特許 6687443 自動車用ホイールリムの製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6687443

(24)【登録日】2020年4月6日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】自動車用ホイールリムの製造装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 53/30 20060101AFI20200413BHJP

   B21H 1/10 20060101ALI20200413BHJP

   B21H 9/00 20060101ALI20200413BHJP

   B21D 43/00 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   B21D53/30 D

   B21D53/30 C

   B21H1/10

   B21H9/00 C

   B21D43/00 J

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-64805(P2016-64805)

(22)【出願日】2016年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-177123(P2017-177123A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】391006430

【氏名又は名称】中央精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115233

【弁理士】

【氏名又は名称】樋口 俊一

(72)【発明者】

【氏名】片渕 正人

【審査官】 飯田 義久

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１６９７３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０２６７５８４８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７９４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８５７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１７９１３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−０１４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第００４７２５１１（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５３／３０

Ｂ２１Ｄ ４３／００

Ｂ２１Ｈ １／１０

Ｂ２１Ｈ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のリムワークをリムワーク外周側に配置したトップロールとリムワーク内周側に配置したボトムロールとの双方を用いてロール成形するための、自動車用ホイールリムの製造装置であって、
前記ボトムロールを取り付けるボトムロール取付軸と、
前記ボトムロール取付軸を回転駆動するボトムロール駆動機構と、
前記ボトムロール取付軸に対して上方に配置されると共に、前記トップロールを取り付けるトップロール取付軸と、
前記トップロール取付軸を回転駆動するトップロール駆動機構と、
前記ボトムロール取付軸と前記トップロール取付軸との間隔を調整する第１調整機構と、
前記リムワークを、退避位置から、前記ボトムロール取付軸に取り付けられる前記ボトムロールに前記リムワークをセットするためのセット位置まで移動させるワーク供給機構と、
を備え、
前記ワーク供給機構は、
基体と、
前記基体に対して相対移動可能に支持されると共に前記リムワークを載置する載置部を備えた移動体と、
前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記載置部を前記退避位置と前記セット位置との間で移動可能な第２調整機構と、
前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を上下方向にのみ直線的に移動して調整する第３調整機構と、
を備えた、自動車用ホイールリムの製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の自動車用ホイールリムの製造装置において、
前記ワーク供給機構は、
前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記載置部が、前記退避位置から、前記退避位置に対して斜め上方に位置する前記セット位置に向けて、直線的に移動するように構成された、自動車用ホイールリムの製造装置。

【請求項3】

請求項２に記載の自動車用ホイールリムの製造装置であって、
前記ボトムロール取付軸に対して上方に配置されると共に、前記ボトムロールにセットされた前記リムワークを前記リムワーク外周側から押さえるためのガイドロールを取り付けるガイドロール取付軸と、
前記ガイドロール取付軸に取り付けられる前記ガイドロールを前記リムワークに押し付ける押付機構と、
を備えた、自動車用ホイールリムの製造装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の自動車用ホイールリムの製造装置であって、
前記ボトムロール取付軸の軸線方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を調整する第４調整機構を備え、
前記第４調整機構は、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において、前記基体が前記ボトムロール取付軸の存在範囲外まで移動可能に構成された、自動車用ホイールリムの製造装置。

【請求項5】

請求項４に記載の自動車用ホイールリムの製造装置であって、
前記ボトムロール取付軸は、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において離間して同軸的に配置された1対のボトムロール取付軸で構成され、
それぞれの前記ボトムロール取付軸は、前記ボトムロールを構成する２つの分割ロールのうち対応する分割ロールが取り付けられるものであり、
前記1対のボトムロール取付軸の前記軸線方向の間隔を調整することによって、前記1対のボトムロール取付軸に取り付けられる前記２つの分割ロール同士を結合して前記ボトムロールを形成する結合状態と、前記1対のボトムロール取付軸に取り付けられる前記２つの分割ロール同士が前記軸線方向において離間した離間状態と、を選択的に実現する第５調整機構を備え、
前記第４調整機構は、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において、前記基体が前記結合状態にある前記1対のボトムロール取付軸の存在範囲外まで移動可能に構成された、自動車用ホイールリムの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用ホイールリムの製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、環状のリムワークをリムワーク外周側に配置したトップロールとリムワーク内周側に配置したボトムロールとの双方を用いてロール成形するための、自動車用ホイールリムの製造装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

