側端面２２との平行度のみが出される。図２はこの平行出しを示す。図２に示すように、リム１３のフランジ有り側のフランジ２１の軸方向外側端面２２を切削機または治具のホイール軸芯と垂直な面２７に当て、リム１３のフランジレス側のビードシート１４の内周面に切削機または治具のテーパ面２８を当てて、フランジレス側のビードシート部端部１５を切削加工し、フランジレス側のビードシート部端部１５の軸方向の精度を出す。

かくして寸法精度がホイール半径方向および軸方向に出されている、ディスク１１のフランジ１２の背面切削部分１６および半径方向段面２０と、リム１３のフランジレス側のビードシート１４の端部１５を、上記（ロ）の工程において、嵌合させる。この嵌合では、溶接はまだ行われていないが、リム１３とディスク１１は、搬送時などに互いに外れることがない程度に、嵌合している。この嵌合は、図７のような治具は使用しないが、嵌合機などを利用して行ってもよい。

ついで、上記（ハ）の工程において、図５に示すように、片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５をディスク１１のフランジ部１２の背面切削部分１６に軸方向に突き当てて、片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５とディスク１１のフランジ部１２の背面切削部分１６とを、溶接接合する。この溶接は全周溶接である。この溶接は、通常、すみ肉溶接であるが、リム端に溶接開先を設けて溶け込み溶接としてもよい。

上記方法で製造された本発明の高精度フルデザインホイール１０は、フルデザインのディスク１１と、リム１３とを溶接接合したホイールからなり、ディスク１１のフランジ部１２の背面に背面切削部分１６を有し、背面切削部分１６の内径端に該背面切削部分１６から軸方向内側に延びる、ハブ穴１８と同心の半径方向段面２０を有し、リム１３のフランジレス側のビードシート１４の端部１５がディスク１１のフランジ部１２の背面切削部分１６に軸方向に突き当てられるとともに、リム１３のフランジレス側のビードシート１４の端部１５が半径方向段面２０に嵌合されて、片側フランジレスのリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５とディスク１１のフランジ部１２の背面切削部分１６とが溶接接合されたものからなる。

上記本発明の高精度フルデザインホイール１０の製造方法によれば、ディスク１１のフランジ部１２の背面に半径方向段面２０をハブ穴１８基準で切削にて形成し、そこにリム１３のフランジレス側のビードシート部端部１５（このビードシート部はエキスパンダにより真円度と中心が出ている）を嵌合させて、リム１３とディスク１１とを溶接するので、リム１３とディスク１１とを高精度に位置決め、固定することができ、溶接後のフルデザインホイール１０は寸法精度が高精度となる。

また、リムのフランジレス側のビードシート部端部１５を、ディスク１１との溶接前に、リムのフランジの軸方向外側端面と平行に、切削しておくので、リムのフランジレス側のビードシート部端部１５をディスク１１のフランジ部１２の背面の半径方向段面２０に嵌合させた時に、リムのフランジレス側のビードシート部端部１５がディスクのフランジ部の背面切削部分１６に軸方向に精度よく密着でき、リムのフランジレス側のビードシート部端部１５がディスクのフランジ部の背面の半径方向段面２０から外れることなく半径方向段面２０に嵌合できる。

本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法におけるディスクのフランジ部の背面の半径方向段面の形成工程の断面図である。 本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法におけるリムのフランジレス側のビードシート部端部の切削工程の断面図である。 本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法におけるディスクのフランジ部の背面の半径方向段面を形成した段階のディスクフランジ部の断面図である。 本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法におけるディスクのフランジ部の背面の半径方向段面を形成した段階のディスクフランジ部の、もう一例の、断面図である。 本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法におけるディスクのフランジ部の背面にリムのフランジレス側のビードシート部端部を溶接した段階のディスクフランジ部およびリムのフランジレス側のビードシート部端部の断面図である。 本発明の高精度フルデザインホイールの製造方法で製造した高精度フルデザインホイールの断面図である。 従来のフルデザインホイールの製造方法の途中の段階におけるホイールと治具の断面図である。

符号の説明

１０ 高精度フルデザインホイール
１１ ディスク
１２ ディスクのフランジ部
１３ リム
１４ リムのビードシート
１５ フランジレス側のビードシート端部
１６ フランジ部背面切削部
１８ ハブ穴
２０ 半径方向段面
２１ フランジ有り側のリムフランジ
２２ リムフランジの軸方向外側端面
２３ 溝
２４ 軸棒
２５ 軸棒に直交する面
２６ ハブ取付け面
２７ 垂直面
２８ テーパ面

Claims (2)

1. ２ピーススチールホイールの製造方法であって、
   ディスクのフランジ部を背面側から切削するとともに、該背面切削部分の内径端に該背面切削部分から軸方向内側に延びる半径方向段面をハブ穴基準で切削にて形成し、
   片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部の内周面を前記ディスクの半径方向段面に嵌合させ、
   該嵌合状態で、前記片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部と前記ディスクのフランジ部の背面切削部分とを、溶接接合する、
   高精度フルデザインホイールの製造方法。
2. 前記片側フランジレスのリムのフランジレス側のビードシート部端部を、前記ディスクフランジ部の背面切削部分に溶接接合する前に、リムのフランジ有り側のフランジの軸方向外側端面基準で、該リムのフランジの軸方向外側端面と平行に、切削する請求項１記載の高精度フルデザインホイールの製造方法。

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