JP5548566B2 - 自動車用ホイールディスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用ホイールリムと別体に形成されて自動車用ホイールリムに嵌合される自動車用ホイールディスクの製造方法に関する。

意匠性を高めるために飾り穴が大きく飾り穴がディスクの最外周またはその近傍まであるホイールディスク（飾り穴がディスクフランジに近接あるいはディスクフランジと境界を共有しているホイールディスク）では、ディスクフランジの剛性が低い。そのため、飾り穴となる穴を開口した後にディスクフランジとなる部分をプレス加工で絞り成形すると、材料の余りや金型との摩擦のために、ディスクフランジが波打つように変形してしまう。
この対策として、ディスクフランジのディスク軸方向の形状の精度向上のため、絞り加工前にディスクフランジとなる部分を上記変形をキャンセルするような（打ち消すような）形状に切り抜いてからプレス加工する方法がある（特許文献１参照）。

しかし、従来の自動車用ホイールディスクの製造方法にはつぎの問題点がある。
（ａ）材料の加工性、金型との摩擦係数などは不安定であり、成形後のディスクフランジの上記変形を十分に打ち消すことは難しい。成形後のディスクフランジのディスク軸方向端部を切削加工等してディスクフランジのディスク軸方向精度を向上させることも考えられるが、コスト高である。
（ｂ）飾り穴がディスクの最外周またはその近傍まであるため、ディスクをリムに嵌合して組付けるときに、飾り穴の外周側の周縁ディスク部分（エッジ部）と、リムの嵌合部とが、齧り現象を起こしてしまう。そのため、（ｉ）ディスクをリムに嵌合した後の補修工程を要し、生産性が悪化する。また、（ｉｉ）リムの品質低下、嵌合位置のばらつきを生じさせ、ホイールの振れ精度が悪化する。
（ｃ）プレス成形時のスプリングバックのため、図１８に示すように、ディスクフランジ１ａがディスク半径方向外側に反り返る傾向にあり、図示略のリムとの密着性が低下し、リムとディスクフランジ１ａとの溶接部の耐久性が低下しやすい。

特開２００９−１１３７９９号公報

本発明の目的は、従来に比べて、ディスクフランジの波打ちを抑制できること、リムに嵌合するときにリムと齧り現象を起こすことを抑制できること、リムと嵌合したときにリムとの密着性を向上できること、の少なくとも１つを達成できる、自動車用ホイールディスクの製造方法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） 〔実施例１，２〕
円形平板状素材に飾り穴となる穴を開けて第１の素材を得る第１の工程と、
第１の素材を、プレス加工で絞り成形してディスクフランジを有するディスク形状の第２の素材を得る第２の工程と、
パンチと、パンチに対向する側の側面であるパンチ対向面とディスクフランジの周方向部分のうち飾り穴のディスク半径方向外側に隣接する周方向部分のディスク軸方向一端を保持するストッパ部とを有するダイと、を用いて、ディスクフランジをしごき加工し、ディスクフランジのディスク軸方向の波打ちを矯正する第３の工程と、
を有する自動車用ホイールディスクの製造方法。
（２） 〔実施例１，２〕
第３の工程では、パンチをダイに接近する方向にディスク軸方向に移動させることで、パンチとダイのパンチ対向面とによりディスクフランジを薄肉化させつつ、パンチからディスクフランジが受けるディスク軸方向の力をダイのストッパ部で受けることでディスクフランジのディスク軸方向の波打ち形状をディスク軸方向に波打ちの無い形状に矯正する、（１）記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
（３） 〔実施例１，２〕
第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、ディスクフランジのディスク周方向の一部にディスク周方向のその他の部分より小径となる小径部を形成する、（１）記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
（４） 〔実施例１，２〕
第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、または、ディスクフランジをしごき加工した後に、ディスクフランジの飾り穴側の端部が飾り穴と反対側の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部をディスクフランジに形成する、（１）記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
（５） 〔実施例１，２〕
第２の工程後第３の工程前に、ディスクフランジの、第３の工程においてダイのストッパ部によって保持されるディスク軸方向一端と反対側の端部に、ディスク半径方向に第３の工程におけるパンチから離れる方向に傾斜する傾斜部を形成する、第２´の工程を有する、（１）記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。

上記（１）の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、パンチとダイを用いてディスクフランジをしごき加工し、ディスクフランジのディスク軸方向の波打ちを矯正する第３の工程を有するため、つぎの効果を得ることができる。
第１の工程で飾り穴となる穴を開けて第１の素材を得た後に、第１の素材をプレス加工で絞り成形してディスクフランジを有する第２の素材を得た場合であっても、ディスクフランジのディスク軸方向位置の精度を向上させることができる。
また、ディスクフランジのディスク軸方向の端部を切削加工等してディスクフランジのディスク軸方向の精度を向上させる場合に比べて低コストである。

