ホイールの製造方法
【課題】 溶接予定箇所のメッキを容易に且つ綺麗に除去可能となし、リムに対してメッキを施したホイールを安価に且つ効率的に製造可能なホイールの製造方法を提供する。
【解決手段】 リム２とディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリム２に対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所ＲＷを研磨ベルト２０により研磨して、該溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去し、その後ディスクをリム２に内嵌固定してから、該溶接予定箇所ＲＷに沿ってディスクとリムとを溶接接合する。
【解決手段】 リム２とディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリム２に対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所ＲＷを研磨ベルト２０により研磨して、該溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去し、その後ディスクをリム２に内嵌固定してから、該溶接予定箇所ＲＷに沿ってディスクとリムとを溶接接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金などの軽合金からなる車両用ホイールとして、鋳造により一体成形した１ピースホイールと、リムとディスクの２つに分割構成した２ピースホイールと、インナリムとアウタリムとディスクの３つに分割構成した３ピースホイールとが広く実施されている。
【０００３】
２ピースホイールの製造方法としては、円筒状のリムを加熱してその内側にディスクを嵌合させ、リムの軸方向の適所にディスクを焼き嵌めにより嵌合固定した状態で、リム内周面にディスク外周面を溶接して、両者を一体化する製造方法が広く採用されている。
【０００４】
また、３ピースホイールの製造方法としては、インナリムとアウタリムの一端部に半径方向内側へ延びる環状の重合部をそれぞれ形成し、重合部を重ね合わせて両リムとを同心状に組み合わせ、この状態で重合部にディスクの外周部を重ね合わせて、これら３者をボルトで締結し、その後インナリムとアウタリムの重ね合わせ部分に沿ってその外周側から溶接を施して、両リムを気密に一体化する製造方法が広く採用されている。
【０００５】
一方、ホイールとして、クロムメッキなどのメッキ処理を施して、その意匠性を高めたものも提案され、実用化されている。１ピースホイールにおいては、ホイール全体をメッキ液に浸漬してメッキ処理を施すことになるが（例えば、特許文献１参照。）、２ピースホイールや３ピースホイールにおいては、ホイール構成部材の溶接予定箇所にメッキが存在すると、溶接不良が発生するので、次のようにメッキ処理を施している。
【０００６】
即ち、２ピースホイールでは、リム内周面の軸方向の途中部に溶接予定箇所が形成される関係上、溶接予定箇所のメッキの除去が大変煩雑なものとなるので、通常はディスクのみにメッキ処理を施し、リムにはメッキ処理を施さないように構成している。このため、２ピースホイールにおいて、リムに対してメッキ処理を施したものは、製作することは可能であるが、製作コストが高くなることから普及品としては実施されていないのが実状である。
【０００７】
また、３ピースホイールにおいては、意匠性の向上を図るためディスクとアウタリムとにメッキ処理を施し、意匠性に殆ど影響を及ぼさないインナリムに関しては、製造コストを低減するためメッキ処理に代えてアルマイト処理を施している。また、メッキや酸化被膜によるリム同士の溶接不良を防止するため、アウタリムに関しては、例えば溶接予定箇所にマスキングを施した状態で、メッキ液に浸漬させてメッキ処理を行ったり、メッキ処理した後に、携帯用グラインダ等を用いた手作業で溶接予定箇所のメッキを除去したり、切削による機械加工で溶接予定箇所のメッキを除去しており、インナリムに関しては、例えばワイヤーブラシなどにより手作業で溶接予定箇所の酸化被膜を除去している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、２ピースホイールにおいては、メッキ処理したリムを有する２ピースホイールは普及品としては実施されておらず、また３ピースホイールにおいても、アウタリムの溶接予定箇所のメッキを除去するときに、次のような問題がある。
【００１０】
即ち、アウタリムの溶接予定箇所にマスキングを施してメッキ処理する場合には、マスキングテープの貼り付けという煩雑な作業が必要となり、しかもメッキ処理は、特殊な技術であり、一般にホイールメーカでは行われず、メッキ処理の専門メーカにて行われていることから、マスキングテープの貼り付け作業分だけメッキ処理の工賃が高くなり、ホイールの製造コストが高くなるという問題がある。
【００１１】
また、アウタリム外面には微細な凹凸が形成されているので、綺麗にマスキングテープを貼り付けた場合でも、リムをメッキ液に浸漬したときに、マスキングとリム間にメッキ液が侵入して、溶接予定箇所の一部がメッキされてしまうことがあり、溶接予定箇所におけるメッキ部分が溶接欠陥の原因の１つになっている。しかも、メッキ処理としてクロムメッキを施す場合には、複数の処理液にリムを順次浸漬する関係上、マスキングテープとリム間に侵入したメッキ液が次工程の処理液に持ち込まれ、次工程の処理液を汚染するという問題もある。更に、マスキングテープの接着剤成分が処理液に溶け込んで、処理液を劣化させるという問題もある。
【００１２】
また、マスキングによる場合には、図１５に示すように、リム１００の溶接予定箇所にマスキングテープを貼り付けて形成される地肌部１０１と、それ以外のメッキ部分１０２との境界部１０３において、マスキングテープの側縁に沿った隆起部１０４がメッキ部分１０２に形成され、地肌部１０１とメッキ部分１０２の境界部１０３に段差ができ、物理的な衝撃でメッキが剥離し易くなったり、マスキングテープとリム間に侵入したメッキ液により不完全なメッキ部分１０５、例えばクロムメッキの場合には、下地層としての銅のメッキが形成され、該メッキ部分１０５からメッキ部分１０２が剥離し易くなったりするという問題がある。
【００１３】
一方、切削などの機械加工により溶接予定箇所のメッキを除去する場合には、溶接予定箇所のメッキを綺麗に除去できるとともに、マスキングテープの貼り付け作業も不要となり、しかもマスキングテープの貼り付けが不要であることからメッキ処理の工賃も安くなり、ホイールの製造コストを低減できる。しかし、１回の研削処理でメッキ部分を切削すると、刃物をメッキ部分から離脱させるときに、メッキ部分にそれを剥離する方向への力が作用して地肌部分との境界部からメッキ部分が剥離し易くなるという問題がある。また、これを防止するため、溶接予定箇所の両側縁から刃物を差し入れて、溶接予定箇所の幅方向の途中部で刃物を離脱させることも考えられるが、２回の切削処理が必要となり、作業が大変煩雑になるという問題がある。更に、３ピースホイールのように、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面のメッキを除去する場合には、該湾曲部の曲面に沿って刃物を移動させる必要があり、しかも異なる種類のホイールでは、湾曲部の曲率が異なることから、刃物の制御が大変複雑なものになるという問題がある。
【００１４】
また、携帯用グラインダ等を用いた手作業で溶接予定箇所のメッキを除去する方法では、アウタリムの外周側からの処理となるので曲面状の溶接予定箇所でも、比較的容易に除去することができるが、作業要員が必要になるとともに、研磨面の寸法精度や表面性状にバラツキが発生し易いという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、溶接予定箇所のメッキを容易に且つ綺麗に除去可能となし、リムに対してメッキを施したホイールを安価に且つ効率的に製造可能なホイールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る第１のホイールの製造方法は、ホイール構成部材に対してクロムメッキ処理を施した後、ホイール構成部材の溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後該溶接予定箇所に沿ってホイール構成部材を溶接接合するものである。
【００１７】
本発明に係る第２のホイールの製造方法は、リムとディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリムに対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後ディスクをリムに内嵌固定してから、該溶接予定箇所に沿ってディスクとリムとを溶接接合するものである。
【００１８】
この第２のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、一端部がホイールの内側に挿入可能で且つホイールの軸心と略平行な軸心回りに回転可能なプーリに張設され、他端部がホイール外に配置した鉛直軸心回りに回転可能なプーリに張設された研磨ベルトを用いること、前記リム内周面の研磨時に、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上に、軸心を支持ローラと略平行にしてリムをセットした状態で、リムの底部内周面に研磨布紙を圧接させて研磨すること、などが好ましい実施の形態である。
【００１９】
本発明に係る第３のホイールの製造方法は、インナリムとアウタリムとディスクとからなる３ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのアウタリムに対してクロムメッキ処理を施した後、アウタリムにおける、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所を研磨布紙にて研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去した後、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせるとともに、重合部にディスクの外周部を重ね合わせ、ディスクを重合部に対してボルトで固定した後、両リムの溶接予定箇所を外側から溶接接合するものである。但し、インナリムに対してアルマイト処理を施す場合には、ワイヤーブラシなどによりインナリムの溶接予定箇所の酸化被膜を除去した状態で、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせることになる。
【００２０】
ここで、第３のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨することが好ましい実施の形態である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る第１のホイールの製造方法によれば、研磨布紙により溶接予定箇所を研磨するので、硬質なクロムメッキなどでも綺麗に且つ精度良く除去することが可能となる。また、マスキングや切削による場合と比較して、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分との境界部における段差が角張ったものとなることを防止でき、境界部からのメッキの剥離を効果的に防止できる。また、マスキングによる場合と比較して、マスキングテープの貼り付け作業も不要となるので、メッキ処理の工賃を安くして、ホイールの製造コストを低減できる。更に、溶接予定箇所のメッキを綺麗に研磨除去できるので、溶接不良を効果的に防止してホイールの品質安定性を向上できる。