この文献に記載の装置は、ボトムロールを取り付けるボトムロール取付軸と、ボトムロール取付軸を回転駆動するボトムロール駆動機構と、トップロールを取り付けるトップロール取付軸と、トップロール取付軸を回転駆動するトップロール駆動機構と、ボトムロール取付軸とトップロール取付軸との間隔を調整する調整機構と、を備えている。

【0004】

この種の装置を用いてリムワークをロール成形する場合、その準備段階において、リムワークをボトムロール取付軸に取り付けられたボトムロールにセットする必要がある。この作業を容易にするため、上記文献に記載の装置では、リムワークが載置された載置部を、退避位置から、ボトムロールにリムワークをセットするためのセット位置まで移動させるワーク供給機構が設けられている。

【0005】

ところで、上記文献に記載の装置では、或るリムワークのロール成形を行った後に、そのリムワークとは形状（特に、外径）が異なるリムワークのロール成形を行う場合、ボトムロール及びトップロールに加えて、更に、ワーク供給機構の載置部をも交換する必要があった。これは、以下の理由に因る。

【0006】

即ち、上記文献に記載の装置では、セット位置にある載置部の上下方向の位置が調整できない。従って、外径が異なるリムワークがセット位置にある載置部に載置された場合、リムワークの中心軸心の上下方向の位置が変化する。このため、ボトムロール取付軸に対するリムワークの中心軸心の上下方向の位置が最適位置からずれるので、ボトムロールにリムワークをセットし難くなる。この問題を解消するためには、外径が異なるリムワークがセット位置にある載置部に載置される場合、リムワークの中心軸心の上下方向の位置が変化しないように、載置部の形状を変更する必要がある。即ち、載置部を交換する必要があった。

【0007】

以上のことから、上記文献に記載の装置では、ロール成形に供されるリムワークの形状（特に、外径）が変わる毎に、ワーク供給機構の載置部を交換する必要があった。このため、載置部の交換に要する時間が必要になり、且つ、複数種類の載置部を準備しておく必要もある。この結果、ホイールリムの製造コストが高くなる、という問題があった。

【0008】

本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロール成形に供されるリムワークの形状（特に、外径）が変わってもワーク供給機構の載置部を交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供することである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００８−２７９４６８号公報

【発明の概要】

【0010】

本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置は、上記文献に記載の装置と同様、ボトムロール取付軸と、ボトムロール駆動機構と、トップロール取付軸と、トップロール駆動機構と、（第１）調整機構と、ワーク供給機構と、を備える。

【0011】

本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の特徴は、前記ワーク供給機構が、基体と、前記基体に対して相対移動可能に支持されると共に前記リムワークを載置する載置部を備えた移動体と、前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記載置部を前記退避位置と前記セット位置との間で移動可能な第２調整機構と、上下方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を調整する第３調整機構と、を備えたことにある。

【0012】

これによれば、第３調整機構を利用してボトムロール取付軸に対する「基体」の上下方向の位置を調整することによって、ボトムロール取付軸に対する「セット位置にある載置部」の上下方向位置が調整され得る。従って、外径が異なるリムワークがセット位置にある載置部に載置される場合、リムワークの中心軸心の上下方向の位置が変化しないように、第３調整機構を利用することによって、載置部の上下方向位置が調整され得る。この結果、ロール成形に供されるリムワークの形状（特に、外径）が変わっても、載置部を交換する必要がない。

【0013】

上記本発明に係る製造装置では、前記ワーク供給機構は、前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記載置部が、前記退避位置から、前記退避位置に対して斜め上方に位置する前記セット位置に向けて、直線的に移動するように構成されることが好適である。

【0014】

例えば、載置部が、退避位置からセット位置まで水平方向に直線的に移動する構成が採用される場合、載置部に載置されたリムワークが載置部から落下し易い。これに対し、上記構成によれば、載置部が、退避位置からセット位置まで斜め上方に直線的に移動する。従って、載置部の移動中において、載置部に載置されたリムワークには、リムワークを載置部に押し付ける方向の力（下向きの力）の成分を含む慣性力が作用し得る。この結果、載置部が、退避位置からセット位置まで水平方向に直線的に移動する場合と比べて、載置部に載置されたリムワークが載置部から落下し難くなる。

【0015】

上記構成は、前記ボトムロール取付軸に対して上方に配置されると共に、前記ボトムロールにセットされた前記リムワークを前記リムワーク外周側から押さえるためのガイドロールを取り付けるガイドロール取付軸と、前記ガイドロール取付軸に取り付けられる前記ガイドロールを前記リムワークに押し付ける押付機構と、を備える場合において、更に好適である。