上記（２）の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第３の工程では、パンチをダイに接近する方向にディスク軸方向に移動させることで、パンチとダイのパンチ対向面とによりディスクフランジを薄肉化させつつ、パンチからディスクフランジが受けるディスク軸方向の力をダイのストッパ部で受けることでディスクフランジのディスク軸方向の波打ち形状をディスク軸方向に波打ちの無い形状に矯正するため、つぎの効果を得ることができる。
汎用のプレス機を用いて第３の工程を行なうことができる。また、ディスクフランジの真円度、円筒度が向上することによりホイールの耐久性が向上するとともに、ディスクフランジの薄肉化によりホイールを軽量化できる。

上記（３）の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、ディスクフランジのディスク周方向の一部にディスク周方向のその他の部分より小径となる小径部を形成するため、つぎの効果を得ることができる。
ディスクフランジの、ディスクをリムに嵌合して組付けたときにリムとの接触荷重が比較的高くなるディスク周方向部分に、小径部を形成することで、小径部を形成しない場合に比べてディスクとリムとの接触荷重をディスク周方向で均一に近づけることができる。

上記（４）の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、または、ディスクフランジをしごき加工した後に、ディスクフランジの飾り穴側の端部が飾り穴と反対側の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部をディスクフランジに形成するため、つぎの効果を得ることができる。
ディスクをリムに嵌合して組付けるときに、飾り穴の外周側の周縁ディスク部分（エッジ部）と、リムの嵌合部とが、齧り現象を起こすことを抑制できる。その結果、齧り補修が不要になり生産性を向上でき、また、リムの品質を確保でき、また、リムへの嵌合位置のバラツキ抑制によるホイール振れ精度の向上を図ることができる。
また、プレス成形時のスプリングバックによりディスクフランジがディスク半径方向外側に反り返ることを抑制できる。そのため、ディスクフランジとリムとの密着性を従来に比べて向上でき、ディスクフランジとリムとの溶接部の耐久性が向上する。

上記（５）の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第２の工程後第３の工程前に、ディスクフランジの、第３の工程においてダイのストッパ部によって保持されるディスク軸方向一端と反対側の端部に、ディスク半径方向に第３の工程におけるパンチから離れる方向に傾斜する傾斜部を形成する、第２´の工程を有するため、つぎの効果を得ることができる。
第３の工程でパンチがディスクフランジのディスク軸方向端面に当たることを抑制でき、第３の工程でしごき加工をスムーズに行なうことができる。

本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法の工程図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法の、第２の工程後第３の工程前のホイールディスクの側面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法の、第３の工程後のホイールディスクの側面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクの、リムと溶接されている状態の正面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクの、リムと溶接されている状態の断面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクの、小径部が形成される場合の正面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 図６のＡ部拡大図である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクの、小径部が形成される場合の側面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法の、ホイールディスクとパンチとダイとの部分断面図である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法の、第２の工程後第３の工程前にディスクフランジに傾斜部が形成される場合の、ホイールディスクの半断面図である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクのスポーク部の、スポーク側壁がスポーク底壁からディスク軸方向外側に延びている場合における、ディスク半径方向と直交する面で切断したときの断面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクのスポーク部の、スポーク側壁がスポーク底壁からディスク軸方向内側に延びている場合における、ディスク半径方向と直交する面で切断したときの断面図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。 本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法によって製造されたホイールディスクの、ディスクフランジに切欠きが設けられている場合の斜視図である。 本発明実施例２の自動車用ホイールディスクの製造方法の、ホイールディスクとパンチとダイとの部分断面図である。 本発明実施例２の自動車用ホイールディスクの製造方法の、第２の工程後第３の工程前にディスクフランジに傾斜部が形成される場合の、ホイールディスクの半断面図である。 本発明とは異なる一般的な自動車用ホイールディスクの形状を示す断面図である。 本発明とは異なる一般的な自動車用ホイールディスクの形状を示す正面図である。 従来の自動車用ホイールディスクの、プレス成形時のスプリングバックのためディスクフランジがディスク半径方向外側に反り返った場合の、ディスクフランジとその近傍のみの部分断面図である。

以下に、図１〜図１７を参照して、本発明実施例の自動車用ホイールディスクの製造方法を説明する。
図１〜図１３は、本発明実施例１の自動車用ホイールディスクの製造方法を示しており、図１４、図１５は、本発明実施例２の自動車用ホイールディスクの製造方法を示している。ただし、図１〜図８、図１１〜図１３は、本発明実施例１だけでなく本発明実施例２にも適用可能である。
本発明全実施例にわたって共通する部分には、本発明全実施例にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明全実施例に共通する部分を、説明する。