【００２２】
本発明に係る第２のホイールの製造方法によれば、前記第１のホイールの製造方法における効果に加えて、２ピースホイールのリム内周面の溶接予定箇所におけるメッキを除去できるので、メッキ処理したリムを有する２ピースホイールを容易に且つ安価に製作することが可能となる。また、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差のない滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。また、リム内周面の軸方向に対する研磨布紙の位置を調整することで、リムの軸方向に対して溶接予定箇所の位置を変更できるので、ユーザの要望に応じたオフセット位置にディスクを配置させた２ピースホイールを製作することが可能となる。
【００２３】
この第２のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として研磨ベルトを用いると、研磨布紙の耐久性を高めることが可能となり、研磨作業を効率的に行うことができる。また、研磨時に、リム内周面に圧接されている研磨ベルトの側縁部が撓むことにより、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差なく滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。
【００２４】
また、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上にリムをセットして、リムの底部内周面を研磨布紙で研磨すると、サイズの異なるリムのメッキを除去する場合でも、略同じ高さ位置でリム内周面を研磨することが可能となり、リムサイズを変更する毎に研磨布紙の高さ位置を調整する必要がないので、研磨装置として簡単な構成のものを採用することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る第３のホイールの製造方法によれば、前記第１のホイールの製造方法における効果に加えて、アウタリムの溶接予定箇所におけるメッキを除去できるので、メッキ処理したアウタリムを有する３ピースホイールを容易に且つ安価に製作することが可能となる。また、重合部における溶接予定箇所は外側へ突出した断面形状なので、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差のない滑らかな面に形成することが可能となり、マスキングによる場合や切削による場合と比較して、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。
【００２６】
ここで、第３のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨すると、フラップホイールの外周部が溶接予定箇所の曲面に沿って撓みながら溶接予定箇所を研磨できるので、１回の研磨処理で必要幅の溶接予定箇所を綺麗に研磨できるとともに、溶接予定箇所が過剰に研磨されることを防止しつつ、溶接予定箇所とメッキ部分とを段差なく滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を一層効果的に防止できる。また、溶接予定箇所における曲率半径が異なるホイールでも、同一フラップホイールで研磨処理することができ、研磨処理の作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、２ピースホイール１の製造方法に本発明を適用した場合の実施の形態について説明する。
図１、図２に示すように、２ピースホイール１は、略筒状のリム２と、リム２に内嵌固定されたディスク３とを備え、焼き嵌めによりリム２にディスク３を内嵌固定した状態で、ディスク３の外周部をリム２の内周面に溶接接合して組み立てられている。
【００２８】
ディスク３は、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等により一体成形したもので、車輪支持部材（図示略）への取付部４と、取付部４を取り囲むように設けた環状のリング部５と、取付部４とリング部５とを連結するスポーク部６とを備え、全面にクロムメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にリム２を浸漬する周知の方法で行われ、リム２に対するディスク３の溶接予定箇所ＤＷのメッキはマスキングや研磨により除去されている。
【００２９】
リム２は、アルミニウム合金などの延伸性に優れた金属材料で構成され、全面にクロムメッキなどのメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にリム２を浸漬する周知の方法で行われ、このリム２におけるディスク３との溶接予定箇所ＲＷのメッキは、後述するメッキ除去装置２０で研磨して除去されている。
【００３０】
リム２のデザイン面側の端部及び取付面側の端部には肉厚を増加させて他の部分より厚肉に構成したフランジ部７が形成されている。このように、フランジ部７を肉厚の増加により厚肉に構成しているので、リム２をメッキ処理するときに、フランジ部７内にメッキ液等が残留することを確実に防止して、メッキ液が残留することによるフランジ部７の腐食を防止できる。また、フランジ部７を厚肉に構成しているので、旋回時等におけるホイール１の強度剛性を十分に確保できる。
【００３１】
次に、前記ホイール１の製造方法について説明する。
このホイール１の製造方法は、図３に示すように、リム２を製造するためのリム製造工程と、ディスク３を製造するためのディスク製造工程と、リム２及びディスク３に対してクロムメッキ処理を施すメッキ処理工程と、リム２とディスク３との溶接予定箇所ＲＷ、ＤＷのメッキを除去するメッキ除去工程と、リム２とディスク３からホイール１を組み立てる組立工程とを備えている。尚、本発明は、リム２内周面の溶接予定箇所ＲＷのメッキを容易に且つ綺麗に除去できるように構成した点に特徴を有するものなので、リム２のメッキ除去工程以外については簡単に説明する。
【００３２】
リム製造工程では、先ず、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金などの延伸性に優れた円板状の圧延金属板１０をプレス成形して、図４（ｂ）に示すように、底部１４を有する有底筒状の筒部１１と、筒部１１の開口側端部から外方へ延びるフランジ部１２とを有する一次成形品１３を製作し、次に図４（ｃ）に示すように、打ち抜き加工等により一次成形品１３の底部１４を除去して一次成形品１３Ａを製作し、次に図４（ｄ）に示すように、底部１４を除去した一次成形品１３Ａの開口端部にプレス成形によりフランジ部１５を形成し、筒部１１の両端部にフランジ部１２、１５を形成した二次成形品１６を製作する。尚、二次成形品１６の製造方法としては、アルミニウム合金などの延伸性に優れた細長い圧延金属板を円筒状に丸め、その両端部を溶接することで筒状部材を製作し、この筒状部材の両端部にプレス成形によりフランジ部を形成して製作することもできる。
【００３３】
次に、図５に示すように、二次成形品１６をマンドレル１７に外嵌固定し、マンドレル１７とともに二次成形品１６を回転させながら、ローラ１８、１９を用いて二次成形品１６に対してスピニング加工を施して、図２に示すような断面形状のリム２を得ることになる。
【００３４】
一方、ディスク製造工程では、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等の周知の製造方法により金属材料をディスク形状に成形して、ディスク３を製作することになる。
【００３５】
メッキ処理工程では、ディスク３及びリム２に対して、脱脂、水洗、酸処理、水洗、銅メッキ、水洗、ニッケルメッキ、水洗、クロムメッキを順次施して、ディスク３及びリム２に対して、銅とニッケルの２層を下地層とし、表面全体にクロムメッキ層を形成する。
【００３６】
メッキ除去工程では、リム２とディスク３の溶接予定箇所ＲＷ、ＤＷを研磨して、溶接予定箇所におけるクロムメッキを研磨除去することになる。
ディスク３の溶接予定箇所ＤＷのメッキを研磨除去する際には、ディスク３を回転台にセットして、回転台とともにディスク３を回転させながら、ディスク３外周部の溶接予定箇所を携帯用グラインダで研磨処理して、溶接予定箇所のクロムメッキを除去することになる。但し、ディスク３に関しては、メッキ処理時に溶接予定箇所に対してマスキングテープを貼り付けてメッキ処理を行って、溶接予定箇所にメッキが形成されないように構成し、メッキ除去工程を省略することも可能である。
【００３７】
リム２の溶接予定箇所ＲＷのメッキを研磨除去する際には、図６に示すような構成のメッキ除去装置２０を用い、溶接予定箇所ＲＷを研磨ベルト２９からなる研磨布紙により研磨して、溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去することになる。
メッキ除去装置２０は、リム２の外径よりも小さい間隔をあけて軸心を平行にして水平配置した１対の支持ローラ２１と、支持ローラ２１上に軸心を略水平にして支持したリム２を支持ローラ２１の軸方向に位置決めするための位置決め部材２２と、支持ローラ２１の上方において支持ローラ２１と略平行に配置した１対の保持ローラ２３と、支持ローラ２１上に位置決め支持したリム２を保持ローラ２３にて上側から押圧して、支持ローラ２１との間にリム２を保持させるアクチュエータ３２と、支持ローラ２１と保持ローラ２３間に保持したリム２を回転駆動する回転駆動手段２４と、リム２の内側へ延びてリム２におけるディスク３との溶接予定箇所ＲＷを研磨して、該溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去する研磨手段２５とを備えている。
【００３８】
研磨手段２５は、支持ローラ２１の軸心と略平行な軸心回りに回転自在に支持した駆動プーリ２６と、軸心を略鉛直にして配置した遊動プーリ２７と、案内ロール２８により途中部の向きを変えて両プーリ２６、２７間に張設した研磨ベルト２９と、駆動プーリ２６を回転駆動する研磨用駆動手段３０と、駆動プーリ２６に張設した研磨ベルト２９をリム２の溶接予定箇所に押し当てる押圧用シリンダ３１とを備え、研磨手段２５によりリム内周面の底部を研磨するように構成されている。
【００３９】
このメッキ除去装置２０において、溶接予定箇所ＲＷに対する研磨ベルト２９の周速度は１５０〜６００ｍ／ｍｉｎに設定され、リム２に対する圧接力は０．５ｋＮ〜１．５ｋＮに設定され、リム２の回転速度は５〜１００ｒｐｍに設定され、リム２を１回転させる間に溶接予定箇所ＲＷを研磨処理できるように構成されている。但し、リム２を複数回回転させた状態で、研磨処理が完了するように構成することも可能である。研磨ベルト２９の幅は、１回の研磨処理により溶接予定箇所ＲＷのメッキを研磨できるように、溶接予定箇所ＲＷと同じ幅あるいはやや大きな幅に設定されている。但し、軸方向に複数回に分けて研磨することも可能である。
【００４０】