【0016】

例えば、載置部が、退避位置からセット位置まで水平方向に直線的に移動する構成が採用される場合、載置部の移動中において、載置部に載置されたリムワークがガイドロールと干渉し易い。これに対し、上記構成では、載置部が、退避位置からセット位置まで斜め上方に直線的に移動するので、載置部に載置されたリムワークがガイドロールと干渉し難くなる。

【0017】

上記本発明に係る製造装置では、前記ボトムロール取付軸の軸線方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を調整する第４調整機構を備え、前記第４調整機構は、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において、前記基体が前記ボトムロール取付軸の存在範囲外まで移動可能に構成されることが好適である。

【0018】

また、前記ボトムロール取付軸が、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において離間して同軸的に配置された1対のボトムロール取付軸で構成され、それぞれの前記ボトムロール取付軸は、前記ボトムロールを構成する２つの分割ロールのうち対応する分割ロールが取り付けられるものであり、前記1対のボトムロール取付軸の前記軸線方向の間隔を調整することによって、前記1対のボトムロール取付軸に取り付けられる前記２つの分割ロール同士を結合して前記ボトムロールを形成する結合状態と、前記1対のボトムロール取付軸に取り付けられる前記２つの分割ロール同士が前記軸線方向において離間した離間状態と、を選択的に実現する第５調整機構を備える場合、前記第４調整機構は、前記ボトムロール取付軸の軸線方向において、前記基体が前記結合状態にある前記1対のボトムロール取付軸の存在範囲外まで移動可能に構成されることが好適である。

【0019】

これによれば、基体（従って、ワーク供給機構全体）が、ボトムロール取付軸（結合状態にある1対のボトムロール取付軸）の存在範囲外まで移動可能となる。従って、例えば、ボトムロール及びトップロールの交換の際、ワーク供給機構をボトムロール取付軸の存在範囲外まで移動させることによって、交換作業が行い易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の実施形態の概略構成を模式的に示す正面図である。

【図2】図２は、図１に示す実施形態の右側面図である。

【図3】図３は、図２に示す３−３矢視図であり、図３（ａ）は、基体５１の軸線方向の位置を調整する様子を示す第１の図であり、図３（ｂ）は、基体５１の軸線方向の位置を調整する様子を示す第２の図である。

【図4】図４は、基体６２の軸線方向の位置を調整する様子を示す図１に対応する第１の図である。

【図5】図５は、基体６２の軸線方向の位置を調整する様子を示す図１に対応する第２の図である。

【図6】図６は、基体６２の上下方向の位置を調整する様子を示す図２に対応する第１の図である。

【図7】図７は、基体６２の上下方向の位置を調整する様子を示す図２に対応する第２の図である。

【図8】図８は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第１の図である。

【図9】図９は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第２の図である。

【図10】図１０は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図１に対応する第３の図である。

【図11】図１１は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第４の図である。

【図12】図１２は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図１に対応する第５の図である。

【図13】図１３は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図１に対応する第６の図である。

【図14】図１４は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第７の図である。

【図15】図１５は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図１に対応する第８の図である。

【図16】図１６は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第９の図である。

【図17】図１７は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第１０の図である。

【図18】図１８は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第１１の図である。

【図19】図１９は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図１に対応する第１２の図である。

【図20】図２０は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第１３の図である。

【図21】図２１は、リムワークＷをロール成形する際の手順を示す図２に対応する第１４の図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の実施形態（以下、「本装置」と呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。なお、図面では、軸線方向（水平方向）がｘ軸方向に、軸線方向と直交する水平方向がｙ軸方向に、上下方向がｚ軸方向に、それぞれ対応している。

【0022】

（構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態は、金属製のフレーム１０を備える。フレーム１０の外郭は、床面（載置面、水平面）上に載置されると共に水平方向に延在する下部フレーム１１と、下部フレーム１１と一体に設けられると共に上下方向に延在する側部フレーム１２と、側部フレーム１２と一体に設けられると共に水平方向に延在する上部フレーム１３と、により構成される。

【0023】

図１に示すように、軸線方向（ｘ軸方向）の両端部に位置する1対の側部フレーム１２における上下方向の中間部付近には、フレーム１０の内部に向けて片持ち状に水平方向に延在する1対の中間フレーム１４が一体に設けられている。１対の中間フレーム１４の先端面同士は、フレーム１０の軸線方向（ｘ軸方向）の中央部にて、所定距離だけ「隙間」を空けて軸線方向（ｘ軸方向）に対向している。

