輪子用輪輞及輪子用輪輞的製造方法
2023-05-15 03:15:11 2
專利名稱：輪子用輪輞及輪子用輪輞的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種在環形輪輞部的輪輞寬度方向兩端分別配有輪輞凸緣(リムフランジ)的輪子(ホイ一ル)用輪輞(リム)，及製造該輪子用輪輞的製造方法。
背景技術：
作為輪子，例如有通過使熔融金屬流入鑄型製成的鑄造單件式輪子，不過，可以提高而且在圓盤面周邊的成型性、且生產效率高的兩件式輪子(由環形輪輞部和圓盤部兩個部件組裝而成)、和三件式輪子(由環形外輪輞部、環形內輪輞部和圓盤部三個部件組成)等在近年來格外引人注目。
而且，人們提出了以下兩種輪子，用於一面為了使上述輪子輕量化而使輪輞部的厚度減小，一邊提高剛性，以便在行駛時不會導致配置在從輪胎而來的應力最為集中的輪輞部的兩端上的輪輞凸緣產生變形和龜裂等損傷。
首先，作為第一種輪子，如特開2001-259769所示，配有將輪輞部的兩端部分別雙重摺疊、壓接的輪輞凸緣。
另外，作為第二種輪子，如實開昭62-165102號公報所示，輪輞部的兩端分別向作為輪胎安裝側的內側彎曲成形，在該彎曲成形部內內裝著配線。
並且，由於通過鑄造等使得輪輞凸緣的厚度比輪輞部的厚度厚，所以雖然剛性提高，但是在這種情況下，不利於降低成本，因而採用對相同厚度的板材進行彎曲加工和壓力加工來提高輪輞凸緣的剛性。
在第一種輪子的情況下，由於僅僅是將輪輞的兩端部分別雙重摺疊、壓接，所以只能確保輪輞凸緣的厚度是輪輞部的厚度的兩倍，仍會導致輪輞凸緣的變形和龜裂等損傷。並且，當在前述摺疊並壓接的狀態下的摺疊部和非摺疊部的接觸面上產生間隙時，由於導致在該部分上產生龜裂等，降低了強度，所以以很大的力將輪輞部摺疊側的端部壓接在非摺疊側的端部上，結果，輪輞部端部中的一部分被壓塌，實際上，輪輞凸緣的厚度不到前面所述的輪輞部的厚度的兩倍，無法消除上述不適當的現象。在這種情況下，可以考慮增大形成輪輞部的板材的厚度，但是在這種情況下，導致輪輞整體重量增大，難以實施，還有待進行改進。
另外，在第二種輪子中，不僅需要作為單獨形成的額外構件的配線，而且為了在輪子成型時對其進行組裝，必須要進行繁瑣的操作。另外，由於內裝配線，所以在彎曲成形的彎曲成形部和非彎曲成形部之間最終產生間隙，在存在配線的部分中，可以提高強度，而在沒有配線的部分，強度急劇下降。
發明內容
本發明鑑於以上問題，為了解決這些缺陷，提出了配有即可以輕量化、又不會產生變形和損傷的輪輞凸緣的輪子用輪輞。
本發明為了解決上述課題，提供第1種解決方案為一種輪子用輪輞，其結構為配有由雙重結構部而構成的輪輞凸緣，該雙重結構部為，在輪輞部的輪輞寬度方向的兩端中，至少外側端部摺疊到作為輪胎安裝側的內側上，並且在與非摺疊部分沒有間隙的狀態下進行接觸；前述摺疊部和非摺疊部分別具有比前述輪輞部的厚度大的厚度，在前述摺疊部的自由端部上配有與前述非摺疊部的表面平滑相連的彎曲部。