このメッキ除去装置２０を用いてリム２内周面の溶接予定箇所を研磨する際には、先ず、図７(ａ)に示すように、軸心を左右方向に向けて支持ローラ２１上にリム２を載置し、リム２の端部を位置決め部材２２に当接させて、リム２を支持ローラ２１上に左右方向に位置決めセットし、図７（ｂ）に示すように、アクチュエータ３２により保持ローラ２３を下側へ突出させて、支持ローラ２１と保持ローラ２３間にリム２を保持する。
【００４１】
次に、研磨手段２５を図６、図７（ｃ）に示す退避位置から図８（ａ）に示す前進位置まで移動させ、回転駆動手段２４により支持ローラ２１を回転させて、リム２を例えば１０ｒｐｍの回転速度で低速回転させるとともに、研磨ベルト２９を周回させてから、図８（ｂ）に示すように、駆動プーリ２６に掛けられた研磨ベルト２９を、低速回転するリム内周面における底部の溶接予定箇所ＲＷに圧接させ、低速回転するリム２の溶接予定箇所ＲＷを順次研磨して、溶接予定箇所ＲＷにおけるメッキを順次除去することになる。
【００４２】
こうして、リム２を１回転させて溶接予定箇所ＲＷのメッキを全周にわたって除去した後、研磨ベルト２９をリム内周面から離間させるとともに、研磨用駆動手段３０によるリム２の回転を停止させた状態で、図８（ｃ）に示すように、ドリル駆動手段３３によりドリル３４を回転させながらドリル３４を上昇させて、バルブ取付孔８（図２参照）を形成することになる。但し、ドリル３４によりバルブ取付孔８を形成した後、溶接予定箇所ＲＷにおけるメッキを除去するように構成することも可能である。
【００４３】
このような構成のメッキ除去装置２０を用いると、研磨ベルト２９による溶接予定箇所ＲＷの研磨時に、図９に示すように、研磨ベルト２９の側縁が微妙に撓むので、メッキを除去した後の溶接予定箇所ＲＷの地肌面２ａとメッキ部分２ｂの表面とは滑らかに連なった状態となり、両者の境界部２ｃに段差が形成されないので、溶接時等において境界部２ｃからメッキ部分２ｂが剥離するという不具合を効果的に防止することが可能となる。
【００４４】
また、研磨により溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去するので、溶接予定箇所ＲＷのメッキを略完全に綺麗に除去することが可能となり、リム２に対するディスク３の溶接不良を確実に防止できる。また、マスキングテープを貼り付けないでリム２の全面に対してメッキができるので、メッキ処理の工賃を安くして、ホイール１の製造コストを低減できる。
【００４５】
更に、支持ローラ２１に支持した状態でリム内周面の底部を研磨するので、サイズの異なるリム２のメッキ部分を除去する場合でも、リム２の内周面における研磨位置が略同じ高さとなり、研磨手段２５とリム２との高さ関係を調整する必要がないので、メッキ除去の作業性を格段に向上できる。
【００４６】
研磨手段２５を用いて研磨するので、リム２内に挿入する駆動プーリ２６を小型に構成しつつ、研磨具としての研磨ベルト２９の耐久性を高めることが可能となり、研磨作業を効率的に行うことができる。
【００４７】
尚、研磨手段２５による研磨位置をリム２の軸方向に位置調整する位置調整手段を設けることも可能で、この場合には、溶接予定位置ＲＷの軸方向位置を任意に調整できるので、ユーザの要望に応じてリム２の軸方向に対するディスク３の組付位置を調整したホイールを製作することができる。また、研磨により溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去可能なものであれば、前記メッキ除去装置２０以外の構成のメッキ除去装置を用いてメッキを除去することも可能である。
【００４８】
次に、組立工程では、誘導加熱装置によりリム２を加熱して、熱膨張によりリム２の内径を大きくした状態で、リム２の内側における軸方向の設定位置にディスク３を挿入し、空冷などによりリム２の温度を低下させて、焼き嵌めによりリム２の内側にディスク３を嵌合固定する。次に、ティグ溶接或いはミグ溶接により、ディスク３とリム２の溶接予定箇所ＲＷ、ＲＷを順次溶接接合して、図１、図２に示すような２ピースホイール１を得ることになる。
【００４９】
このホイール１の製造方法では、前述のように、リム内周面の溶接予定箇所ＲＷを研磨により容易に且つ綺麗に精度良く研磨できるので、クロムメッキを施したリム２を有する２ピースホイール１を安価に製造することが可能となる。
【００５０】
次に、３ピースタイプのホイール５１の製作方法に本発明を適用した実施の形態について説明する。
図１０に示すように、３ピースホイール５１は、一端部に内側へ延びる環状の重合部５２ａを有する略筒状のアウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂと、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａに図示外のボルトで固定したディスク５４とを備えている。
【００５１】
ディスク５４は、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等により一体成形したもので、車輪支持部材（図示略）への取付部５５と、取付部５５を取り囲むように設けた環状のリング部５６と、取付部５５とリング部５６とを連結するスポーク部５７とを備え、全面にクロムメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にディスク５４を浸漬する周知の方法で行われている。但し、ディスク４には必ずしもメッキ処理を施す必要はなく、塗装を施すことも可能である。
【００５２】
両リム５２Ａ、５２Ｂは、アルミニウム合金などの延伸性に優れた金属材料で構成されている。アウタリム５２Ａの全面には、意匠性を高めるため、クロムメッキなどのメッキ処理が、メッキ液にアウタリム５２Ａを浸漬するなどの周知の方法で行われている。インナリム５２Ｂには、アウタリム２Ａと同様にクロムメッキを施すことも可能であるが、意匠性にほとんど影響を及ぼさない部材なので、安価に実施可能なアルマイト処理が施されている。
【００５３】
リム５２Ａ、５２Ｂには重合部５２ａに連なる略円筒状の胴体部５２ｂが形成され、アウタリム５２Ａのデザイン面側の端部及びリム５２Ｂの取付面側の端部には、肉厚を増加させて他の部分より厚肉に構成したフランジ部５２ｃがそれぞれ形成されている。このようにフランジ部５２ｃを肉厚の増加により厚肉に構成しているので、アウタリム５２Ａをメッキ処理するときに、フランジ部５２ｃ内にメッキ液等が残留することを確実に防止して、メッキ液が残留することによるフランジ部５２ｃの腐食を防止できる。また、両リム５２Ａ、５２Ｂのフランジ部５２ｃを厚肉に構成しているので、旋回時等におけるホイール５１の強度剛性を十分に確保できる。
【００５４】
重合部５２ａから胴体部５２ｂに連なる湾曲部外周面には、メッキや酸化被膜を除去して地肌を露出させた溶接予定箇所Ｒがそれぞれ形成されている。アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒは、後述するメッキ除去装置６０によりメッキを除去して、地肌を露出させることになり、インナリム５２Ｂの溶接予定箇所Ｒは、ワイヤーブラシなどにより酸化被膜を除去して、地肌を露出させることになる。但し、インナリム５２Ｂに対してメッキ処理を施す場合には、アウタリム５２Ａと同様に後述するメッキ除去装置６０により、溶接予定箇所Ｒのメッキを除去することになる。
【００５５】
ホイール５１を組み立てる際には、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａを重ね合わせるとともに、この重合部５２ａにディスク５４の外周部をボルト５３で固定して、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４とを一体化してから、両溶接予定箇所Ｒを外周側から溶接して組み立てることになる。
【００５６】
次に、前記ホイール５１の製造方法について説明する。
このホイール５１の製造方法は、前記実施の形態とは各工程における作業の内容は異なるが、図３に示す工程と同様の工程を備えている。具体的には、アウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂを製造するためのリム製造工程と、ディスク５４を製造するためのディスク製造工程と、アウタリム５２Ａ及びディスク５４に対してクロムメッキ処理を施すメッキ処理工程と、アウタリム５２Ａにおけるインナリム５２Ｂとの溶接予定箇所Ｒのメッキを除去するメッキ除去工程と、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４からホイール５１を組み立てる組立工程とから構成されている。本発明は、アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒのメッキを容易に且つ綺麗に除去できるように構成した点に特徴を有するものなので、アウタリム５２Ａのメッキ除去工程以外については簡単に説明する。
【００５７】
リム製造工程について説明すると、先ず、プレス工程において、前記実施の形態と同様に、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金などの延伸性に優れた円板状の圧延金属板１０をプレス成形して、底部１４を有する有底筒状の筒部１１と、筒部１１の開口側端部から外方へ延びるフランジ部１２とを有する一次成形品１３を製作する。但し、筒部１１の軸方の長さはアウタリム５２Ａを製造するときには、アウタリム５２Ａの軸方向長さに適合するように設定し、インナリム５２Ｂを製造するときには、インナリム５２Ｂの軸方向長さに適合するように設定することになる。次に、打ち抜き加工等により一次成形品１３の底部１４を除去した一次成形品１３Ａを製作する。但し、一次成形品１３の底部１４全体を切除してもよいが、中央部のみを切除して、中央部側へ延びるフランジ部を形成し、これを重合部５２ａとして利用することもできる。次に、一次成形品１３Ａをマンドレルに外嵌固定し、マンドレルとともに一次成形品１３Ａを回転させながら、ローラを用いて一次成形品１３Ａに対してスピニング加工を施して、図１０に示すような断面形状のアウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂを得ることになる。
【００５８】
ディスク製造工程では、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等の周知の製造方法により金属材料をディスク形状に成形して、ディスク５４を製作することになる。
【００５９】
メッキ処理工程では、ディスク５４及びアウタリム５２Ａに対して、脱脂、水洗、酸処理、水洗、銅メッキ、水洗、ニッケルメッキ、水洗、クロムメッキを順次施して、ディスク５４及びアウタリム５２Ａに対して、銅とニッケルの２層を下地層とし、表面全体にクロムメッキ層を形成する。尚、インナリム５２Ｂには、アウタリム５２Ａと同様にクロムメッキ処理を施すことも可能であるが、意匠性にほとんど影響を及ぼさない部材なので、安価に実施可能なアルマイト処理を施すことになる。
【００６０】
メッキ除去工程では、次のような構成のメッキ除去装置６０を用いて、アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒを研磨布紙６１により研磨して、溶接予定箇所Ｒのメッキを除去することになる。
【００６１】