まず、本発明実施例の製造方法によって製造される自動車用ホイールディスク（以下、単にホイールディスクまたはディスクともいう）１０について、説明する。

ディスク１０は、乗用車、トラック、バス、商用車等に用いられるホイールディスクである。ディスク１０は、板（たとえば鋼板、あるいはアルミニウム、マグネシウム、チタンの合金板）から成形によって作られるディスクが対象であり、鋳造ホイールは含まない。ディスク１０は、図４、図５に示すように、環状のリム（タイヤを保持する部品）２０と別体に形成されてリム２０に嵌合されリム２０と溶接されてホイール１となる。

リム２０は、図５に示すように、内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３、ドロップ部２４、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６、外側フランジ部２７と、を備える。内側フランジ部２１、内側ビードシート部２２、内側サイドウォール部２３は、外側サイドウォール部２５、外側ビードシート部２６、外側フランジ部２７よりも、ホイール１を車両に装着した際にホイール軸方向で車両の内側に近い側（軸方向内側）に位置する。
なお、成形途中の後述のディスクの素材３１においても、ハブ取付け部となる部分の平面部分に対して垂直な方向を、軸方向（ディスク軸方向）といい、ホイール１となったときのホイール１の軸方向をいう。

ディスク１０は、ハブ穴１１と、ハブ取付け部１２と、スポーク部１３と、ディスクフランジ１４と、飾り穴１５と、ディスク傾斜部１７と、を有する。ディスク１０は、図１６、図１７に示すような、一般的な自動車用ホイールディスクに採用されている、ディスク傾斜部１７のディスク半径方向外側部分に周方向に連続しディスク軸方向に突出した環状突起部Ｚを、有していない。図４および図５において、ホイール１を車両に取り付けた場合、リム２０のホイール半径方向内側かつディスク１０のホイール軸方向内側には、図示略のハブおよびブレーキが配置される。

ハブ穴１１は、図４に示すように、ディスク１０のディスク半径方向（ホイール半径方向）中央部に設けられている。
ハブ取付け部１２は、ハブ穴１１の周囲に設けられている。ハブ取付け部１２は、平板状又は略平板状であり、ディスク軸方向（ホイール軸方向、ホイールディスク１０の軸芯）と直交またはほぼ直交する平面内にある。ハブ取付け部１２のディスク半径方向中間部にはハブ取付けボルト穴１２ａが複数設けられている。ハブ取付けボルト穴１２ａは、ディスク周方向（ホイール周方向）に等間隔にたとえば５個設けられている。ただし、ハブ取付けボルト穴１２ａの数は、５個に限定されるものではなく、３個、４個でもよく、６個以上であってもよい。ハブから延びてくるハブ取付けボルト（両方共に図示略）をハブ取付けボルト穴１２ａに挿通し、ハブ取付けボルトに図示略のハブナットを螺合することにより、ディスク１０（ホイール１）はハブに固定される。

スポーク部１３は、図４に示すように、ハブ取付け部１２からディスク傾斜部１７を介してディスク半径方向外側にディスクフランジ１４まで放射状に延びている。スポーク部１３は、複数設けられている。スポーク部１３は、ディスク周方向に等間隔にたとえば５個設けられている。ただし、スポーク部１３の数は５個に限定されるものではなく、複数設けられていれば、３個、４個でもよく、６個以上であってもよい。

車両走行時にタイヤ（リム２０）に横荷重が作用した場合、スポーク部１３には大きな曲げモーメントが作用する。この大きな曲げモーメントによるスポーク部１３の変形抑制および耐久性を向上させるため、スポーク部１３は、図４に示すように、スポーク底壁１３ａと、スポーク側部１３ｂと、を備える。

スポーク底壁１３ａは、ハブ取付け部１２からディスク傾斜部１７を介してディスク半径方向外側に放射状に延びている。スポーク底壁１３ａは、ディスク半径方向と直交する面で切断したときの断面視で、ディスク周方向（スポーク部１３の幅方向）に延びている。

スポーク側部１３ｂは、図１１、図１２に示すように、スポーク側壁１３ｂ１と、スポーク補強板１３ｂ２と、を有する。
スポーク側壁１３ｂ１は、スポーク底壁１３ａのディスク周方向両側端部から、スポーク底壁１３ａから離れる方向かつディスク軸方向に延びている（立ち上がっている）。スポーク側壁１３ｂ１は、図１１に示すように、スポーク底壁１３ａからディスク軸方向外側に延びていてもよく、図１２に示すように、スポーク底壁１３ａからディスク軸方向内側に延びていてもよい。なお、図１１、図１２において、ＯＵＴはディスク軸方向外側を示している。なお、本発明実施例および図示例では、特にことわりの無い限り、スポーク側壁１３ｂ１がスポーク底壁１３ａからディスク軸方向外側に延びている場合を説明する。
スポーク補強板１３ｂ２は、図１１、図１２に示すように、スポーク側壁１３ｂ１のスポーク底壁１３ａ側と反対側のディスク軸方向端部から、ディスク軸方向からディスク周方向に向かって湾曲しスポーク部１３のディスク周方向幅を大にする方向にディスク周方向に延びている。