【0024】

図１に示すように、各中間フレーム１４の上面には、モータ２１を軸線方向（ｘ軸方向）に相対移動可能に支持する調整機構２３がそれぞれ設けられている。各モータ２１のモータ軸２２は、フレーム１０の中央に向けて軸線方向に同軸的にそれぞれ延在している。各調整機構２３は、図示しないモータ等の駆動トルクを利用して、制御装置（マイクロコンピュータ）１００からの指令に基づき、対応するモータ２１の軸線方向の位置を、「第１位置」（図１にて実線で示す位置）と「第２位置」（図１にて二点鎖線で示す位置）との間でそれぞれ調整可能となっている。

【0025】

図１に示すように、各モータ２１のモータ軸２２には、ボトムロールＢを構成する２つの分割ロールＢ１，Ｂ２のうち対応する分割ロールが一体回転するようにそれぞれ取り付けられている。１対のモータ２１が共に「第２位置」にあるとき、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２が軸線方向において離間した「離間状態」となっている。一方、この「離間状態」から、１対の調整機構２３を利用して、１対のモータ２１を軸線方向において互いに近づけて共に「第１位置」に移動すると、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２が一体的に結合してボトムロールＢが形成される「結合状態」となる。ボトムロールＢは、リムワークＷのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークＷのリムワーク内周側に配置される。リムワークＷは、ホイールリムの成形に使用される円筒状の金属部材であり、典型的には、環状に丸めた金属板片の端面同士を溶接等することによって形成される。

【0026】

１対のモータ２１は、制御装置（マイクロコンピュータ）１００からの指令に基づき、ボトムロールＢの回転速度を制御する。各モータ２１は、モータ軸２２の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータ（サーボモータ）であってもよい。この場合、エンコーダの検出結果が制御装置１００に供給され、制御装置１００からの指令に基づき、１対のモータ２１が駆動制御される。ここで、１対のモータ軸２２が本発明の「ボトムロール取付軸」に相当し、１対のモータ２１が本発明の「ボトムロール駆動機構」に相当し、１対の調整機構２３（図示しないモータ等を含む）が本発明の「第５調整機構」に相当する。

【0027】

図１に示すように、上部フレーム１３の下方には、可動フレーム１５が配置されている。可動フレーム１５の上面には、柱状部１５ａが上方に向けて一体に立設されている。柱状部１５ａが、上部フレーム１３の下面の突出部に設けられた下方に向けて開口する有底穴部１３ａに挿入されることによって、可動フレーム１５が、上部フレーム１３に対して、上下方向（ｚ軸方向）に相対移動可能、且つ、ｚ軸周りに相対回転不能に支持されている。

【0028】

上部フレーム１３の上面には、サーボモータ３１が固定されている。サーボモータ３１のモータ軸３２は、下方に向けて、上部フレーム１３を貫通して有底穴部１３ａの内部まで延在している。モータ軸３２に一体で設けられた雄ねじ部が、柱状部１５ａの内部に形成された雌ねじ部と螺合している。これにより、サーボモータ３１がモータ軸３２を回転させることによって、可動フレーム１５が上下方向（ｚ軸方向）に移動するようになっている。

【0029】

サーボモータ３１は、モータ軸３２の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。エンコーダの検出結果が制御装置１００に供給され、制御装置１００からの指令に基づいてサーボモータ３１の回転角が制御されることによって、可動フレーム１５の上下方向（ｚ軸方向）の位置が調整されるようになっている。

【0030】

図１に示すように、可動フレーム１５の下面には、モータ４１が固定されている。モータ４１のモータ軸４２は軸線方向（ｘ軸方向）に延在している。モータ軸４２は、モータ軸２２と略平行（又は、平行）に設けられている。モータ軸４２には、トップロールＴが一体回転するように取り付けられている。トップロールＴは、リムワークＷのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークＷのリムワーク外周側に配置される。モータ４１は、制御装置（マイクロコンピュータ）１００からの指令に基づき、トップロールＴの回転速度を制御する。上記モータ２１と同様、モータ４１は、モータ軸４２の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータ（サーボモータ）であってもよい。

【0031】

モータ軸４２に取り付けられたトップロールＴは、１対のモータ軸２２に取り付けられたボトムロールＢの上方に配置されている。従って、サーボモータ３１の回転角を制御することにより、モータ軸４２（トップロールＴ）と１対のモータ軸２２（ボトムロールＢ）との上下方向（ｚ軸方向）の間隔が調整され得るようになっている。ここで、モータ軸４２が本発明の「トップロール取付軸」に相当し、モータ４１が本発明の「トップロール駆動機構」に相当し、「サーボモータ３１、モータ軸３２の雄ねじ部、及び、柱状部１５ａの雌ねじ部」が本発明の「第１調整機構」に相当する。