図１１、図１２に示すように、メッキ除去装置６０は、軸心を略鉛直にしてアウタリム５２Ａを回転自在に支持する支持手段６２と、支持手段６２に支持されたアウタリム５２Ａを３本の保持ローラ６３で外側から保持しながらアウタリム５２Ａを回転駆動する回転駆動手段６４と、アウタリム５２Ａの湾曲部外周面の溶接予定箇所Ｒを研磨布紙６１で研磨して、該溶接予定箇所Ｒのメッキを除去する研磨手段６５とを備えている。
【００６２】
支持手段６２は、支持筒６６に回転自在に支持された回転板６７と、回転板６７に着脱自在に外嵌固定した治具板６８とを備え、治具板６８に対してアウタリム５２Ａをその軸心を略鉛直にし且つ重合部５２ａ側を上側にして、重合部５２ａから胴体部５２ｂが下側へ延びるようにセットできるように構成されている。また、治具板６８を外径サイズの異なるものと交換することで、各種サイズのアウタリム５２Ａを支持手段６２に支持できるように構成されている。
【００６３】
回転駆動手段６４は、支持手段６２に支持されたアウタリム５２Ａの外側において、周方向に一定間隔おきに、軸心を鉛直方向にして、回転自在に設けた３本の保持ローラ６３と、保持ローラ６３をアウタリム５２Ａのフランジ部５２ｃに圧接させるエアシリンダ６９と、電動モータ７０を主体としてなり、１本の保持ローラ６３を回転駆動する回転駆動手段６４とを備え、３本の保持ローラ６３によりアウタリム５２Ａを保持した状態で、回転駆動手段６４により１本の保持ローラ６３を回転駆動することで、アウタリム５２Ａを低速回転できるように構成されている。
【００６４】
研磨手段６５は、電動モータ７２と複数のプーリ７３とプーリ７３間に張設したベルト７４とを有する駆動手段７５と、駆動手段７５により回転駆動されるフラップホイールからなる研磨布紙６１とを備えている。研磨布紙６１としては、フラップホイール以外のものを用いることも可能である。特に、溶接予定箇所Ｒの曲面に沿って外周面が変形可能な研磨布紙６１を用いると、溶接予定箇所Ｒのメッキを１回の処理で綺麗に研磨除去できるので好ましい。また、この研磨手段６５は、図示外の昇降手段及び水平方向移動手段により、研磨布紙６１が溶接予定箇所Ｒに略垂直に圧接されるように、位置調整可能に構成されている。
【００６５】
このメッキ除去装置６０において、アウタリム５２Ａの回転速度は任意に設定できるが、処理能力及び研磨面の表面性状を十分に確保するため、例えば５〜１００ｒｐｍに設定され、研磨布紙６１の回転速度は、１５００〜３０００ｒｐｍに設定され、研磨布紙６１のアウタリム５２Ａに対する圧接力は０．５ｋＮ〜１．５ｋＮに設定され、アウタリム５２Ａを１回転させる間に溶接予定箇所Ｒを研磨処理できるように構成されている。但し、リム２を複数回回転させた状態で、研磨処理が完了するように構成したり、軸方向に複数回に分けて研磨処理することもできる。研磨布紙６１の幅は、１回の研磨処理により溶接予定箇所Ｒのメッキ層を研磨除去できるように、溶接予定箇所Ｒよりもやや大きな幅に設定することが好ましい。
【００６６】
このメッキ除去装置６０を用いてメッキを除去する場合には、先ず、図１１(ａ)に示すように、研磨処理するアウタリム５２Ａの内径サイズに適合した治具板６８を回転板６７にセットし、治具板６８に対してアウタリム５２Ａをその軸心を略鉛直にし且つ重合部５２ａ側を上側にして、重合部５２ａから胴体部５２ｂが下側へ延びるようにセットする。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、エアシリンダ６９により保持ローラ６３を前進移動させて、支持手段６２にセットしたフランジ部５２ｃの外周部を３つの保持ローラ６３で保持する。
【００６８】
こうして、回転駆動手段６４の３つの保持ローラ６３によりアウタリム５２Ａを保持した状態で、回転駆動手段６４により１本の保持ローラ６３を回転駆動して、例えば５０ｒｐｍでアウタリム５２Ａを低速回転駆動する。
【００６９】
一方、図１２(ａ)に示すように、アウタリム５２Ａのサイズに応じて研磨布紙６１がアウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒに僅かな隙間をあけて対面するように、研磨手段６５の上下方向位置及び前後方向位置を調整する。
【００７０】
そして、図１２（ｂ）に示すように、電動モータ７２により研磨布紙６１を回転させながら、加圧用シリンダ７６により研磨布紙６１をアウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒに圧接させて、溶接予定箇所Ｒのメッキを研磨する。このとき、研磨布紙６１は溶接予定箇所Ｒの中央部に略垂直に圧接され、研磨布紙６１の外周面は、図１３に示すように溶接予定箇所Ｒの曲面に沿ってその厚さ方向の中央部が少し窪んだ状態に変形し、幅広な溶接予定箇所Ｒを一度に研磨処理することになる。また、研磨処理した後の溶接予定箇所Ｒ及びその付近は、図１４に示すように、溶接予定箇所Ｒの地肌部５８ａとメッキ部５８ｂとが滑らかに連なった状態となり、地肌部５８ａとメッキ部５８ｂとの境界部に段差が形成されないので、メッキの剥離を効果的に防止できることになる。
【００７１】
こうして、回転駆動手段６４でアウタリム５２Ａを１回転させている間に溶接予定箇所Ｒを順次研磨処理し、溶接予定箇所Ｒの研磨が完了すると、加圧用シリンダ７６による押圧を停止して、研磨布紙６１をアウタリム５２Ａから離間させるとともに、研磨布紙６１の回転を停止させ、保持ローラ６３を後退させて研磨処理したアウタリム５２Ａを治具板６８から取り外し、新たなアウタリム５２Ａを治具板６８にセットして、前記と同様に溶接予定箇所Ｒのメッキを研磨除去することになる。尚、本実施例では、アウタリム５２Ａを１回転させている間に溶接予定箇所Ｒを順次研磨処理したが、複数回転させている間に研磨処理することもできるし、溶接予定箇所Ｒを幅方向に複数回に分けて順次研磨することも可能である。
【００７２】
次に、組立工程では、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａを重ね合わせるとともに、この重合部５２ａにディスク５４の外周部をボルト５３で固定して、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４とを一体化してから、ティグ溶接或いはミグ溶接により、両リム５２Ａ、５２Ｂの溶接予定箇所Ｒを外周側から順次溶接接合して、図１０に示すような３ピースホイール５１を得ることになる。
【００７３】
尚、インナリム５２Ｂに対してメッキ処理を施す場合には、アウタリム５２Ａと同様に前記メッキ除去装置６０を用いてインナリム５２Ｂの重合部５２ａから筒部５２ｂに連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所Ｒを研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】２ピースタイプのホイールの正面図
【図２】図１のII-II線断面図
【図３】ホイール製造工程の説明図
【図４】(ａ)（ｂ）はプレス工程の説明図、（ｃ）（ｄ）は加工工程の説明図
【図５】スピニング工程の説明図
【図６】メッキ除去装置の説明図
【図７】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)は支持ロールに対してリムを載置した状態の説明図、（ｂ）は保持ローラでリムを保持した状態の説明図、（ｃ）はリムに対して研磨ベルトを挿入する直前の説明図
【図８】メッキ除去手段の作動状態を示す図で、(ａ)はリムに対して研磨ベルトを挿入した状態の説明図、（ｂ）は研磨ベルトによる溶接予定箇所研磨時の説明図、（ｃ）はドリルによるバルブ取付孔形成時の説明図
【図９】研磨ベルトによる研磨箇所の説明図
【図１０】３ピースホイールの断面図
【図１１】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)はリムを支持手段にセットした状態の説明図、（ｂ）は保持ローラでリムを保持した状態の説明図
【図１２】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)は研磨手段でリムの溶接予定箇所を研磨する直前の説明図、（ｂ）は研磨手段でリムの溶接予定箇所を研磨している状態の説明図
【図１３】研磨布紙による研磨作業時の説明図
【図１４】研磨箇所の説明図
【図１５】従来技術に係るマスキングによる溶接予定箇所の説明図
【符号の説明】
【００７５】
１ ２ピースホイール ２ リム
２ａ 地肌面 ２ｂ メッキ部分
２ｃ 境界部 ３ ディスク
４ 取付部 ５ リング部
６ スポーク部 ７ フランジ部
８ バルブ取付孔 １０ 圧延金属板
１１ 筒部 １２ フランジ部
１３ 一次成形品 １３Ａ 一次成形品
１４ 底部 １５ フランジ部
１６ 二次成形品 １７ マンドレル
１８ ローラ
２０ メッキ除去装置 ２１ 支持ローラ
２２ 位置決め部材 ２３ 保持ローラ
２４ 回転駆動手段 ２５ 研磨手段
２６ 駆動プーリ ２７ 遊動プーリ
２８ 案内ロール ２９ 研磨ベルト
３０ 研磨用駆動手段 ３１ 押圧用シリンダ
３２ アクチュエータ ３３ ドリル駆動手段
３４ ドリル
ＲＷ 溶接予定箇所 ＤＷ 溶接予定箇所
５１ ３ピースホイール ５２Ａ アウタリム
５２Ｂ インナリム ５２ａ 重合部
５２ｂ 胴体部 ５２ｃ フランジ部
５４ ディスク ５５ 取付部
５６ リング部 ５７ スポーク部
５８ａ 地肌部 ５８ｂ メッキ部
６０ メッキ除去装置 ６１ 研磨布紙
６２ 支持手段 ６３ 保持ローラ
６４ 回転駆動手段 ６５ 研磨手段
６６ 支持筒 ６７ 回転板
６８ 治具板 ６９ エアシリンダ
７０ 電動モータ ７２ 電動モータ
７３ プーリ ７４ ベルト
７５ 駆動手段 ７６ 加圧用シリンダ
Ｒ 溶接予定箇所
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金などの軽合金からなる車両用ホイールとして、鋳造により一体成形した１ピースホイールと、リムとディスクの２つに分割構成した２ピースホイールと、インナリムとアウタリムとディスクの３つに分割構成した３ピースホイールとが広く実施されている。
【０００３】
２ピースホイールの製造方法としては、円筒状のリムを加熱してその内側にディスクを嵌合させ、リムの軸方向の適所にディスクを焼き嵌めにより嵌合固定した状態で、リム内周面にディスク外周面を溶接して、両者を一体化する製造方法が広く採用されている。
【０００４】
また、３ピースホイールの製造方法としては、インナリムとアウタリムの一端部に半径方向内側へ延びる環状の重合部をそれぞれ形成し、重合部を重ね合わせて両リムとを同心状に組み合わせ、この状態で重合部にディスクの外周部を重ね合わせて、これら３者をボルトで締結し、その後インナリムとアウタリムの重ね合わせ部分に沿ってその外周側から溶接を施して、両リムを気密に一体化する製造方法が広く採用されている。
【０００５】
一方、ホイールとして、クロムメッキなどのメッキ処理を施して、その意匠性を高めたものも提案され、実用化されている。１ピースホイールにおいては、ホイール全体をメッキ液に浸漬してメッキ処理を施すことになるが（例えば、特許文献１参照。）、２ピースホイールや３ピースホイールにおいては、ホイール構成部材の溶接予定箇所にメッキが存在すると、溶接不良が発生するので、次のようにメッキ処理を施している。
【０００６】
即ち、２ピースホイールでは、リム内周面の軸方向の途中部に溶接予定箇所が形成される関係上、溶接予定箇所のメッキの除去が大変煩雑なものとなるので、通常はディスクのみにメッキ処理を施し、リムにはメッキ処理を施さないように構成している。このため、２ピースホイールにおいて、リムに対してメッキ処理を施したものは、製作することは可能であるが、製作コストが高くなることから普及品としては実施されていないのが実状である。