スポーク部１３は、図５に示すように、ハブ取付け部１２およびディスクフランジ１４よりディスク軸方向外側に位置している。

スポーク側壁１３ｂ１のスポーク補強板１３ｂ２を含んだディスク軸方向幅Ｈは、ホイール１の剛性を効果的に向上させるために、飾り穴１５のディスク半径方向内側端部の近傍部分で最大である。スポーク側壁１３ｂ１のスポーク補強板１３ｂ２を含んだディスク軸方向幅Ｈの最大幅は、スポーク底壁１３ａの板厚の２倍から２０倍の範囲内にある。なお、スポーク側壁１３ｂ１のスポーク補強板１３ｂ２を含んだディスク軸方向幅Ｈの最大幅は、スポーク底壁１３ａの板厚の４倍から１０倍の範囲内にあることが望ましい。その理由は、ホイール１の剛性も高く、ホイールディスク１０の成形性も良いからである。
図５では、スポーク側壁１３ｂ１のディスク軸方向幅Ｈは、最大となる部位からディスク半径方向外側にいくにつれて狭くなっているが、部分的に広くなっていてもよい。

図５に示すように、スポーク部１３に、スポーク底壁１３ａの一部が波打った波打ち部１６が設けられている。ただし、図９、図１４に示すように、スポーク部１３に波打ち部１６が設けられていなくてもよい。

ディスクフランジ１４は、図５に示すように、ディスク１０のディスク半径方向外側端部（その近傍も含む）に位置する。ディスクフランジ１４は、リング状であり、複数のスポーク部１３のディスク半径方向外側端部をディスク周方向に連結する。ディスクフランジ１４は、ディスク周方向に切れ目なく連続するリング状である。ただし、ディスクフランジ１３は、図１３に示すように、ディスク周方向の一部に少なくとも１個の切欠き１４ｄが設けられディスク周方向に連続しないリング状であってもよい。
ディスクフランジ１４は、円筒状または略円筒状である。ただし、図６〜図８に示すように、ディスクフランジ１４には、ディスクフランジ１４のディスク周方向の一部にディスクフランジ１４のディスク周方向のその他の部分より小径となる小径部１４ｂが形成されていてもよい。以下、本発明実施例では、小径部１４ｂが形成される場合を説明する。

小径部１４ｂは、ディスクフランジ１４の、ディスク１０をリム２０に嵌合して組付けたときにリム２０との接触荷重が比較的高くなるディスク周方向部分（ディスクフランジ１４のスポーク部１３に対応するディスクの周方向部分）に形成される場合と、ホイール１を車両に取り付けたときのリム２０の内周側に溜まった水を抜くための隙間（水抜き穴）とする場合がある。なお、図６〜図８では、小径部１４ｂが、スポーク部１３のディスク半径方向外側端部に連なるディスクフランジ１４の一部に（ディスクフランジ１４のスポーク部１３に対応するディスク周方向部分の一部に）形成されている場合を示している。ただし、小径部１４ｂは、ディスクフランジ１４のスポーク部１３に対応するディスク周方向部分の全部に形成されていてもよい。水抜きの目的の場合には、ディスクフランジ１４の飾り穴１５に対応するディスク周方向部分の一部または全部に形成されていてもよく、ディスク周方向のその他の部分に形成されていてもよい。
小径部１４ｂによるディスクフランジ１４の半径の差（小径部１４ｂによりディスクフランジ１４が小径となる量）は、ディスクフランジ１４の板厚（例えば５ｍｍ、さらに一般的には、２．５ｍｍ〜８ｍｍ）よりも小さいことが望ましい。また、水抜きの目的の場合には、小径部１４ｂによるディスクフランジ１４の半径の差は、１ｍｍより大きいことが望ましい。１ｍｍより大きいことが望ましい理由は、半径の差が板厚よりも小さく、かつ１ｍｍよりも大きいと、小径部１４ｂの加工がしやすく水抜き性がよいからである。
ディスクフランジ１４とリム２０との嵌合の接触荷重を均一化する目的の場合は、１ｍｍ以下であることが望ましく、さらには０．５ｍｍ以下かつ０．１ｍｍより大きいことが望ましく、たとえば０．３ｍｍである。０．５ｍｍ以下かつ０．１ｍｍより大きいことが望ましい理由は、ディスク１０をリム２０に嵌合した際に、ディスク１０がわずかに変形してリム２０との嵌合部に馴染むため、ディスクフランジ１４がディスク周方向の全周でリム２０に接触できるからである。

図５に示すように、ディスクフランジ１４は、リム２０のドロップ部２４でリム２０と嵌合し、溶接等によりリム２０に固定（接合）されている。ただし、ディスクフランジ１４は、リム２０のドロップ２４以外の部分でリム２０と嵌合していてもよい。