因此，輪輞凸緣形成摺疊部分和非摺疊部分的雙重結構，由於這些摺疊部分和非摺疊部分各自的厚度均比輪輞部的厚度厚，所以輪輞凸緣的厚度超過了輪輞部厚度的兩倍，與現有技術相比可以實現強度的提高。另外由於前述摺疊部分和非摺疊部分以沒有間隙的狀態接觸，所以在輪輞凸緣的任何部分中均可以獲得所需的強度。另外，通過將外側的端部摺疊到作為輪胎安裝側的內側上，摺疊的自由端部被輪胎擋住，不會從外部可以看到的位置露出，因而，不會損害輪子的外觀(式樣)。另外，通過在摺疊部的自由端部上配置與非摺疊部的表面平滑相連的彎曲部，在例如摺疊部的自由端部相對與非摺疊部具有突出的角部的情況下，可以可靠地避免輪胎與該角部接觸而損傷、以及泥或塵土等異物掛在角部上並堆積起來等問題。
本發明提供的第2種解決方案為，利用卷邊手段和輥成型手段對輪子的輪輞凸緣進行成型，所述卷邊手段，對輪輞的輪輞寬度方向兩端之中，至少外側端部呈曲線狀向作為輪胎安裝側的內側卷邊，所述輥成型手段，通過將由前述卷邊手段卷邊的卷邊部分壓在非卷邊部分上，形成沒有間隙的摺疊雙重結構部，並且以前述摺疊部的自由端部與前述非摺疊部的表面平滑相連的方式形成，同時，以使前述被摺疊的摺疊部、和與該摺疊部以沒有間隙的狀態接觸的非摺疊部的厚度，比前述輪輞部的厚度厚的規定厚度進行精加工。
通過採用上述卷邊手段和輥成型手段使輪輞凸緣形成雙重結構，可以以超出輪輞部的厚度兩倍的規定厚度形成輪輞凸緣，與現有技術相比可以可靠地提高強度。而且，與第1種解決方案一樣，通過將外側端部向作為輪胎安裝側的內側摺疊，摺疊的自由端部被輪胎擋住，不會從外部可以看見的位置露出，因而不會損害輪子的外觀(式樣)。另外，通過在摺疊部的自由端部配有與非摺疊部的表面平滑相連的彎曲部，例如在摺疊部的自由端部相對於非摺疊部具有突出的角部的情況下，可以可靠地避免角部與輪胎接觸而損傷、以及泥或灰塵等異物掛在角部上並堆積起來。
本發明提供的第3解決方案為，前述卷邊手段，是當前述外側端部向內側卷邊時，以比前述規定厚度厚的方式進行卷邊的手段，前述輥成型手段，是這樣一種手段，即，可將前述卷邊部分的自由端側壓在前述非卷邊部分上、以前述摺疊部的自由端部與前述非摺疊部的表面平滑相連的方式進行成型，且同時以在前述摺疊部和以與該摺疊部沒有間隙的狀態接觸的非摺疊部的厚度、比前述輪輞部的厚度厚的規定厚度，將該摺疊部和非摺疊部成型成規定的形狀。
當在卷邊手段中將外側端部向內側卷邊時，其卷邊部分向收縮側變形，厚度的增加量相當於收縮的量。藉此，可以以比規定的厚度厚出所需的量的方式進行卷邊。另外，可以以輥成型手段將形成前述規定厚度的卷邊部分成型到規定的厚度，同時，以卷邊部分的自由端部與非摺疊部分的表面平滑相連的方式精整成型成所需的形狀。
附圖的簡單說明
圖1是兩件式輪子的局部剖開的側視圖。
圖2是輪子用輪輞的縱向剖視側視圖。
圖3是表示輪子用輪輞的輪輞凸緣的縱向剖視圖。
圖4是表示以卷邊手段對輪輞部的端部進行卷邊的工序的主要部分的剖視圖，(a)表示旋轉彎曲輥與輪輞部的端部接觸的瞬間，(b)、(c)表示輪輞部的端部逐漸卷邊的狀態，(d)表示輪輞部的端部的卷邊結束的狀態。
圖5是表示以輥成型手段將已經進行卷邊的輪輞部的端部精整成型成規定形狀的工序的主要部分的剖視圖，(a)表示對卷邊部分進行按壓的狀態，(b)表示使卷邊部分凹下的狀態，(c)表示輪輞部的端部成型成最終形狀的狀態。