【０００７】
また、３ピースホイールにおいては、意匠性の向上を図るためディスクとアウタリムとにメッキ処理を施し、意匠性に殆ど影響を及ぼさないインナリムに関しては、製造コストを低減するためメッキ処理に代えてアルマイト処理を施している。また、メッキや酸化被膜によるリム同士の溶接不良を防止するため、アウタリムに関しては、例えば溶接予定箇所にマスキングを施した状態で、メッキ液に浸漬させてメッキ処理を行ったり、メッキ処理した後に、携帯用グラインダ等を用いた手作業で溶接予定箇所のメッキを除去したり、切削による機械加工で溶接予定箇所のメッキを除去しており、インナリムに関しては、例えばワイヤーブラシなどにより手作業で溶接予定箇所の酸化被膜を除去している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、２ピースホイールにおいては、メッキ処理したリムを有する２ピースホイールは普及品としては実施されておらず、また３ピースホイールにおいても、アウタリムの溶接予定箇所のメッキを除去するときに、次のような問題がある。
【００１０】
即ち、アウタリムの溶接予定箇所にマスキングを施してメッキ処理する場合には、マスキングテープの貼り付けという煩雑な作業が必要となり、しかもメッキ処理は、特殊な技術であり、一般にホイールメーカでは行われず、メッキ処理の専門メーカにて行われていることから、マスキングテープの貼り付け作業分だけメッキ処理の工賃が高くなり、ホイールの製造コストが高くなるという問題がある。
【００１１】
また、アウタリム外面には微細な凹凸が形成されているので、綺麗にマスキングテープを貼り付けた場合でも、リムをメッキ液に浸漬したときに、マスキングとリム間にメッキ液が侵入して、溶接予定箇所の一部がメッキされてしまうことがあり、溶接予定箇所におけるメッキ部分が溶接欠陥の原因の１つになっている。しかも、メッキ処理としてクロムメッキを施す場合には、複数の処理液にリムを順次浸漬する関係上、マスキングテープとリム間に侵入したメッキ液が次工程の処理液に持ち込まれ、次工程の処理液を汚染するという問題もある。更に、マスキングテープの接着剤成分が処理液に溶け込んで、処理液を劣化させるという問題もある。
【００１２】
また、マスキングによる場合には、図１５に示すように、リム１００の溶接予定箇所にマスキングテープを貼り付けて形成される地肌部１０１と、それ以外のメッキ部分１０２との境界部１０３において、マスキングテープの側縁に沿った隆起部１０４がメッキ部分１０２に形成され、地肌部１０１とメッキ部分１０２の境界部１０３に段差ができ、物理的な衝撃でメッキが剥離し易くなったり、マスキングテープとリム間に侵入したメッキ液により不完全なメッキ部分１０５、例えばクロムメッキの場合には、下地層としての銅のメッキが形成され、該メッキ部分１０５からメッキ部分１０２が剥離し易くなったりするという問題がある。
【００１３】
一方、切削などの機械加工により溶接予定箇所のメッキを除去する場合には、溶接予定箇所のメッキを綺麗に除去できるとともに、マスキングテープの貼り付け作業も不要となり、しかもマスキングテープの貼り付けが不要であることからメッキ処理の工賃も安くなり、ホイールの製造コストを低減できる。しかし、１回の研削処理でメッキ部分を切削すると、刃物をメッキ部分から離脱させるときに、メッキ部分にそれを剥離する方向への力が作用して地肌部分との境界部からメッキ部分が剥離し易くなるという問題がある。また、これを防止するため、溶接予定箇所の両側縁から刃物を差し入れて、溶接予定箇所の幅方向の途中部で刃物を離脱させることも考えられるが、２回の切削処理が必要となり、作業が大変煩雑になるという問題がある。更に、３ピースホイールのように、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面のメッキを除去する場合には、該湾曲部の曲面に沿って刃物を移動させる必要があり、しかも異なる種類のホイールでは、湾曲部の曲率が異なることから、刃物の制御が大変複雑なものになるという問題がある。
【００１４】
また、携帯用グラインダ等を用いた手作業で溶接予定箇所のメッキを除去する方法では、アウタリムの外周側からの処理となるので曲面状の溶接予定箇所でも、比較的容易に除去することができるが、作業要員が必要になるとともに、研磨面の寸法精度や表面性状にバラツキが発生し易いという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、溶接予定箇所のメッキを容易に且つ綺麗に除去可能となし、リムに対してメッキを施したホイールを安価に且つ効率的に製造可能なホイールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る第１のホイールの製造方法は、ホイール構成部材に対してクロムメッキ処理を施した後、ホイール構成部材の溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後該溶接予定箇所に沿ってホイール構成部材を溶接接合するものである。
【００１７】
本発明に係る第２のホイールの製造方法は、リムとディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリムに対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後ディスクをリムに内嵌固定してから、該溶接予定箇所に沿ってディスクとリムとを溶接接合するものである。
【００１８】
この第２のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、一端部がホイールの内側に挿入可能で且つホイールの軸心と略平行な軸心回りに回転可能なプーリに張設され、他端部がホイール外に配置した鉛直軸心回りに回転可能なプーリに張設された研磨ベルトを用いること、前記リム内周面の研磨時に、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上に、軸心を支持ローラと略平行にしてリムをセットした状態で、リムの底部内周面に研磨布紙を圧接させて研磨すること、などが好ましい実施の形態である。
【００１９】
本発明に係る第３のホイールの製造方法は、インナリムとアウタリムとディスクとからなる３ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのアウタリムに対してクロムメッキ処理を施した後、アウタリムにおける、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所を研磨布紙にて研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去した後、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせるとともに、重合部にディスクの外周部を重ね合わせ、ディスクを重合部に対してボルトで固定した後、両リムの溶接予定箇所を外側から溶接接合するものである。但し、インナリムに対してアルマイト処理を施す場合には、ワイヤーブラシなどによりインナリムの溶接予定箇所の酸化被膜を除去した状態で、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせることになる。
【００２０】
ここで、第３のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨することが好ましい実施の形態である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る第１のホイールの製造方法によれば、研磨布紙により溶接予定箇所を研磨するので、硬質なクロムメッキなどでも綺麗に且つ精度良く除去することが可能となる。また、マスキングや切削による場合と比較して、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分との境界部における段差が角張ったものとなることを防止でき、境界部からのメッキの剥離を効果的に防止できる。また、マスキングによる場合と比較して、マスキングテープの貼り付け作業も不要となるので、メッキ処理の工賃を安くして、ホイールの製造コストを低減できる。更に、溶接予定箇所のメッキを綺麗に研磨除去できるので、溶接不良を効果的に防止してホイールの品質安定性を向上できる。
【００２２】
本発明に係る第２のホイールの製造方法によれば、前記第１のホイールの製造方法における効果に加えて、２ピースホイールのリム内周面の溶接予定箇所におけるメッキを除去できるので、メッキ処理したリムを有する２ピースホイールを容易に且つ安価に製作することが可能となる。また、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差のない滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。また、リム内周面の軸方向に対する研磨布紙の位置を調整することで、リムの軸方向に対して溶接予定箇所の位置を変更できるので、ユーザの要望に応じたオフセット位置にディスクを配置させた２ピースホイールを製作することが可能となる。
【００２３】
この第２のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として研磨ベルトを用いると、研磨布紙の耐久性を高めることが可能となり、研磨作業を効率的に行うことができる。また、研磨時に、リム内周面に圧接されている研磨ベルトの側縁部が撓むことにより、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差なく滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。
【００２４】
また、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上にリムをセットして、リムの底部内周面を研磨布紙で研磨すると、サイズの異なるリムのメッキを除去する場合でも、略同じ高さ位置でリム内周面を研磨することが可能となり、リムサイズを変更する毎に研磨布紙の高さ位置を調整する必要がないので、研磨装置として簡単な構成のものを採用することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る第３のホイールの製造方法によれば、前記第１のホイールの製造方法における効果に加えて、アウタリムの溶接予定箇所におけるメッキを除去できるので、メッキ処理したアウタリムを有する３ピースホイールを容易に且つ安価に製作することが可能となる。また、重合部における溶接予定箇所は外側へ突出した断面形状なので、メッキを除去した溶接予定箇所とメッキ部分とを段差のない滑らかな面に形成することが可能となり、マスキングによる場合や切削による場合と比較して、境界部におけるメッキの剥離を効果的に防止できる。
【００２６】
