專利名稱：帶有輪轂的杯形構(gòu)件及車輛用車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用車輪和適用于此一車輛用車輪的帶有輪轂的杯形構(gòu)件。
在車輛用車輪中，廣泛地使用著把鋼絲用于輪輻的輻條式車輪和把輪輻制成圓盤的盤式車輪。
在盤式車輪中，普及著焊接式車輪、和被稱為鑄造車輪的整體鑄造式車輪。
首先，在焊接式車輪中，把杯形部焊接在輪轂部上的構(gòu)件成為主要構(gòu)件。用附圖來說明此一主要構(gòu)件的具體例子。
圖6(a)、(b)是表示現(xiàn)有技術(shù)的帶有輪轂的杯形構(gòu)件之一例的圖。
首先，在(a)中，準備彎曲成形而且在中央有孔101的杯形部102、和厚壁的輪轂部103，把輪轂部103插入孔101。
接著，在(b)中，106表示焊縫，通過焊接把輪轂部103與杯形部102制成一體，借此可以得到帶有輪轂的杯形構(gòu)件100。
此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件100，存在著可以同時實現(xiàn)輪轂部103的厚壁化和杯形部102的薄壁化這樣的結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點，是適用于車輛用車輪的主要構(gòu)件、制動器鼓、發(fā)電機的轉(zhuǎn)子或者同等的用途的構(gòu)件。
但是，如圖6(b)所示在進行焊接后，在輪轂部103中產(chǎn)生不可避免的變形，所以軸孔107有必要在焊接后進行精加工，就輪轂部103而言，必須施行坯料→機械加工→組裝→焊接→機械精加工的工序，使加工工時增加。
此外，作為與整體鑄造式車輪有關(guān)的技術(shù)，提出了①日本實用新型公開實開平1-80501號公報“兩輪摩托車用車輪”和②日本實用新型公開實開昭59-18603號公報“車輛用車輪”等。
上述①中，根據(jù)該公報的

圖1，是有關(guān)把輪轂14、輪輻部12和輪圈11整體鑄造的鑄造車輪的方案。
此外，上述②中，根據(jù)該公報的圖2，是有關(guān)可以在輪圈部的中心線處左右一分為二的車輛用車輪的方案。
上述①是把輪轂14、輪輻部12和輪圈11整體鑄造的鑄造車輪。在鑄造中，為了使熔融液的凝固時間基本上均等，不大幅度地變更鑄件的壁厚。但是，雖然輪轂14由于插入車軸的關(guān)系必須加大壁厚，輪輻部12和輪圈11為了減輕重量必須減小壁厚，但是要想使鑄造車輪適應(yīng)這樣細致的要求則有些過分。
此外，上述②雖然是把輪圈部制成兩件重合結(jié)構(gòu)者，但是如果通過鑄造來制造此一輪圈部，則兩件重合結(jié)構(gòu)的輪圈部容易變厚，容易變重。
因而，在現(xiàn)有技術(shù)的鑄造車輪(鑄造整體式車輪)中，雖然可以把輪轂和輪輻部一體化，但是因為是鑄件所以容易變重，很難實現(xiàn)減輕重量。而且由于必須在鑄造后施行軸孔加工和花鍵加工，所以仍然存在著加工工時增加等問題。
如上所述，無論焊接式車輪還是整體鑄造車輪中全都存在著問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以減少加工工時、壁厚的調(diào)整自如的帶有輪轂的杯形構(gòu)件以及采用該帶有輪轂的杯形構(gòu)件的車輛用車輪。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方案的帶有輪轂的杯形構(gòu)件，在杯形部的中央設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸或固定軸所插入的輪轂部，其特征在于，此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件是從前述輪轂部到杯形部沒有接縫的壓制整體成形品。
不用鑄造，也不用焊接，用塑性加工法來制造帶有輪轂的杯形構(gòu)件。
因為不用鑄造，所以壁厚的變更是自如的；此外，由于不進行焊接，所以沒有必要擔心焊接熱引起的變形。
本發(fā)明第二方案的帶有輪轂的杯形構(gòu)件，在上述第一方案的基礎(chǔ)上，其特征在于，以平板為坯料，通過壓制成形而得到上述的帶有輪轂的杯形構(gòu)件。
因為坯料是平板，故材料費成為廉價的，可以大幅度地降低產(chǎn)品成本。
本發(fā)明第三方案的車輛用車輪，由上述權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的帶有輪轂的杯形構(gòu)件、焊接地安裝在此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件上的輪輻部、以及結(jié)合于此一輪輻部的輪圈部組成。