【0032】

図２、及び、図２の３−３−矢視図である図３に示すように、可動フレーム１５の水平方向（ｙ軸方向）の両端部に形成された１対の傾斜部１５ｂのそれぞれの下面には、基体５１を軸線方向（ｘ軸方向）に相対移動可能に支持する２本の平行なガイドレール１５ｃが設けられている。

【0033】

図３に示すように、各傾斜部１５ｂの下面には、サーボモータ５４が固定されている。各サーボモータ５４のモータ軸５５は、軸線方向（ｘ軸方向）に延在し、基体５１を貫通している。各モータ軸５５に一体で設けられた雄ねじ部が、基体５１の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

【0034】

各サーボモータ５４は、上述したサーボモータ３１と同様、対応するモータ軸５５の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置１００からの指令に基づいて各サーボモータ５４の回転角が制御されることによって、図３（ａ）及び、図３（ｂ）に示すように、各基体５１の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整されるようになっている。

【0035】

図２に示すように、各基体５１の内部には、ボトムロールＢの存在方向に向けて斜め下方に開口するシリンダ部５１ａが配置されている。各シリンダ部５１ａには、棒状の移動体５２の一端部が挿入されており、移動体５２が、基体５１に対して、シリンダ部５１ａの軸線方向に相対移動可能、且つ、シリンダ部５１ａの軸線周りに相対回転不能に支持されている。

【0036】

各移動体５２の他端部には、軸線方向（ｘ軸方向）に延びる回転軸５３が軸周りに回転可能にそれぞれ設けられている。回転軸５３は、モータ軸２２と略平行（又は、平行）に設けられている。各回転軸５３には、ガイドロールＧが一体回転するようにそれぞれ取り付けられている。これら１対のガイドロールＧは、ボトムロールＢにセットされたリムワークＷを安定させるためにリムワーク外周側から押さえるための回転部材である。

【0037】

各基体５１と対応する回転軸５３（ガイドロールＧ）とは、一体で軸線方向（ｘ軸方向）に移動する。従って、１対のサーボモータ５４の回転角を制御することによって、図３（ａ）及び、図３（ｂ）に示すように、１対の回転軸５３（１対のガイドロールＧ）の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整され得るようになっている。

【0038】

また、各基体５１のシリンダ部５１ａと対応する移動体５２とによって、所謂「油圧シリンダ機構」がそれぞれ構成されている。制御装置１００からの指令に基づき、各シリンダ部５１ａ内の油圧を調整することによって、後述するように、各回転軸５３（各ガイドロールＧ）が、「退避位置」と、ガイドロールＧがリムワークＷをリムワークの外周側から押さえる「押付位置」と、の間で直線的に移動可能となっている。「押付位置」は、「退避位置」に対して斜め下方に位置している。

【0039】

また、可動フレーム１５に配置されている１対の基体５１とモータ軸４２とは、一体で上下方向（ｚ軸方向）に移動する。従って、サーボモータ３１の回転角を制御することによって、１対の基体５１（従って、１対のガイドロールＧ）とモータ軸４２（従って、トップロールＴ）とが、一体で上下方向（ｚ軸方向）に移動するようになっている。ここで、１対の回転軸５３が本発明の「ガイドロール取付軸」に相当し、１対の「基体５１のシリンダ部５１ａ、及び移動体５２」が本発明の「押付機構」に相当する。

【0040】

図１及び図２に示すように、下部フレーム１１の上面には、可動台６１を軸線方向（ｘ軸方向）に相対移動可能に支持する２本の平行なガイドレール１１ａが設けられている。図１に示すように、下部フレーム１１の上面には、サーボモータ６８が固定されている。サーボモータ６８のモータ軸６９は、軸線方向（ｘ軸方向）に延在し、可動台６１を貫通している。モータ軸６９に一体で設けられた雄ねじ部が、可動台６１の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

【0041】

サーボモータ６８は、上述したサーボモータ３１と同様、モータ軸６９の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置１００からの指令に基づいてサーボモータ６８の回転角が制御されることによって、図４に示す「作動位置」から、図５に示す「原位置」まで、可動台６１の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整されるようになっている。

【0042】

図１及び図２に示すように、可動台６１の上方には、基体６２が配置されている。可動台６１の上面に立設された複数本の柱状部が基体６２の下面に設けられた下方に向けて開口する対応する有底穴部にそれぞれ挿入されることによって、基体６２が、可動台６１に対して、上下方向（ｚ軸方向）に相対移動可能、且つ、ｚ軸周りに相対回転不能に支持されている。