ここで、第３のホイールの製造方法において、前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨すると、フラップホイールの外周部が溶接予定箇所の曲面に沿って撓みながら溶接予定箇所を研磨できるので、１回の研磨処理で必要幅の溶接予定箇所を綺麗に研磨できるとともに、溶接予定箇所が過剰に研磨されることを防止しつつ、溶接予定箇所とメッキ部分とを段差なく滑らかな面に形成することが可能となり、境界部におけるメッキの剥離を一層効果的に防止できる。また、溶接予定箇所における曲率半径が異なるホイールでも、同一フラップホイールで研磨処理することができ、研磨処理の作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、２ピースホイール１の製造方法に本発明を適用した場合の実施の形態について説明する。
図１、図２に示すように、２ピースホイール１は、略筒状のリム２と、リム２に内嵌固定されたディスク３とを備え、焼き嵌めによりリム２にディスク３を内嵌固定した状態で、ディスク３の外周部をリム２の内周面に溶接接合して組み立てられている。
【００２８】
ディスク３は、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等により一体成形したもので、車輪支持部材（図示略）への取付部４と、取付部４を取り囲むように設けた環状のリング部５と、取付部４とリング部５とを連結するスポーク部６とを備え、全面にクロムメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にリム２を浸漬する周知の方法で行われ、リム２に対するディスク３の溶接予定箇所ＤＷのメッキはマスキングや研磨により除去されている。
【００２９】
リム２は、アルミニウム合金などの延伸性に優れた金属材料で構成され、全面にクロムメッキなどのメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にリム２を浸漬する周知の方法で行われ、このリム２におけるディスク３との溶接予定箇所ＲＷのメッキは、後述するメッキ除去装置２０で研磨して除去されている。
【００３０】
リム２のデザイン面側の端部及び取付面側の端部には肉厚を増加させて他の部分より厚肉に構成したフランジ部７が形成されている。このように、フランジ部７を肉厚の増加により厚肉に構成しているので、リム２をメッキ処理するときに、フランジ部７内にメッキ液等が残留することを確実に防止して、メッキ液が残留することによるフランジ部７の腐食を防止できる。また、フランジ部７を厚肉に構成しているので、旋回時等におけるホイール１の強度剛性を十分に確保できる。
【００３１】
次に、前記ホイール１の製造方法について説明する。
このホイール１の製造方法は、図３に示すように、リム２を製造するためのリム製造工程と、ディスク３を製造するためのディスク製造工程と、リム２及びディスク３に対してクロムメッキ処理を施すメッキ処理工程と、リム２とディスク３との溶接予定箇所ＲＷ、ＤＷのメッキを除去するメッキ除去工程と、リム２とディスク３からホイール１を組み立てる組立工程とを備えている。尚、本発明は、リム２内周面の溶接予定箇所ＲＷのメッキを容易に且つ綺麗に除去できるように構成した点に特徴を有するものなので、リム２のメッキ除去工程以外については簡単に説明する。
【００３２】
リム製造工程では、先ず、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金などの延伸性に優れた円板状の圧延金属板１０をプレス成形して、図４（ｂ）に示すように、底部１４を有する有底筒状の筒部１１と、筒部１１の開口側端部から外方へ延びるフランジ部１２とを有する一次成形品１３を製作し、次に図４（ｃ）に示すように、打ち抜き加工等により一次成形品１３の底部１４を除去して一次成形品１３Ａを製作し、次に図４（ｄ）に示すように、底部１４を除去した一次成形品１３Ａの開口端部にプレス成形によりフランジ部１５を形成し、筒部１１の両端部にフランジ部１２、１５を形成した二次成形品１６を製作する。尚、二次成形品１６の製造方法としては、アルミニウム合金などの延伸性に優れた細長い圧延金属板を円筒状に丸め、その両端部を溶接することで筒状部材を製作し、この筒状部材の両端部にプレス成形によりフランジ部を形成して製作することもできる。
【００３３】
次に、図５に示すように、二次成形品１６をマンドレル１７に外嵌固定し、マンドレル１７とともに二次成形品１６を回転させながら、ローラ１８、１９を用いて二次成形品１６に対してスピニング加工を施して、図２に示すような断面形状のリム２を得ることになる。
【００３４】
一方、ディスク製造工程では、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等の周知の製造方法により金属材料をディスク形状に成形して、ディスク３を製作することになる。
【００３５】
メッキ処理工程では、ディスク３及びリム２に対して、脱脂、水洗、酸処理、水洗、銅メッキ、水洗、ニッケルメッキ、水洗、クロムメッキを順次施して、ディスク３及びリム２に対して、銅とニッケルの２層を下地層とし、表面全体にクロムメッキ層を形成する。
【００３６】
メッキ除去工程では、リム２とディスク３の溶接予定箇所ＲＷ、ＤＷを研磨して、溶接予定箇所におけるクロムメッキを研磨除去することになる。
ディスク３の溶接予定箇所ＤＷのメッキを研磨除去する際には、ディスク３を回転台にセットして、回転台とともにディスク３を回転させながら、ディスク３外周部の溶接予定箇所を携帯用グラインダで研磨処理して、溶接予定箇所のクロムメッキを除去することになる。但し、ディスク３に関しては、メッキ処理時に溶接予定箇所に対してマスキングテープを貼り付けてメッキ処理を行って、溶接予定箇所にメッキが形成されないように構成し、メッキ除去工程を省略することも可能である。
【００３７】
リム２の溶接予定箇所ＲＷのメッキを研磨除去する際には、図６に示すような構成のメッキ除去装置２０を用い、溶接予定箇所ＲＷを研磨ベルト２９からなる研磨布紙により研磨して、溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去することになる。
メッキ除去装置２０は、リム２の外径よりも小さい間隔をあけて軸心を平行にして水平配置した１対の支持ローラ２１と、支持ローラ２１上に軸心を略水平にして支持したリム２を支持ローラ２１の軸方向に位置決めするための位置決め部材２２と、支持ローラ２１の上方において支持ローラ２１と略平行に配置した１対の保持ローラ２３と、支持ローラ２１上に位置決め支持したリム２を保持ローラ２３にて上側から押圧して、支持ローラ２１との間にリム２を保持させるアクチュエータ３２と、支持ローラ２１と保持ローラ２３間に保持したリム２を回転駆動する回転駆動手段２４と、リム２の内側へ延びてリム２におけるディスク３との溶接予定箇所ＲＷを研磨して、該溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去する研磨手段２５とを備えている。
【００３８】
研磨手段２５は、支持ローラ２１の軸心と略平行な軸心回りに回転自在に支持した駆動プーリ２６と、軸心を略鉛直にして配置した遊動プーリ２７と、案内ロール２８により途中部の向きを変えて両プーリ２６、２７間に張設した研磨ベルト２９と、駆動プーリ２６を回転駆動する研磨用駆動手段３０と、駆動プーリ２６に張設した研磨ベルト２９をリム２の溶接予定箇所に押し当てる押圧用シリンダ３１とを備え、研磨手段２５によりリム内周面の底部を研磨するように構成されている。
【００３９】
このメッキ除去装置２０において、溶接予定箇所ＲＷに対する研磨ベルト２９の周速度は１５０〜６００ｍ／ｍｉｎに設定され、リム２に対する圧接力は０．５ｋＮ〜１．５ｋＮに設定され、リム２の回転速度は５〜１００ｒｐｍに設定され、リム２を１回転させる間に溶接予定箇所ＲＷを研磨処理できるように構成されている。但し、リム２を複数回回転させた状態で、研磨処理が完了するように構成することも可能である。研磨ベルト２９の幅は、１回の研磨処理により溶接予定箇所ＲＷのメッキを研磨できるように、溶接予定箇所ＲＷと同じ幅あるいはやや大きな幅に設定されている。但し、軸方向に複数回に分けて研磨することも可能である。
【００４０】
このメッキ除去装置２０を用いてリム２内周面の溶接予定箇所を研磨する際には、先ず、図７(ａ)に示すように、軸心を左右方向に向けて支持ローラ２１上にリム２を載置し、リム２の端部を位置決め部材２２に当接させて、リム２を支持ローラ２１上に左右方向に位置決めセットし、図７（ｂ）に示すように、アクチュエータ３２により保持ローラ２３を下側へ突出させて、支持ローラ２１と保持ローラ２３間にリム２を保持する。
【００４１】
次に、研磨手段２５を図６、図７（ｃ）に示す退避位置から図８（ａ）に示す前進位置まで移動させ、回転駆動手段２４により支持ローラ２１を回転させて、リム２を例えば１０ｒｐｍの回転速度で低速回転させるとともに、研磨ベルト２９を周回させてから、図８（ｂ）に示すように、駆動プーリ２６に掛けられた研磨ベルト２９を、低速回転するリム内周面における底部の溶接予定箇所ＲＷに圧接させ、低速回転するリム２の溶接予定箇所ＲＷを順次研磨して、溶接予定箇所ＲＷにおけるメッキを順次除去することになる。
【００４２】
こうして、リム２を１回転させて溶接予定箇所ＲＷのメッキを全周にわたって除去した後、研磨ベルト２９をリム内周面から離間させるとともに、研磨用駆動手段３０によるリム２の回転を停止させた状態で、図８（ｃ）に示すように、ドリル駆動手段３３によりドリル３４を回転させながらドリル３４を上昇させて、バルブ取付孔８（図２参照）を形成することになる。但し、ドリル３４によりバルブ取付孔８を形成した後、溶接予定箇所ＲＷにおけるメッキを除去するように構成することも可能である。
【００４３】
このような構成のメッキ除去装置２０を用いると、研磨ベルト２９による溶接予定箇所ＲＷの研磨時に、図９に示すように、研磨ベルト２９の側縁が微妙に撓むので、メッキを除去した後の溶接予定箇所ＲＷの地肌面２ａとメッキ部分２ｂの表面とは滑らかに連なった状態となり、両者の境界部２ｃに段差が形成されないので、溶接時等において境界部２ｃからメッキ部分２ｂが剥離するという不具合を効果的に防止することが可能となる。
【００４４】
また、研磨により溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去するので、溶接予定箇所ＲＷのメッキを略完全に綺麗に除去することが可能となり、リム２に対するディスク３の溶接不良を確実に防止できる。また、マスキングテープを貼り付けないでリム２の全面に対してメッキができるので、メッキ処理の工賃を安くして、ホイール１の製造コストを低減できる。
【００４５】
更に、支持ローラ２１に支持した状態でリム内周面の底部を研磨するので、サイズの異なるリム２のメッキ部分を除去する場合でも、リム２の内周面における研磨位置が略同じ高さとなり、研磨手段２５とリム２との高さ関係を調整する必要がないので、メッキ除去の作業性を格段に向上できる。
【００４６】
研磨手段２５を用いて研磨するので、リム２内に挿入する駆動プーリ２６を小型に構成しつつ、研磨具としての研磨ベルト２９の耐久性を高めることが可能となり、研磨作業を効率的に行うことができる。
【００４７】
尚、研磨手段２５による研磨位置をリム２の軸方向に位置調整する位置調整手段を設けることも可能で、この場合には、溶接予定位置ＲＷの軸方向位置を任意に調整できるので、ユーザの要望に応じてリム２の軸方向に対するディスク３の組付位置を調整したホイールを製作することができる。また、研磨により溶接予定箇所ＲＷのメッキを除去可能なものであれば、前記メッキ除去装置２０以外の構成のメッキ除去装置を用いてメッキを除去することも可能である。