ディスクフランジ１４は、飾り穴１５に隣接するディスク軸方向内側の周方向位置Ｗ１（図４参照）のみでリム２０に接合されていてもよく、スポーク部１３のディスク半径方向外側に隣接するディスク軸方向内側の周方向位置Ｗ２（図４参照）のみでリム２０に接合されていてもよく、飾り穴１５とスポーク部１３のディスク半径方向外側との間に隣接するディスク軸方向内側の周方向位置Ｗ３（図４参照）のみでリム２０に接合されていてもよく、ディスク軸方向内側の周方向位置Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のうちどれか２箇所（Ｗ１とＷ２、または、Ｗ１とＷ３、あるいは、Ｗ２とＷ３）でリム２０に接合されていてもよく、ディスク軸方向内側の周方向位置Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の全てでリム２０に接合されていてもよい。

ディスクフランジ１４が溶接によりリム２０に接合される場合、溶接のディスク軸方向位置Ｗは、ディスクフランジ１４のディスク軸方向内側（図５参照）であってもよく、ディスクフランジ１４のディスク軸方向外側（図示せず）であってもよく、ディスクフランジ１４のディスク軸方向内側とディスク軸方向外側の両方であってもよい。

ディスクフランジ１４には、図５に示すように、ディスク軸方向の中間部に、飾り穴１５側（ディスク軸方向外側）の端部が飾り穴１５と反対側（ディスク軸方向内側）の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部１４ａが設けられている。なお、段付き状の移行部１４ａとは、ディスクフランジ１４の軸方向外側部分（外側端部）がディスク半径方向内側に曲げられた形状（テーパ状、傾斜状）を含む。

移行部１４ａは、図４に示すように、ディスクフランジ１４のうち飾り穴１５のディスク軸方向内側端に連なるディスクフランジ１４Ａに設けられている。ただし、移行部１４ａは、ディスクフランジ１４Ａだけでなく（飾り穴１５に対応するディスク周方向部分だけでなく）、図示はしないが、スポーク部１３のディスク半径方向外側端部またはスポーク部１３のディスク半径方向外側端部に連なるディスクフランジ１４にも設けられていてもよい（スポーク部１３に対応するディスク周方向部分にも設けられていてもよい）。移行部１４ａが飾り穴１５に対応するディスク周方向部分だけでなくスポーク部１３に対応するディスク周方向部分にも設けられている場合、移行部１４ａは、ディスク１０の全周にわたって連続して設けられていてもよく、ディスク１０の周方向に断続的に設けられていてもよい。

図５に示すように、ディスクフランジ１４の、移行部１４ａより飾り穴１５側にある部分の直径は、移行部１４ａより飾り穴１５と反対側にある部分の直径より小さい。移行部１４ａによるディスクフランジ１４の半径の差（移行部１４ａの段付きの量）ｄ１は、ディスクフランジ１４の板厚（例えば５ｍｍ、さらに一般的には、２．５ｍｍ〜８ｍｍ）より小さいことが望ましい。さらに望ましくは、段付きの量ｄ１は、０．５ｍｍ以上でディスクフランジ１４の板厚以下が望ましい。段付きの量ｄ１が０．５ｍｍ以上でディスクフランジ１４の板厚以下であると、成形も容易でかつディスクフランジ１４の剛性が向上し、結果としてホイール１の耐久性が向上する。また、ディスクフランジ１４の、移行部１４ａより飾り穴１５側にある部分の直径が、移行部１４ａより飾り穴１５と反対側にある部分の直径より小さくなっているため、リム２０とディスク１０の組付け時にリム２０とディスク１０との嵌合が容易となる。段付きの量ｄ１が０．５ｍｍより小さいと、リム２０とディスク１０との嵌合が締り嵌めとなっているため、段付きがなくなるようにディスク１０が変形して、そのため段付きの効果が少なくなる。段付きの量ｄ１がディスクフランジ１４の板厚より大きくてもよいが、ディスク１０の成形性が悪化するとともに、飾り穴１５が小さくなり意匠性が低下する。

飾り穴１５は、図４に示すように、ディスク周方向に隣り合うスポーク部１３，１３の間に、ディスク周方向に等間隔に、スポーク部１３の数と同数設けられている。

飾り穴１５のディスク半径方向外側端１５ａは、図５に示すように、ディスクフランジ１４の最外周面よりディスク半径方向内側（ブレーキ側）にある。飾り穴１５のディスク半径方向外側端１５ａは、飾り穴１５を比較的大きくしてディスク１０の意匠性を高めるために、ディスク１０の最外周近傍まである。

ディスク傾斜部１７は、図５に示すように、ハブ取付け部１２の外周にある略円筒状（円錐台状、テーパ状）の部分である。ディスク傾斜部１７は、スポーク底壁１３ａとハブ取付け部１２とをつないでいる。ディスク傾斜部１７は、ハブ取付け部１２の外周部１２ｃ（図４参照）からディスク半径方向外側かつディスク軸方向外側に延びている。