【0043】

可動台６１の上部には、サーボモータ６６が埋設・固定されている。サーボモータ６６のモータ軸６７は、上方に向けて、基体６２の内部まで延在している。モータ軸６７に一体で設けられた雄ねじ部が、基体６２の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

【0044】

サーボモータ６６は、上述したサーボモータ３１と同様、モータ軸６７の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置１００からの指令に基づいてサーボモータ６６の回転角が制御されることによって、図６及び図７に示すように、基体６２の上下方向（ｚ軸方向）の位置が調整されるようになっている。

【0045】

基体６２の傾斜した上面には、ボトムロールＢの存在方向に向けて斜め上方に開口するシリンダ部６３が一体に配置されている。シリンダ部６３には、棒状の移動体６４の一端部が挿入されており、移動体６４が、シリンダ部６３（従って、基体６２）に対して、シリンダ部６３の軸線方向に相対移動可能、且つ、シリンダ部６３の軸線周りに相対回転不能に支持されている。移動体６４の他端部には、リムワークＷを載置するための載置部６５が一体に設けられている。

【0046】

基体６２と載置部６５とは、一体で軸線方向（ｘ軸方向）に移動する。従って、サーボモータ６８の回転角を制御することによって、図４に示す「作動位置」から、図５に示す「原位置」まで、載置部６５の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整されるようになっている。図４に示す「作動位置」では、軸線方向（ｘ軸方向）において、基体６２（載置部６５）が、１対の中間フレーム１４の先端面同士間の上述した「隙間」の存在範囲内に位置している。図５に示す「原位置」では、軸線方向（ｘ軸方向）において、基体６２（載置部６５）が、上記「結合状態」にある1対のモータ軸２２の存在範囲外に位置している。また、図５に示す「原位置」では、軸線方向（ｘ軸方向）において、基体６２（載置部６５）が、モータ軸４２の存在範囲外に位置している。

【0047】

加えて、基体６２と載置部６５とは、一体で上下方向（ｚ軸方向）に移動する。従って、サーボモータ６６の回転角を制御することによって、図６及び図７に示すように、載置部６５の上下方向（ｚ軸方向）の位置が調整されるようになっている。

【0048】

また、シリンダ部６３と移動体６４とによって、所謂「エアシリンダ機構」が構成されている。制御装置１００からの指令に基づき、シリンダ部６３内の空気圧を調整することによって、後述するように、載置部６５が、「退避位置」と、ボトムロールＢにリムワークＷをセットするための「セット位置」と、の間で直線的に移動可能となっている。「セット位置」は、「退避位置」に対して斜め上方に位置している。

【0049】

ここで、「可動台６１、基体６２、シリンダ部６３、移動体６４、載置部６５、サーボモータ６６、モータ軸６７、サーボモータ６８、及び、モータ軸６９」が本発明の「ワーク供給機構」に相当し、「基体６２、及びシリンダ部６３」が本発明の「基体」に相当し、移動体６４が本発明の「移動体」に相当し、載置部６５が本発明の「載置部」に相当し、「シリンダ部６３、及び移動体６４」が本発明の「第２調整機構」に相当し、「サーボモータ６６、モータ軸６７の雄ねじ部、及び、基体６２の雌ねじ部」が本発明の「第３調整機構」に相当し、「サーボモータ６８、モータ軸６９の雄ねじ部、及び、可動台６１の雌ねじ部」が本発明の「第４調整機構」に相当する。

【0050】

（ロール成形）
次に、本装置を利用してリムワークＷをロール成形する際の手順について、図８〜図２１を参照しながら簡単に説明する。本装置は、公知のフレア加工が事前に施されたリムワークＷに対してロール成形を行って、所望の自動車用ホイールリムを製造する装置である。

【0051】

先ず、リムワークＷに対するロール成形を行うにあたり、サーボモータ６６の回転角を制御して、「セット位置」（後述する図１１及び図１２を参照）にある載置部６５に載置されたリムワークＷの中心軸心の上下方向の位置が、１対のモータ軸２２（ボトムロールＢ）に対して最適位置となるように、基体６２（従って、載置部６５）の上下方向（ｚ軸方向）の位置を事前に調整しておく。サーボモータ６８の回転角を制御して、基体６２（従って、載置部６５）の軸線方向（ｘ軸方向）の位置を「作動位置」（後述する図１０を参照）に事前に調整しておく。