【００４８】
次に、組立工程では、誘導加熱装置によりリム２を加熱して、熱膨張によりリム２の内径を大きくした状態で、リム２の内側における軸方向の設定位置にディスク３を挿入し、空冷などによりリム２の温度を低下させて、焼き嵌めによりリム２の内側にディスク３を嵌合固定する。次に、ティグ溶接或いはミグ溶接により、ディスク３とリム２の溶接予定箇所ＲＷ、ＲＷを順次溶接接合して、図１、図２に示すような２ピースホイール１を得ることになる。
【００４９】
このホイール１の製造方法では、前述のように、リム内周面の溶接予定箇所ＲＷを研磨により容易に且つ綺麗に精度良く研磨できるので、クロムメッキを施したリム２を有する２ピースホイール１を安価に製造することが可能となる。
【００５０】
次に、３ピースタイプのホイール５１の製作方法に本発明を適用した実施の形態について説明する。
図１０に示すように、３ピースホイール５１は、一端部に内側へ延びる環状の重合部５２ａを有する略筒状のアウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂと、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａに図示外のボルトで固定したディスク５４とを備えている。
【００５１】
ディスク５４は、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等により一体成形したもので、車輪支持部材（図示略）への取付部５５と、取付部５５を取り囲むように設けた環状のリング部５６と、取付部５５とリング部５６とを連結するスポーク部５７とを備え、全面にクロムメッキ処理を施したものである。メッキ処理は、メッキ液にディスク５４を浸漬する周知の方法で行われている。但し、ディスク４には必ずしもメッキ処理を施す必要はなく、塗装を施すことも可能である。
【００５２】
両リム５２Ａ、５２Ｂは、アルミニウム合金などの延伸性に優れた金属材料で構成されている。アウタリム５２Ａの全面には、意匠性を高めるため、クロムメッキなどのメッキ処理が、メッキ液にアウタリム５２Ａを浸漬するなどの周知の方法で行われている。インナリム５２Ｂには、アウタリム２Ａと同様にクロムメッキを施すことも可能であるが、意匠性にほとんど影響を及ぼさない部材なので、安価に実施可能なアルマイト処理が施されている。
【００５３】
リム５２Ａ、５２Ｂには重合部５２ａに連なる略円筒状の胴体部５２ｂが形成され、アウタリム５２Ａのデザイン面側の端部及びリム５２Ｂの取付面側の端部には、肉厚を増加させて他の部分より厚肉に構成したフランジ部５２ｃがそれぞれ形成されている。このようにフランジ部５２ｃを肉厚の増加により厚肉に構成しているので、アウタリム５２Ａをメッキ処理するときに、フランジ部５２ｃ内にメッキ液等が残留することを確実に防止して、メッキ液が残留することによるフランジ部５２ｃの腐食を防止できる。また、両リム５２Ａ、５２Ｂのフランジ部５２ｃを厚肉に構成しているので、旋回時等におけるホイール５１の強度剛性を十分に確保できる。
【００５４】
重合部５２ａから胴体部５２ｂに連なる湾曲部外周面には、メッキや酸化被膜を除去して地肌を露出させた溶接予定箇所Ｒがそれぞれ形成されている。アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒは、後述するメッキ除去装置６０によりメッキを除去して、地肌を露出させることになり、インナリム５２Ｂの溶接予定箇所Ｒは、ワイヤーブラシなどにより酸化被膜を除去して、地肌を露出させることになる。但し、インナリム５２Ｂに対してメッキ処理を施す場合には、アウタリム５２Ａと同様に後述するメッキ除去装置６０により、溶接予定箇所Ｒのメッキを除去することになる。
【００５５】
ホイール５１を組み立てる際には、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａを重ね合わせるとともに、この重合部５２ａにディスク５４の外周部をボルト５３で固定して、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４とを一体化してから、両溶接予定箇所Ｒを外周側から溶接して組み立てることになる。
【００５６】
次に、前記ホイール５１の製造方法について説明する。
このホイール５１の製造方法は、前記実施の形態とは各工程における作業の内容は異なるが、図３に示す工程と同様の工程を備えている。具体的には、アウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂを製造するためのリム製造工程と、ディスク５４を製造するためのディスク製造工程と、アウタリム５２Ａ及びディスク５４に対してクロムメッキ処理を施すメッキ処理工程と、アウタリム５２Ａにおけるインナリム５２Ｂとの溶接予定箇所Ｒのメッキを除去するメッキ除去工程と、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４からホイール５１を組み立てる組立工程とから構成されている。本発明は、アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒのメッキを容易に且つ綺麗に除去できるように構成した点に特徴を有するものなので、アウタリム５２Ａのメッキ除去工程以外については簡単に説明する。
【００５７】
リム製造工程について説明すると、先ず、プレス工程において、前記実施の形態と同様に、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金などの延伸性に優れた円板状の圧延金属板１０をプレス成形して、底部１４を有する有底筒状の筒部１１と、筒部１１の開口側端部から外方へ延びるフランジ部１２とを有する一次成形品１３を製作する。但し、筒部１１の軸方の長さはアウタリム５２Ａを製造するときには、アウタリム５２Ａの軸方向長さに適合するように設定し、インナリム５２Ｂを製造するときには、インナリム５２Ｂの軸方向長さに適合するように設定することになる。次に、打ち抜き加工等により一次成形品１３の底部１４を除去した一次成形品１３Ａを製作する。但し、一次成形品１３の底部１４全体を切除してもよいが、中央部のみを切除して、中央部側へ延びるフランジ部を形成し、これを重合部５２ａとして利用することもできる。次に、一次成形品１３Ａをマンドレルに外嵌固定し、マンドレルとともに一次成形品１３Ａを回転させながら、ローラを用いて一次成形品１３Ａに対してスピニング加工を施して、図１０に示すような断面形状のアウタリム５２Ａ及びインナリム５２Ｂを得ることになる。
【００５８】
ディスク製造工程では、アルミニウム合金等の軽量な金属材料を用いて、鋳造やプレス成形や鍛造等の周知の製造方法により金属材料をディスク形状に成形して、ディスク５４を製作することになる。
【００５９】
メッキ処理工程では、ディスク５４及びアウタリム５２Ａに対して、脱脂、水洗、酸処理、水洗、銅メッキ、水洗、ニッケルメッキ、水洗、クロムメッキを順次施して、ディスク５４及びアウタリム５２Ａに対して、銅とニッケルの２層を下地層とし、表面全体にクロムメッキ層を形成する。尚、インナリム５２Ｂには、アウタリム５２Ａと同様にクロムメッキ処理を施すことも可能であるが、意匠性にほとんど影響を及ぼさない部材なので、安価に実施可能なアルマイト処理を施すことになる。
【００６０】
メッキ除去工程では、次のような構成のメッキ除去装置６０を用いて、アウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒを研磨布紙６１により研磨して、溶接予定箇所Ｒのメッキを除去することになる。
【００６１】
図１１、図１２に示すように、メッキ除去装置６０は、軸心を略鉛直にしてアウタリム５２Ａを回転自在に支持する支持手段６２と、支持手段６２に支持されたアウタリム５２Ａを３本の保持ローラ６３で外側から保持しながらアウタリム５２Ａを回転駆動する回転駆動手段６４と、アウタリム５２Ａの湾曲部外周面の溶接予定箇所Ｒを研磨布紙６１で研磨して、該溶接予定箇所Ｒのメッキを除去する研磨手段６５とを備えている。
【００６２】
支持手段６２は、支持筒６６に回転自在に支持された回転板６７と、回転板６７に着脱自在に外嵌固定した治具板６８とを備え、治具板６８に対してアウタリム５２Ａをその軸心を略鉛直にし且つ重合部５２ａ側を上側にして、重合部５２ａから胴体部５２ｂが下側へ延びるようにセットできるように構成されている。また、治具板６８を外径サイズの異なるものと交換することで、各種サイズのアウタリム５２Ａを支持手段６２に支持できるように構成されている。
【００６３】
回転駆動手段６４は、支持手段６２に支持されたアウタリム５２Ａの外側において、周方向に一定間隔おきに、軸心を鉛直方向にして、回転自在に設けた３本の保持ローラ６３と、保持ローラ６３をアウタリム５２Ａのフランジ部５２ｃに圧接させるエアシリンダ６９と、電動モータ７０を主体としてなり、１本の保持ローラ６３を回転駆動する回転駆動手段６４とを備え、３本の保持ローラ６３によりアウタリム５２Ａを保持した状態で、回転駆動手段６４により１本の保持ローラ６３を回転駆動することで、アウタリム５２Ａを低速回転できるように構成されている。
【００６４】
研磨手段６５は、電動モータ７２と複数のプーリ７３とプーリ７３間に張設したベルト７４とを有する駆動手段７５と、駆動手段７５により回転駆動されるフラップホイールからなる研磨布紙６１とを備えている。研磨布紙６１としては、フラップホイール以外のものを用いることも可能である。特に、溶接予定箇所Ｒの曲面に沿って外周面が変形可能な研磨布紙６１を用いると、溶接予定箇所Ｒのメッキを１回の処理で綺麗に研磨除去できるので好ましい。また、この研磨手段６５は、図示外の昇降手段及び水平方向移動手段により、研磨布紙６１が溶接予定箇所Ｒに略垂直に圧接されるように、位置調整可能に構成されている。
【００６５】
このメッキ除去装置６０において、アウタリム５２Ａの回転速度は任意に設定できるが、処理能力及び研磨面の表面性状を十分に確保するため、例えば５〜１００ｒｐｍに設定され、研磨布紙６１の回転速度は、１５００〜３０００ｒｐｍに設定され、研磨布紙６１のアウタリム５２Ａに対する圧接力は０．５ｋＮ〜１．５ｋＮに設定され、アウタリム５２Ａを１回転させる間に溶接予定箇所Ｒを研磨処理できるように構成されている。但し、リム２を複数回回転させた状態で、研磨処理が完了するように構成したり、軸方向に複数回に分けて研磨処理することもできる。研磨布紙６１の幅は、１回の研磨処理により溶接予定箇所Ｒのメッキ層を研磨除去できるように、溶接予定箇所Ｒよりもやや大きな幅に設定することが好ましい。
【００６６】
このメッキ除去装置６０を用いてメッキを除去する場合には、先ず、図１１(ａ)に示すように、研磨処理するアウタリム５２Ａの内径サイズに適合した治具板６８を回転板６７にセットし、治具板６８に対してアウタリム５２Ａをその軸心を略鉛直にし且つ重合部５２ａ側を上側にして、重合部５２ａから胴体部５２ｂが下側へ延びるようにセットする。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、エアシリンダ６９により保持ローラ６３を前進移動させて、支持手段６２にセットしたフランジ部５２ｃの外周部を３つの保持ローラ６３で保持する。
【００６８】
こうして、回転駆動手段６４の３つの保持ローラ６３によりアウタリム５２Ａを保持した状態で、回転駆動手段６４により１本の保持ローラ６３を回転駆動して、例えば５０ｒｐｍでアウタリム５２Ａを低速回転駆動する。