圖6是輪子用輪輞的另一種形狀的縱向剖視圖。
圖7是三件式輪子的局部剖視側視圖。
符號說明1圓盤部 2輪輞部2A，2B分割輪輞 3輪輞凸緣3A摺疊部3B非摺疊部3C彎曲部4旋轉夾具4A外周端面 5縱向部(卷邊部分)5A彎曲部5B自由端部5C非卷邊部分6旋轉彎曲輥 6A凹部6B外周端面 7精整旋轉壓接輥7A凸部 7B凹部K卷邊手段 R輥成型手段具體實施方式
圖1表示車輛用(汽車用)的輪子(也稱為兩件式輪子)，該輪子由金屬製成的圓盤部1、和通過對用金屬製成的、在任何位置均具有均勻的厚度的一個板材進行壓力加工等而形成環形的輪子用輪輞兩個構件構成。前述輪子用輪輞由呈環狀的圓筒狀輪輞部2，和在該輪輞部2的輪輞寬度方向的兩端上、沿相對於輪輞部2的輪胎(圖中未示出)的載置面正交的方向豎立設置的雙重結構部所構成的輪輞凸緣3、3構成。作為構成前述輪子的各個構件的金屬材料，可以採用富於延展性的任何金屬材料，不過，為了提高車輛的行駛性能，最好採用鋁合金、或鎂合金等。
下面，對前述輪輞凸緣[4]3進行詳細說明。如圖2和圖3所示，輪輞部2的輪輞寬度方向兩端分別向作為輪胎安裝側的內側摺疊，並且與非摺疊部分以沒有間隙(按壓)的狀態接觸，構成具有雙重結構部的輪輞凸緣[4、4]3、3，前述摺疊部3A和非摺疊部3B分別具有比前述輪輞部[3]2的厚度D1大的厚度D2，在前述摺疊部3A的自由端部上，配有與前述非摺疊部3B的表面平滑相連的彎曲部3C。
在前述輪輞部[3]2的厚度D1例如為5mm的情況下，前述摺疊部3A和非摺疊部3B各自的厚度D2大約為7mm(大約為D1的1.4倍)，輪輞凸緣3的整體厚度D3為14mm(大約為D1的2.8倍)，可以極大地提高輪輞凸緣3的強度，不過也可以採用這些數值以外的數值。在此，摺疊部3A和非摺疊部3B各自的厚度D2為相同的值，但是，由於它們以沒有間隙的狀態形成一體，也可以設定不同的值來實施。
下面，說明成型前述輪輞凸緣3的方法，該方法是以卷邊手段K(參照圖4(a)～(d))和輥成型手段R(參照圖5(a)～(c))形成輪子的輪輞凸緣3，所述卷邊手段K是，將輪輞部2的輪輞寬度方向的兩端，分別呈曲線地向作為輪胎安裝側的內側卷邊，所述輥成型手段R是，通過將在前述卷邊手段K進行卷邊的卷邊部分壓在非卷邊部分上而構成沒有間隙地摺疊的雙重結構部，且如圖3所示，以前述摺疊部3A的自由端部與前述非摺疊部3B的表面平滑相連的方式成型，同時，以前述被摺疊的摺疊部3A的厚度D2及以沒有間隙的狀態與該摺疊部[3B]3A接觸的非摺疊部3B的厚度D2比前述輪輞2的厚度D1厚的規定厚度成型。
前述卷邊手段K，如圖4(a)～(d)所示，通過一個用於將一個金屬製成的板材旋轉成規定形狀的輪輞部2的旋轉夾具4和旋轉彎曲輥6來實現，所述旋轉彎曲輥6對於在固定於前述旋轉夾具4上的輪輞部2的兩端(在圖中表示出了一端)上、沿相對於輪輞表面2的表面(輪輞寬度方向)正交的方向形成的縱向部5，從該正交方向(箭頭X的方向)進行按壓，形成用於卷邊的圓弧狀的凹部6A，當將縱向部5向內側卷邊時，以比前述規定厚度D2厚的方式形成。前述旋轉彎曲輥6，雖然在圖中僅表示出了一個，但是為了平穩地進行卷邊，且為了在前述縱向部5的多個位置上進行按壓，最好在圓周方向上配置多個前述旋轉彎曲輥6。另外，前述旋轉彎曲輥6，由在與前述旋轉著的縱向部5接觸的時刻受到旋轉力、並且可以平穩地成一體地旋轉的從動輥構成。另外，採用前述旋轉彎曲輥6以外的裝置，也可以進行卷邊。