【0052】

上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部６５を「退避位置」（後述する図８を参照）に維持しておく。また、上記１対の「油圧シリンダ機構」を制御して、１対のガイドロールＧを「退避位置」（後述する図８を参照）に維持しておく。

【0053】

１対の調整機構２３を利用して、１対のモータ２１の軸線方向（ｘ軸方向）の位置を共に「第２位置」（後述する図１０を参照）に維持しておく。更に、１対のモータ２１、及び、モータ４１を制御して、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２の回転速度が一致するように、且つ、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２の周速がトップロールＴの周速と一致するように、且つ、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２の回転方向とトップロールＴの回転方向とが逆になるように、１対のモータ軸２２、及び、モータ軸４２の回転速度を一定に制御しておく。

【0054】

この状態にて、図８に示すように、リムワークＷを、側部フレーム１２に固定された投入シューター１６に投入する。これにより、リムワークＷが、「退避位置」にある載置部６５に向けて投入シューター１６上を転がり、図９及び図１０に示すように、リムワークＷが載置部６５に載置される。

【0055】

次に、図１１及び図１２に示すように、上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部６５を、「退避位置」から「セット位置」に移動する。これにより、リムワークＷが、離間して回転している２つの分割ロールＢ１，Ｂ２の間の空間に配置される。

【0056】

続いて、図１３に示すように、１対の調整機構２３を利用して、１対のモータ２１の軸線方向（ｘ軸方向）の位置を共に「第１位置」に移動する。これにより、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２が一体的に結合してボトムロールＢが形成されると共に、ボトムロールＢが、リムワークＷのリムワーク内周側に配置される。次いで、図１４及び図１５に示すように、上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部６５を、「セット位置」から「退避位置」に戻す。

【0057】

次に、図１６に示すように、サーボモータ３１の回転角を制御して、トップロールＴを下降してボトムロールＢに近づける。このとき、１対のガイドロールＧも一体で下降する。なお、この段階では、トップロールＴ、及び、１対のガイドロールＧはリムワークＷに接触していない。

【0058】

次いで、図１７に示すように、上記１対の「油圧シリンダ機構」を制御して、１対のガイドロールＧを、「退避位置」から「押付位置」に移動する。これにより、１対のガイドロールＧがリムワークＷに接触してリムワークＷをリムワークの外周側から押圧する。この押圧力は、上記「油圧シリンダ機構」内の油圧に応じた大きさとなる。なお、この段階では、トップロールＴはリムワークＷに接触していない。

【0059】

次に、図１８及び図１９に示すように、サーボモータ３１の回転角を制御して、トップロールＴを更に下降してボトムロールＢに接触させる。なお、このとき、１対のガイドロールＧはリムワークＷをなおも押圧し続けている。これにより、回転するトップロールＴとボトムロールＢとでリムワークＷを挟み込みながらリムワークＷが回転する状態が得られる。１対のガイドロールＧがリムワークＷを押圧しているので、リムワークＷは安定して回転し続けることができる。

【0060】

この状態で、サーボモータ３１の回転角を制御して、トップロールＴとボトムロールＢとの間隔を徐々に小さく（従って、リムワークＷを挟み込む押圧力を徐々に大きく）なるように調整する。これにより、リムワークＷは、その外周面がトップロールＴの外周面の形状に倣い、且つ、その内周面がボトムロールＢの外周面の形状に倣うように、圧延（ロール成形）される。この結果、所望の形状に整えられたホイールリムが得られる。

【0061】

このようにしてホイールリムが得られた後、図２０に示すように、サーボモータ３１の回転角を制御して、トップロールＴを上昇させてボトムロールＢから離間させると共に、上記１対の「油圧シリンダ機構」を制御して、１対のガイドロールＧを「退避位置」に戻して１対のガイドロールＧをボトムロールＢから離間する。

【0062】

そして、１対の調整機構２３を利用して、１対のモータ２１の軸線方向（ｘ軸方向）の位置を共に「第１位置」から「第２位置」に戻す。これにより、２つの分割ロールＢ１，Ｂ２が離間する。この結果、図２１に示すように、リムワークＷが落下して、側部フレーム１２に固定された排出シューター１７上を転がり、フレーム１０の外部へ排出される。