【００６９】
一方、図１２(ａ)に示すように、アウタリム５２Ａのサイズに応じて研磨布紙６１がアウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒに僅かな隙間をあけて対面するように、研磨手段６５の上下方向位置及び前後方向位置を調整する。
【００７０】
そして、図１２（ｂ）に示すように、電動モータ７２により研磨布紙６１を回転させながら、加圧用シリンダ７６により研磨布紙６１をアウタリム５２Ａの溶接予定箇所Ｒに圧接させて、溶接予定箇所Ｒのメッキを研磨する。このとき、研磨布紙６１は溶接予定箇所Ｒの中央部に略垂直に圧接され、研磨布紙６１の外周面は、図１３に示すように溶接予定箇所Ｒの曲面に沿ってその厚さ方向の中央部が少し窪んだ状態に変形し、幅広な溶接予定箇所Ｒを一度に研磨処理することになる。また、研磨処理した後の溶接予定箇所Ｒ及びその付近は、図１４に示すように、溶接予定箇所Ｒの地肌部５８ａとメッキ部５８ｂとが滑らかに連なった状態となり、地肌部５８ａとメッキ部５８ｂとの境界部に段差が形成されないので、メッキの剥離を効果的に防止できることになる。
【００７１】
こうして、回転駆動手段６４でアウタリム５２Ａを１回転させている間に溶接予定箇所Ｒを順次研磨処理し、溶接予定箇所Ｒの研磨が完了すると、加圧用シリンダ７６による押圧を停止して、研磨布紙６１をアウタリム５２Ａから離間させるとともに、研磨布紙６１の回転を停止させ、保持ローラ６３を後退させて研磨処理したアウタリム５２Ａを治具板６８から取り外し、新たなアウタリム５２Ａを治具板６８にセットして、前記と同様に溶接予定箇所Ｒのメッキを研磨除去することになる。尚、本実施例では、アウタリム５２Ａを１回転させている間に溶接予定箇所Ｒを順次研磨処理したが、複数回転させている間に研磨処理することもできるし、溶接予定箇所Ｒを幅方向に複数回に分けて順次研磨することも可能である。
【００７２】
次に、組立工程では、両リム５２Ａ、５２Ｂの重合部５２ａを重ね合わせるとともに、この重合部５２ａにディスク５４の外周部をボルト５３で固定して、両リム５２Ａ、５２Ｂとディスク５４とを一体化してから、ティグ溶接或いはミグ溶接により、両リム５２Ａ、５２Ｂの溶接予定箇所Ｒを外周側から順次溶接接合して、図１０に示すような３ピースホイール５１を得ることになる。
【００７３】
尚、インナリム５２Ｂに対してメッキ処理を施す場合には、アウタリム５２Ａと同様に前記メッキ除去装置６０を用いてインナリム５２Ｂの重合部５２ａから筒部５２ｂに連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所Ｒを研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】２ピースタイプのホイールの正面図
【図２】図１のII-II線断面図
【図３】ホイール製造工程の説明図
【図４】(ａ)（ｂ）はプレス工程の説明図、（ｃ）（ｄ）は加工工程の説明図
【図５】スピニング工程の説明図
【図６】メッキ除去装置の説明図
【図７】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)は支持ロールに対してリムを載置した状態の説明図、（ｂ）は保持ローラでリムを保持した状態の説明図、（ｃ）はリムに対して研磨ベルトを挿入する直前の説明図
【図８】メッキ除去手段の作動状態を示す図で、(ａ)はリムに対して研磨ベルトを挿入した状態の説明図、（ｂ）は研磨ベルトによる溶接予定箇所研磨時の説明図、（ｃ）はドリルによるバルブ取付孔形成時の説明図
【図９】研磨ベルトによる研磨箇所の説明図
【図１０】３ピースホイールの断面図
【図１１】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)はリムを支持手段にセットした状態の説明図、（ｂ）は保持ローラでリムを保持した状態の説明図
【図１２】メッキ除去装置の作動状態を示す図で、(ａ)は研磨手段でリムの溶接予定箇所を研磨する直前の説明図、（ｂ）は研磨手段でリムの溶接予定箇所を研磨している状態の説明図
【図１３】研磨布紙による研磨作業時の説明図
【図１４】研磨箇所の説明図
【図１５】従来技術に係るマスキングによる溶接予定箇所の説明図
【符号の説明】
【００７５】
１ ２ピースホイール ２ リム
２ａ 地肌面 ２ｂ メッキ部分
２ｃ 境界部 ３ ディスク
４ 取付部 ５ リング部
６ スポーク部 ７ フランジ部
８ バルブ取付孔 １０ 圧延金属板
１１ 筒部 １２ フランジ部
１３ 一次成形品 １３Ａ 一次成形品
１４ 底部 １５ フランジ部
１６ 二次成形品 １７ マンドレル
１８ ローラ
２０ メッキ除去装置 ２１ 支持ローラ
２２ 位置決め部材 ２３ 保持ローラ
２４ 回転駆動手段 ２５ 研磨手段
２６ 駆動プーリ ２７ 遊動プーリ
２８ 案内ロール ２９ 研磨ベルト
３０ 研磨用駆動手段 ３１ 押圧用シリンダ
３２ アクチュエータ ３３ ドリル駆動手段
３４ ドリル
ＲＷ 溶接予定箇所 ＤＷ 溶接予定箇所
５１ ３ピースホイール ５２Ａ アウタリム
５２Ｂ インナリム ５２ａ 重合部
５２ｂ 胴体部 ５２ｃ フランジ部
５４ ディスク ５５ 取付部
５６ リング部 ５７ スポーク部
５８ａ 地肌部 ５８ｂ メッキ部
６０ メッキ除去装置 ６１ 研磨布紙
６２ 支持手段 ６３ 保持ローラ
６４ 回転駆動手段 ６５ 研磨手段
６６ 支持筒 ６７ 回転板
６８ 治具板 ６９ エアシリンダ
７０ 電動モータ ７２ 電動モータ
７３ プーリ ７４ ベルト
７５ 駆動手段 ７６ 加圧用シリンダ
Ｒ 溶接予定箇所
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール構成部材に対してクロムメッキ処理を施した後、ホイール構成部材の溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後該溶接予定箇所に沿ってホイール構成部材を溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項２】
リムとディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリムに対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後ディスクをリムに内嵌固定してから、該溶接予定箇所に沿ってディスクとリムとを溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項３】
前記リム内周面の研磨時に、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上に、軸心を支持ローラと略平行にしてリムをセットした状態で、リムの底部内周面に研磨布紙を圧接させて研磨する請求項２記載のホイールの製造方法。
【請求項４】
前記研磨布紙として、一端部がホイールの内側に挿入可能で且つホイールの軸心と略平行な軸心回りに回転可能なプーリに張設され、他端部がホイール外に配置した鉛直軸心回りに回転可能なプーリに張設された研磨ベルトを用いた請求項２又は３記載のホイールの製造方法。
【請求項５】
インナリムとアウタリムとディスクとからなる３ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのアウタリムに対してクロムメッキ処理を施した後、アウタリムにおける、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所を研磨布紙にて研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去した後、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせるとともに、重合部にディスクの外周部を重ね合わせ、ディスクを重合部に対してボルトで固定した後、両リムの溶接予定箇所を外側から溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項６】
前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨する請求項５記載のホイールの製造方法。
【請求項１】
ホイール構成部材に対してクロムメッキ処理を施した後、ホイール構成部材の溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後該溶接予定箇所に沿ってホイール構成部材を溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項２】
リムとディスクとからなる２ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのリムに対してクロムメッキ処理を施した後、リム内周面におけるディスクとの溶接予定箇所を研磨布紙により研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去し、その後ディスクをリムに内嵌固定してから、該溶接予定箇所に沿ってディスクとリムとを溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項３】
前記リム内周面の研磨時に、軸心を略水平にした平行な２本の支持ローラ上に、軸心を支持ローラと略平行にしてリムをセットした状態で、リムの底部内周面に研磨布紙を圧接させて研磨する請求項２記載のホイールの製造方法。
【請求項４】
前記研磨布紙として、一端部がホイールの内側に挿入可能で且つホイールの軸心と略平行な軸心回りに回転可能なプーリに張設され、他端部がホイール外に配置した鉛直軸心回りに回転可能なプーリに張設された研磨ベルトを用いた請求項２又は３記載のホイールの製造方法。
【請求項５】
インナリムとアウタリムとディスクとからなる３ピースタイプのホイールの製造方法であって、ホイール構成部材としてのアウタリムに対してクロムメッキ処理を施した後、アウタリムにおける、リム同士の重合部から円筒状の胴体部に連なる湾曲部外周面の溶接予定箇所を研磨布紙にて研磨して、該溶接予定箇所のメッキを除去した後、重合部を重ね合わせて両リムを組み合わせるとともに、重合部にディスクの外周部を重ね合わせ、ディスクを重合部に対してボルトで固定した後、両リムの溶接予定箇所を外側から溶接接合することを特徴とするホイールの製造方法。
【請求項６】
前記研磨布紙として、研磨布を放射状に配置したフラップホイールを用い、溶接予定箇所の中央部にフラップホイールを略垂直に圧接させて溶接予定箇所を研磨する請求項５記載のホイールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−９１２０６（Ｐ２００７−９１２０６Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５５６９６（Ｐ２００６−１５５６９６）
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（３９０００７３９７）株式会社ワーク (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（３９０００７３９７）株式会社ワーク (4)
【Ｆターム（参考）】
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