つぎに、本発明全実施例に共通する自動車用ホイールディスク１０の製造方法について説明する。

本発明実施例の自動車用ホイールディスク１０の製造方法は、
（ｉ）円形（略円形を含む）の平板状素材に飾り穴１５となる穴３０ａを開けて第１の素材３０を得る第１の工程（図１（ａ）参照）と、
（ｉｉ）第１の素材３０を、プレス加工で絞り成形してディスクフランジ１４を有する第２の素材３１を得る第２の工程（図１（ｂ）参照）と、
（ｉｉｉ）パンチ３２（図９参照）と、パンチ３２に対向する側の側面であるパンチ対向面３３ａとディスクフランジ１４のディスク軸方向一端を保持するストッパ部３３ｂとを有するダイ３３（図９参照）と、を用いて、ディスクフランジ１４をしごき加工し、ディスクフランジ１４のディスク軸方向の波打ちを矯正して最終的なディスク１０の形状を得る第３の工程（図１（ｃ）参照）と、を有する。

（ｉ）第１の工程では、図１（ａ）に示すように、まず、平板状素材にプレスによる絞り加工によりスポーク部１３となる部分３０ｅを平板状素材の面直方向に変位（隆起）させる。また、プレス打ち抜きすることにより平板状素材にハブ穴１１となる穴３０ｃとハブ取付けボルト穴１２ａとなる穴３０ｄを開ける。その後、プレス打ち抜きすることにより飾り穴１５となる穴３０ａを開けて、第１の素材３０を得る。

（ｉｉ）第２の工程では、図１（ｂ）に示すように、第１の素材３０の外周部にディスクフランジ１４を形成する。第２の工程では、さらに第１の素材３０を成形し、移行部１４ａと小径部１４ｂを除いて最終ディスク形状と略同じ形状となる第２の素材３１を得る。なお、移行部１４ａのディスク半径方向内側への変位量が大きい場合は、移行部１４ａの形状を第２の工程で最終ディスク形状に近づけた中間的な形状にしておくことが望ましい。

第２の素材３１において、飾り穴１５は第２の素材３１の最外周またはその近傍まである（飾り穴１５はディスクフランジ１４に近接あるいはディスクフランジ１４と境界を共有している）。飾り穴１５が第２の素材３１の最外周またはその近傍まであるため、ディスクフランジ１４の剛性が比較的低い。そのため、第１の工程で飾り穴１５となる穴３０ａを開けた後に第２の工程でディスクフランジ１４を絞り成形すると、材料の余りや金型との摩擦のために、ディスクフランジ１４が、図１（ｂ）に示すように、半径方向に波打つように変形したり、図２に示すように、軸方向に波打つように変形してしまう。この対策として本発明では第３の工程を有する。なお、本発明では、第３の工程だけでなく、第２の工程の前に、従来の公報（特許文献１）の技術と同様に第１の素材３０を、ディスクフランジ１４となる部分の変形を打ち消すような形状に切り抜いていてもよい。

本発明の自動車用ホイールディスク１０の製造方法は、第３の工程において、パンチ３２がディスクフランジ１４のディスク軸方向一端面に当たりしごき加工をスムーズに行なうことができなくなることを抑制するために（しごき加工をスムーズに行なうことができるようにするために）、第２の工程後第３の工程前に、第２´の工程を有することが望ましい。
第２´の工程は、図１０に示すように、ディスクフランジ１４の、第３の工程においてダイ３３のストッパ部３３ｂによって保持されるディスク軸方向一端と反対側の端部に、ディスク半径方向に第３の工程におけるパンチ３２から離れる方向に傾斜する傾斜部１４ｃを形成する工程である。

（ｉｉｉ）第３の工程は、プレス機を用いて行なわれる。プレス機には、図９に示すように、パンチ３２とダイ３３とが取付けられる。
パンチ３２は、プレス機を作動させることでダイ３３に対して相対動（接近）する。パンチ３２は、ダイ３３に向かって移動されたときの先端部またはその近傍に、ダイ３３に向かって突出する突出部３２ａを備えている。パンチ３２は、突出部３２ａで第２の素材３１のディスクフランジ１４をしごく。
ダイ３３は、パンチ３２の突出部３２ａに対向する側の側面であるパンチ対向面３３ａと、ディスクフランジ１４のディスク軸方向一端を保持するストッパ部３３ｂと、を備えている。

第３工程では、まず、（ｉｉｉ−１）プレス機に取付けられるダイ３３に第２の素材３１をセットする。ついで、（ｉｉｉ−２）プレス機を作動させて、パンチ３２をダイ３３に接近する方向にディスクフランジ１４の軸方向に移動させることで、パンチ３２の突出部３２ａとダイ３３のパンチ対向面３３ａとによりディスクフランジ１４をしごいて薄肉化させつつ、パンチ３２からディスクフランジ１４が受けるディスク軸方向の力をダイ３３のストッパ部３３ｂで受けることでディスクフランジ１４のディスク軸方向の波打ち形状をディスク軸方向に波打ちの無い形状に矯正する。