在用塑性加工法制造的帶有輪轂的杯形構(gòu)件上，組合輪輻部和輪圈部，借此得到車輛用車輪。
即使把杯形部與輪輻部之間進行焊接，焊接熱也不影響到輪轂部。
對附圖簡單說明如下圖1是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的剖視圖。
圖2是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的制造工序圖(前半)。
圖3是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的制造工序圖(后半)。
圖4是本發(fā)明的車輛用車輪的剖視圖。
圖5是與圖1不同的實施例的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的剖視圖。
圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的帶有輪轂的杯形構(gòu)件之一例的圖。
下面根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施例。
圖1是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的剖視圖，帶有輪轂的杯形構(gòu)件10，是在由鼓形部分21和圓盤部分22組成的杯形部20的中央，準確地說是在圓盤部分22的中央，整體形成旋轉(zhuǎn)軸或固定軸直接或者間接地插入的輪轂部25者。在輪轂部25上，可以同時成形花鍵等齒型。
雖然像輪轂部25的壁厚t1大，鼓形部分21的壁厚t2小那樣，壁厚隨著部位而有所不同，但是這種不同是在圓盤部分22中逐漸變更壁厚的結(jié)果所致。
下面說明以上構(gòu)成的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的塑性加工法之一例。再者，由于只不過是表示塑性加工法之一例，所以塑性加工中使用的金屬模或壓力機打算使用公知的，而未畫出。
圖2(a)～(d)是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的制造工序圖(前半)。
(a)準備環(huán)形平板(或平板)的坯料30。再者，作為此一坯料30，采用鋁合金或鈦合金等輕金屬、碳素鋼、不銹鋼、銅合金等是適當?shù)摹０匆韵乱I(lǐng)對此一坯料30進行塑性加工。再者，環(huán)形平板中央的孔在形成輪轂部和軸孔上起作用。但是，也可以以平板為坯料用沖切加工形成外周和內(nèi)周。因而，把坯料制成環(huán)形平板、圓板或簡單的平板是自由的。
(b)用未畫出的拉深金屬模，通過拉深得到鐘形斷面的一次成形體31。對此一一次成形體31進一步進行塑性加工。
(c)用鐓鍛加工法，得到由半完成輪轂部32和半完成杯形部33組成的二次成形體34。對此一二次成形體34進一步進行塑性加工。
(d)用鼓凸加工法，使半完成輪轂部32外伸并且使半完成杯形部33外伸而得到三次成形體35。對此一三次成形體35進一步進行塑性加工。
圖3(a)～(c)是本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的制造工序圖(后半)。
(a)進一步拉深半完成杯形部33，結(jié)果，在前端留下厚壁部36，借此得到四次成形體37。對所得到的四次成形體37施行塑性加工。
(b)用未畫出的整形金屬模和整形壓力機施行精整加工，得到由輪轂部25(但是尚未機械加工)和杯形部20組成的帶有輪轂的杯形構(gòu)件10。
(c)在另外的工序中制造輪輻部51和結(jié)合(焊接、鉚接等)于此一輪輻部51的輪圈部52之后，把帶有輪轂的杯形構(gòu)件10組裝、焊接于輪輻部51就可以了。借此可以得到車輛用車輪50。53、53是焊縫，焊縫53、53足夠地遠離輪轂部25，不用擔心焊接熱對輪轂部25的影響。
再者，雖然以上所述的塑性加工可以是熱加工、溫加工、或冷加工，但是從精整加工精度的角度而言，冷加工是最佳的。
圖4是本發(fā)明的車輛用車輪的剖視圖，車輛用車輪50由帶有輪轂的杯形構(gòu)件10、焊接地安裝在此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件10上的輪輻部51、以及結(jié)合于此一輪輻部51的輪圈部52組成，示出可以把杯形部20、輪輻部51和輪圈部52制成薄壁以便實現(xiàn)減輕重量，同時僅把輪轂部25制成足夠地厚壁以便提高剛性。55是輪胎。