因而，通過使旋轉彎曲輥6沿箭頭方向與利用旋轉夾具4形成旋轉狀態的輪輞部2的縱向部5接觸的狀態移動(按壓)，如圖4(a)～(c)所示，可以使縱向部5沿著旋轉彎曲輥6的凹部6A逐漸卷邊(彎曲)。而且，如圖4(d)所示，通過前述旋轉彎曲輥6的外周端面6B與前述旋轉夾具4的外周端面4A接觸，結束前述卷邊處理。
前述輥成型手段R，如圖5(a)～(c)所示，通過精整旋轉壓接輥7和前述旋轉夾具4來實現，所述精整旋轉壓接輥7，包括凸部7A，該凸部7A配有圓弧狀的彎曲面，用於將前述卷邊的卷邊部分5中除了彎曲部5A之外的自由端部(前端部)5B從彎曲部5A側的部位壓向前述非卷邊部分5C，並使前述摺疊部3A的自由端以與前述非摺疊部3B的表面平滑相連的方式進行成型；和凹部7B，該凹部7B配有圓弧狀的彎曲面，用於按照前述摺疊部3A和與前述摺疊部3A以沒有間隙的狀態接觸的非摺疊部3B的厚度比前述輪輞部2的厚度厚的規定厚度D2，將摺疊部3A和非摺疊部3B成型成規定形狀。前述精整旋轉壓接輥7，在圖中僅示出了一個，但是為了平穩地精整成型，且為了在經過前述卷邊處理的縱向部5的多個部位上進行按壓，最好沿圓周方向配置多個。另外，也可以採用除前述精整旋轉壓接輥7以外的裝置進行精整成型。
因而，如圖5(a)所示，通過相對於卷邊部分5沿圖中箭頭Y所示的方向移動精整旋轉壓接輥7，用凸部7A從彎曲部5A側的部位對卷邊部分5的自由端部5B進行按壓，如圖5(b)所示，自由端部5B以逐漸向形成於卷邊部分5的內側的空間縮小的方式向與卷邊方向相反的方向變形，同時，與非卷邊部分5C接觸，並且，如圖5(c)所示，對自由端部5B進行按壓(壓塌)，形成與非卷邊部分5C的表面平滑相連的彎曲部3C，通過在與前述箭頭Y正交的方向上向外側朝著箭頭Z的方向移動精軋旋轉壓接輥7，可以獲得圖3中所示形狀的輪輞凸緣3。
在圖1～圖5中，表示在輪輞部2的輪輞寬度方向兩端的任何一端向作為輪胎安裝側的內側彎曲的情況，但如圖6所示，在前述輪輞部2的輪輞寬度方向兩端中，將外側端部與前述相同地向作為輪胎安裝側的內側摺疊，摺疊的自由端部被輪胎(圖中未示出)擋住，不會從外面看到，也可以將從外部看不到前述自由端部的內側端部向與輪胎安裝側的相反側的外側摺疊，以實施本發明。
圖1中所示的輪子由兩個部件構成的兩件式輪子，但是，如圖7所示，也可以採用將前述輪輞2分成內側和外側兩部分的兩個分割輪輞2A、2B構成三件式輪子。
發明的效果若採用解決方案1或解決方案2所述的發明，輪輞凸緣為摺疊部分和非摺疊部分的雙重結構，由於摺疊部分和非摺疊部分各自的厚度均比輪輞部的厚度厚，輪輞部可以與現有技術一樣實現薄壁的輕量化，可以不採用鑄造方法，就可以使輪輞凸緣的厚度超過輪輞部的厚度的兩倍，可以有利於降低成本，同時，與現有技術相比可以提高強度，可提供不會發生變形、和損傷的輪子。