第３の工程では、ディスクフランジ１４をしごき加工しつつ小径部１４ｂも形成する。また、第３の工程では、ディスクフランジ１４をしごき加工しつつ、または、ディスクフランジ１４をしごき加工した後に、ディスクフランジ１４のディスク軸方向の飾り穴１５側の端部が飾り穴１５と反対側の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部１４ａをディスクフランジ１４に形成する。

つぎに、本発明全実施例に共通する作用を説明する。
本発明実施例では、パンチ３２とダイ３３を用いてディスクフランジ１４をしごき加工し、ディスクフランジ１４のディスク軸方向の波打ちを矯正する第３の工程を有するため、つぎの作用を得ることができる。
第１の工程で飾り穴１５となる穴３０ａを開けて第１の素材３０を得た後に、第１の素材３０をプレス加工で絞り成形してディスクフランジ１４を有する第２の素材３１を得た場合であっても、ディスクフランジ１４のディスク軸方向位置の精度を向上させることができる。
また、ディスクフランジ１４のディスク軸方向の端部を切削加工等してディスクフランジ１４のディスク軸方向の精度を向上させる場合に比べて低コストである。

第３の工程では、パンチ３２をダイ３３に接近する方向にディスク軸方向に移動させることで、パンチ３２とダイ３３のパンチ対向面３３ａとによりディスクフランジ１４を薄肉化させつつ、パンチ３２からディスクフランジ１４が受けるディスク軸方向の力をダイ３３のストッパ部３３ｂで受けることでディスクフランジ１４のディスク軸方向の波打ち形状をディスク軸方向に波打ちの無い形状に矯正するため、つぎの作用を得ることができる。
汎用のプレス機を用いて第３の工程を行なうことができる。また、ディスクフランジ１４の真円度、円筒度が向上するため、ディスクフランジ１４とリム２０との嵌合精度が向上し、ホイール１の耐久性が向上する。また、ディスクフランジ１４の薄肉化によりホイール１を軽量化できる。

第３の工程では、ディスクフランジ１４をしごき加工しつつ、ディスクフランジ１４のディスク周方向の一部にディスク周方向のその他の部分より小径となる小径部１４ｂを形成するため、つぎの作用を得ることができる。
ディスクフランジ１４の、ディスク１０をリム２０に嵌合して組付けたときにリム２０との接触荷重が比較的高くなるディスク周方向部分に、小径とする量が１ｍｍ以下である小径部１４ｂを形成することで、小径部１４ｂを形成しない場合に比べてディスク１０とリム２０との接触荷重をディスク周方向で均一に近づけることができる。また、小径とする量が１ｍｍよりも大きい小径部１４ｂを形成することで、リム２０のドロップ２４以外の部分と嵌合した場合の水抜き穴として利用することができる。

第３の工程では、ディスクフランジ１４をしごき加工しつつ、または、ディスクフランジ１４をしごき加工した後に、ディスクフランジ１４の飾り穴１５側の端部が飾り穴１５と反対側の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部１４ａをディスクフランジ１４に形成するため、つぎの作用を得ることができる。
ディスク１０をリム２０に嵌合して組付けるときに、飾り穴１５の外周側の周縁ディスク部分（エッジ部）と、リム２０の嵌合部とが、齧り現象を起こすことを抑制できる。その結果、齧り補修が不要になり生産性を向上でき、また、リム２０の品質を確保でき、また、リム２０への嵌合位置のバラツキ抑制によるホイール振れ精度の向上を図ることができる。
また、プレス成形時のスプリングバックによりディスクフランジ１４がディスク半径方向外側に反り返ることを少なくすることができる。そのため、ディスクフランジ１４とリム２０との密着性を従来に比べて向上でき、ディスクフランジ１４とリム２０との溶接部の耐久性が向上する。

第２の工程後第３の工程前に、ディスクフランジ１４の、第３の工程においてダイ３３のストッパ部３３ｂによって保持されるディスク軸方向一端と反対側の端部に、ディスク半径方向に第３の工程におけるパンチ３２から離れる方向に傾斜する傾斜部１４ｃを形成する、第２´の工程を有するため、つぎの作用を得ることができる。
第３の工程でパンチ３２がディスクフランジ１４のディスク軸方向端面に当たることを抑制でき、第３の工程でしごき加工をスムーズに行なうことができる。

つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１〜図１３）
本発明実施例１では、以下のようになっている。
パンチ３２が、図９に示すように、ディスクフランジ１４のディスク半径方向外側に位置する部分３２ｃを有するアウターパンチである。ダイ３３が、ディスクフランジ１４のディスク半径方向内側に位置する部分３３ｃを有するインナーダイである。