【0063】

（作用・効果）
以上、本実施形態によれば、サーボモータ６６の回転角を制御して基体６２の上下方向（ｚ軸方向）の位置を調整することによって、ボトムロールＢに対する「セット位置にある載置部６５」の上下方向位置が調整され得る。従って、外径が異なるリムワークが「セット位置にある載置部６５」に載置される場合、リムワークの中心軸心の上下方向の位置が変化しないように、サーボモータ６６の回転角を制御することによって、載置部６５の上下方向位置が調整され得る。この結果、ロール成形に供されるリムワークの形状（特に、外径）が変わっても、載置部６５を交換する必要がない。

【0064】

また、本実施形態によれば、上記「エアシリンダ機構」を制御することによって、載置部６５が、「退避位置」から、退避位置に対して斜め上方に位置する「セット位置」に向けて直線的に移動する。例えば、載置部が、「退避位置」から「セット位置」まで水平方向に直線的に移動する構成が採用される場合、載置部に載置されたリムワークが載置部から落下し易い。加えて、載置部の移動中において、載置部に載置されたリムワークがガイドロールと干渉し易い。

【0065】

これに対し、上記構成によれば、載置部６５が、「退避位置」から「セット位置」まで斜め上方に直線的に移動する。従って、載置部６５の移動中において、載置部６５に載置されたリムワークＷには、リムワークＷを載置部に押し付ける方向の力（下向きの力）の成分を含む慣性力が作用し得る。この結果、載置部６５が、「退避位置」から「セット位置」まで水平方向に直線的に移動する場合と比べて、載置部６５に載置されたリムワークＷが載置部６５から落下し難くなる。更には、載置部６５が、「退避位置」から「セット位置」まで斜め上方に直線的に移動するので、載置部６５に載置されたリムワークＷがガイドロールＧと干渉し難くなる。

【0066】

また、上記実施形態によれば、サーボモータ６８の回転角を制御することによって、基体６２（載置部６５）の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が、「作動位置」と「原位置」との範囲内で調整され得る。ここで、「原位置」（図５を参照）では、軸線方向（ｘ軸方向）において、基体６２（載置部６５）が、上記「結合状態」にある1対のモータ軸２２の存在範囲外に位置している。従って、例えば、ボトムロールＢ及びトップロールＴの交換の際、基体６２（載置部６５）を「原位置」に移動させることによって、交換作業が行い易くなる。

【0067】

本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0068】

上記実施形態では、サーボモータ３１、１対のサーボモータ５４、サーボモータ６６、及び、サーボモータ６８として、対応するモータ軸の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータが使用されているが、これらのモータとして、サーボ機構式の電動モータ以外の電動モータが使用されてもよい。

【0069】

また、上記実施形態では、ボトムロールＢとして２つの分割ロールＢ１，Ｂ２が一体的に結合して形成されるボトムロールが使用されているが、ボトムロールとして、非分割の１つのボトムロールが使用されてもよい。この場合、１対のモータ２１、及び１対の調整機構２３のうち片方のモータ２１、及び片方の調整機構２３が不要となる。

【0070】

また、上記実施形態では、ボトムロールＢのみが上下方向（ｚ軸方向）に移動することによってボトムロールＢとトップロールＴとの間隔が調整されているが、トップロールＴのみ、又は、ボトムロールＢ及びトップロールＴの双方が上下方向（ｚ軸方向）に移動することによってボトムロールＢとトップロールＴとの間隔が調整されてもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、載置部６５が、「退避位置」から「セット位置」まで斜め上方に直線的に移動するように構成されているが、載置部６５が、「退避位置」から「セット位置」まで水平方向に直線的に移動するように構成されていてもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、１対のガイドロールＧ（及び、これらに関係する各種部材）が設けられているが、１対のガイドロールＧ（及び、これらに関係する各種部材）が省略されていてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、サーボモータ６８の回転角を制御することによって、基体６２（載置部６５）の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整可能となっているが、基体６２（載置部６５）の軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整不能であってもよい。加えて、上記実施形態では、サーボモータ５４の回転角を制御することによって、１対のガイドロールＧの軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整可能となっているが、１対のガイドロールＧの軸線方向（ｘ軸方向）の位置が調整不能であってもよい。

【符号の説明】

【0074】

２１…モータ、２２…モータ軸、２３…調整機構、３１…サーボモータ、３２…モータ軸、４１…モータ、４２…モータ軸、５１…基体、５２…移動体、５３…回転軸、５４…サーボモータ、５５…モータ軸、６１…可動台、６２…基体、６３…シリンダ部、６４…移動体、６５…載置部、６６…サーボモータ、６７…モータ軸、６８…サーボモータ、６９…モータ軸、Ｂ…ボトムロール、Ｂ１，Ｂ２…分割ロール、Ｔ…トップロール、Ｇ…ガイドロール

【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16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】