另外，由於前述摺疊部分和非摺疊部分以沒有間隙的狀態接觸，所以，在輪輞凸緣等部分中可以獲得所需的強度，且可提高可靠性。
另外，通過將外側端部摺疊到作為輪胎安裝側的內側，摺疊的自由端部被輪胎擋住，不會從外面可以看到的位置露出，因而不會損害輪子的外觀(式樣)，具有商品競爭力(促銷力)。
另外，通過在摺疊部的自由端部配有與非摺疊部的表面平滑相連的彎曲部，例如在摺疊部的自由端部相對於非摺疊部具有突出的角部的情況下，可以可靠地避免輪胎與該角部接觸而損傷、以及泥或塵土等異物掛在角部上而堆積起來的問題，從而可以進一步提高可靠性。
採用解決方案3的發明，由於僅利用卷邊手段進行卷邊，便可以使該卷邊部分的厚度形成為規定的厚度，因而，不需要特別的加工，不會導致設備費用等中的成本增加。另外，利用輥成型手段將形成前述規定厚度的卷邊部分成型為規定的厚度，同時，以卷邊部分的自由端部與非摺疊部分的表面平滑相連的方式進行按壓，以精整成型成規定的形狀，藉此，可以恆定地以相同的形狀製造強度相同的輪子，可以作為不會產生產品誤差等的生產效率高的生產方法。
權利要求
1.一種輪子用輪輞，配有由雙重結構部構成的輪輞凸緣，該雙重結構部為，在輪輞部的輪輞寬度方向的兩端中，至少外側端部摺疊到作為輪胎安裝側的內側上，並且在與非摺疊部分沒有間隙的狀態下進行接觸；前述摺疊部和非摺疊部分別具有比前述輪輞部的厚度大的厚度，在前述摺疊部的自由端部上配有與前述非摺疊部的表面平滑相連的彎曲部。
2.一種輪子用輪輞的製造方法，包括卷邊手段和輥成型手段，所述卷邊手段是，在輪輞部的輪輞寬度方向兩端之中，至少外側端部呈曲線狀地向作為輪胎安裝側的內側卷邊；所述輥成型手段是，通過將在前述卷邊手段中卷邊的卷邊部分壓在非卷邊部分上，形成沒有間隙的摺疊雙重結構部，並且以前述摺疊部的自由端部與前述非摺疊部的表面平滑相連的方式形成，同時，以前述被摺疊的摺疊部、和與該摺疊部以沒有間隙的狀態接觸的非摺疊部的厚度，比前述輪輞部的厚度厚的規定厚度進行精加工。
3.如權利要求2所述的輪子用輪輞的製造方法，前述卷邊手段是，當前述外側端部向內側卷邊時，以比前述規定厚度厚的方式進行卷邊；前述輥成型手段是這樣一種手段，即，將前述卷邊部分的自由端側按壓在前述非卷邊部分上、以前述摺疊部的自由端部與前述非摺疊部的表面平滑相連的方式進行成型，且同時以在前述摺疊部和以與該摺疊部沒有間隙的狀態接觸的非摺疊部的厚度，比前述輪輞部的厚度厚的規定厚度，將該摺疊部和非摺疊部成型成規定的形狀。
全文摘要
本發明提供一種輪子用輪輞，其可實現輕量化，又配有不會變形和損傷的輪輞凸緣。該輪子用輪輞，配有輪輞凸緣(3)，該輪輞凸緣(3)由雙重結構部構成，該雙重結構部是將輪輞部(2)的輪輞寬度方向的端部，摺疊到作為輪胎安裝側的內側上，並且在與非摺疊部分(3B)沒有間隙的狀態下進行接觸，前述摺疊部(3A)和非摺疊部(3B)分別具有比前述輪輞部的厚度(D1)大的厚度，在前述摺疊部(3A)的自由端部上配有與前述非摺疊部(3B)的表面平滑相連的彎曲部(3C)。
文檔編號B60B21/02GK1439537SQ0310374
公開日2003年9月3日 申請日期2003年2月18日 優先權日2002年2月18日
發明者田中毅 申請人:株式會社沃克輪圈