第２´の工程では、図１０に示すように、ディスクフランジ１４のディスク軸方向外側端部に（飾り穴１５側の端部に）、ディスク半径方向内側に傾斜する傾斜部１４ｃを形成する。

第３の工程では、図９に示すように、ディスクフランジ１４をしごき加工した直後に、移行部１４ａをディスクフランジ１４に形成する。詳しくは、ディスクフランジ１４の移行部１４ａとなる部分よりも飾り穴１５側にある部分のみを、アウターパンチ３２に設けた移行部形成部３２ｂでディスク半径方向に縮径させて移行部１４ａを形成する。
小径部１４ｂは、小径部１４ｂに対応するパンチの突出部３２ａの内周側への突出量を、その他の突出部３２ａより大きくすることにより、しごき量を部分的に大きくして成形する。

〔実施例２〕（図１４、図１５）
本発明実施例２では、以下のようになっている。
パンチ３２が、図１４に示すように、ディスクフランジ１４のディスク半径方向内側に位置する部分３２ｄを有するインナーパンチである。ダイ３３が、ディスクフランジ１４のディスク半径方向外側に位置する部分３３ｄを有するアウターダイである。

第２´の工程では、図１５に示すように、ディスクフランジ１４のディスク軸方向内側端部に（飾り穴１５側と反対側の端部に）、ディスク半径方向外側に傾斜する傾斜部１４ｃを形成する。

第３の工程では、図１４に示すように、ディスクフランジ１４をしごき加工しつつ、移行部１４ａをディスクフランジ１４に形成する。詳しくは、ディスクフランジ１４の移行部１４ａとなる部分よりも飾り穴１５と反対側にある部分のみを、インナーパンチ３２でしごき加工しつつディスク半径方向に拡径させて移行部１４ａを形成する。
小径部１４ｂは、小径部１４ｂに対応するダイ３３の内周部分３３ｄ（ディスクフランジ１４のディスク半径方向外側に位置する部分３３ｄ）を、その他の内周部分３３ｄよりも径方向内側に突出させることにより、しごき量を部分的に大きくして（ディスクフランジ１４の外周側の拡径量を部分的に抑制して）成形する。

１ ホイール
１０ ディスク
１１ ハブ穴
１２ ハブ取付け部
１２ａ ハブ取付けボルト穴
１３ スポーク部
１３ａ スポーク底壁
１３ｂ スポーク側部
１３ｂ１ スポーク側壁
１３ｂ２ スポーク補強板
１４ ディスクフランジ
１４ａ 移行部
１４ｂ 小径部
１４ｃ 傾斜部
１５ 飾り穴
１７ ディスク傾斜部
２０ リム
２１ 内側フランジ部
２２ 内側ビードシート部
２３ 内側サイドウォール部
２４ ドロップ部
２５ 外側サイドウォール部
２６ 外側ビードシート部
２７ 外側フランジ部
３０ 第１の素材
３０ａ 飾り穴となる穴
３１ 第２の素材
３２ パンチ
３２ａ 突出部
３２ｂ 移行部形成部
３３ ダイ
３３ａ パンチ対向面
３３ｂ ストッパ部

Claims (5)

1. 円形平板状素材に飾り穴となる穴を開けて第１の素材を得る第１の工程と、
   第１の素材を、プレス加工で絞り成形してディスクフランジを有するディスク形状の第２の素材を得る第２の工程と、
   パンチと、パンチに対向する側の側面であるパンチ対向面とディスクフランジの周方向部分のうち飾り穴のディスク半径方向外側に隣接する周方向部分のディスク軸方向一端を保持するストッパ部とを有するダイと、を用いて、ディスクフランジをしごき加工し、ディスクフランジのディスク軸方向の波打ちを矯正する第３の工程と、
   を有する自動車用ホイールディスクの製造方法。
2. 第３の工程では、パンチをダイに接近する方向にディスク軸方向に移動させることで、パンチとダイのパンチ対向面とによりディスクフランジを薄肉化させつつ、パンチからディスクフランジが受けるディスク軸方向の力をダイのストッパ部で受けることでディスクフランジのディスク軸方向の波打ち形状をディスク軸方向に波打ちの無い形状に矯正する、請求項１記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
3. 第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、ディスクフランジのディスク周方向の一部にディスク周方向のその他の部分より小径となる小径部を形成する、請求項１記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
4. 第３の工程では、ディスクフランジをしごき加工しつつ、または、ディスクフランジをしごき加工した後に、ディスクフランジの飾り穴側の端部が飾り穴と反対側の端部よりもディスク半径方向内側に変位した段付き状の移行部をディスクフランジに形成する、請求項１記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
5. 第２の工程後第３の工程前に、ディスクフランジの、第３の工程においてダイのストッパ部によって保持されるディスク軸方向一端と反対側の端部に、ディスク半径方向に第３の工程におけるパンチから離れる方向に傾斜する傾斜部を形成する、第２´の工程を有する、請求項１記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。

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