再者，此一車輛用車輪50，雖然乍一看類似于現(xiàn)有技術(shù)的焊接式車輪，但是其特征在于輪轂部20和圓盤部分22之間不是焊接，而是用塑性加工整體地連接。也就是說，其特征在于使焊縫53遠離輪轂部20。借此，沒有焊接熱影響輪轂部20的危險。
圖5是與圖1不同的實施例的帶有輪轂的杯形構(gòu)件的剖視圖，此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件60，雖然在由鼓形部分61a和圓盤部分60d組成的杯形部61的中央，準確地說是在圓盤部分61b的中央，整體地形成輪轂部62這一點與圖1相同，但是其特征在于輪轂部62從圓盤部分61b向兩個方向(圖中左右)伸出，而且進一步加厚壁厚，借此形成階梯孔63。
這樣一來，采用本發(fā)明，其特征在于，盡管是把輪轂部62和杯形部61連續(xù)地整體形成者，但是可以同時實現(xiàn)為了確保剛性而增加輪轂部62的壁厚，并且為了謀求減輕重量而把杯形部61薄壁化。
因為是整體成形品，所以沒有必要施行焊接，沒有必要擔心焊接熱引起的變形。
此外，本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件10、60，是通過對金屬坯料進行塑性加工來制造的，塑性加工用壓制(包括鍛造)法或者同等的加工法來實施就可以了。因而，用實施例來說明的制造方法只不過是典型示例，鍛?；驔_模的形式、形狀是任意的，此外壓制的次數(shù)也是可以根據(jù)需要增減的。
此外，本發(fā)明的帶有輪轂的杯形構(gòu)件10、60，雖然適用于車輛用車輪的主要構(gòu)件，但是由于也可以另外作為制動器鼓和發(fā)電機轉(zhuǎn)子來使用，所以并不特別限定用途。
進而，在第一方案中，不限于環(huán)形圓板，也可以是以適當大小的金屬坯(塊)為坯料，用鍛造法或壓制法得到的整體成形品。
本發(fā)明借助于上述構(gòu)成發(fā)揮以下的效果。
在第一方案中，不用鑄造，也不用焊接，用塑性加工法來制造帶有輪轂的杯形構(gòu)件。因為不用鑄造，所以壁厚的變更是自如的，此外，由于不進行焊接，所以沒有必要擔心焊接熱引起的變形。
結(jié)果，可以省去以整直為目的的機械加工，實現(xiàn)加工工時的削減。此外，可以同時實現(xiàn)為了確保剛性而增加輪轂部的壁厚，并且為了謀求減輕重量而把杯形部薄壁化。
在第二方案中，其特征在于，是以平板為坯料通過壓制成形而得到第一方案中所述的帶有輪轂的杯形構(gòu)件，因為坯料是平板，故材料費成為廉價的，可以大幅度地降低產(chǎn)品成本。
在第三方案中，在用塑性加工法制造的帶有輪轂的杯形構(gòu)件上，組合輪輻部和輪圈部，借此得到車輛用車輪。即使對杯形部與輪輻部之間進行焊接焊接熱也影響不到輪轂部。
結(jié)果，可以省去以整直為目的的機械加工，實現(xiàn)加工工時的削減。此外，可以同時實現(xiàn)為了確保剛性而增加輪轂部的壁厚，并且為了謀求減輕重量而把杯形部薄壁化。
權(quán)利要求
1.一種帶有輪轂的杯形構(gòu)件，在杯形部的中央設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸或固定軸所插入的輪轂部，其特征在于，此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件是從前述輪轂部到杯形部沒有接縫的壓制整體成形品。
2.權(quán)利要求1中所述的帶有輪轂的杯形構(gòu)件，其特征在于，上述帶有輪轂的杯形構(gòu)件是以平板為坯料通過壓制成形而得到的。
3.一種車輛用車輪，它由權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的帶有輪轂的杯形構(gòu)件、焊接地安裝在此一帶有輪轂的杯形構(gòu)件上的輪輻部、以及結(jié)合于此一輪輻部的輪圈部組成。
全文摘要
一種車輛用車輪,由焊接地安裝在帶有輪轂的杯形構(gòu)件(10)上的輪輻部(51)、和結(jié)合于此一輪輻部(51)的輪圈部(52)組成,它可以把杯形部(20)、輪輻部(51)和輪圈部(52)制成薄壁來減輕重量,同時僅把輪轂部(25)足夠地制成厚壁來提高剛性。而且,可以使焊縫(53)遠離輪轂部(20),借此消除焊接熱對輪轂部(20)的影響。
文檔編號B60B3/14GK1260287SQ00101070
公開日2000年7月19日 申請日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者槙野博喜, 鴨弘之 申請人:本田技研工業(yè)株式會社