JP2566696B2 - 二輪車用鋳造車輪 - Google Patents

二輪車用鋳造車輪

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JP2566696B2
JP2566696B2 JP3295190A JP29519091A JP2566696B2 JP 2566696 B2 JP2566696 B2 JP 2566696B2 JP 3295190 A JP3295190 A JP 3295190A JP 29519091 A JP29519091 A JP 29519091A JP 2566696 B2 JP2566696 B2 JP 2566696B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スポーク部をハブ部,
及びリム部と共に一体鋳造した鋳造車輪に関し、詳細に
はスポーク部を軽量かつ高剛性にでき、かつ回転時の空
気抵抗,及び外観等の点からも有利となるスポーク部の
断面形状の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】自動二輪車等に使用する車輪として、ス
ポーク部をハブ部,及びリム部と共に一体鋳造したいわ
ゆる鋳造車輪(キャストホイール)がある。この種の車
輪では、必要な剛性を確保し、かつできるだけ軽量化を
図ることが重要である。そして車輪には駆動力,制動力
等、回転方向に大きな荷重が作用するから、回転方向に
おける剛性確保が重要である。この観点から、上記スポ
ーク部を、横断面大略H状に形成し、これの両横リブが
回転方向の前後に位置するように構成したもの,あるい
はスポーク部を横断面十字状に形成したもの(例えば実
開昭51-14401号公報参照)がある。特に上記H断面形状
の従来構造の車輪の場合、スポーク部が、回転方向にお
ける剛性の高い形状になっていることから、必要な剛性
を確保したうえで軽量化を図ることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記H状のス
ポーク部を有する車輪の場合、剛性を向上させるには上
記横リブの幅長さを大きくすることが有利であるが、こ
のリブを長くするほど回転時の空気抵抗が大きくなると
いう問題がある。またH状,十字状断面を有する構造の
場合、前後の横リブ間,あるいは横リブの前面に泥等が
詰まり易く、外観が低下し易いという問題もある。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めになされたもので、軽量かつ高剛性で、回転空気抵
抗,及び外観上も有利な鋳造車輪を提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハブ部と、リ
ム部と、該ハブ部,リム部間に回転方向に間隔をあけて
架設された複数本のスポーク部とからなり、該スポーク
部が内部に中空部を、ハブ部が内部に肉抜き部をそれぞ
れ有する中空構造となるように一体鋳造した二輪車用鋳
造車輪において、上記スポーク部の横断面形状を、回転
方向長さ(前後長a)が軸方向長さ(横幅b)より長い
略長円状の翼形とし、かつ上記前後長aをリム部に近い
ほど長くハブ部に近いほど短かくし、上記中空部の外端
開口をリム部の底壁で閉塞するとともに、該中空部と上
記ハブ部の肉抜き部とを連通し、上記中空部形成用中子
と上記肉抜き部形成用中子とを一体にして金型内に保持
するための中子保持部に対応する貫通孔,開口をそれぞ
れ上記スポーク部,ハブ部に形成し、上記貫通孔は上記
スポーク部の側壁の、車軸方向に面しかつリム部に近い
部分に上記中空部と外部とを連通する小径に形成されて
いることを特徴としている。
【0006】
【作用】本発明に係る鋳造車輪によれば、スポーク部
を、横断面で見て、回転方向長さ(前後長a)が車軸方
向長さ(横幅b)より長い略長円状の翼形としたので、
同一肉厚,周長の場合、回転方向における剛性を大きく
向上させることができる。従って必要な剛性が同一の場
合は大幅に軽量化できる。また上記スポーク部を翼形に
する場合に、前後長aをリム部に近いほど長くハブ部に
近いほど短かくしたので、ハブ部の外周面の隣接するス
ポーク部間の表面積を大きくすることができ、該外周面
に開口を形成する場合の開口位置の自由度を拡大できる
とともに該開口を大きくすることができ、この点からも
軽量化を図ることができる。またこの開口は、鋳造時に
おいて中子砂を排出するための開口となるが、上述のよ
うに開口を大きくできるので、上記砂の排出を容易化で
きる。また本発明では、上記中空部と上記ハブ部の肉抜
き部とを連通し、上記スポーク部のリム部側に貫通孔を
形成し、かつハブ部に肉抜き部を外部に連通させる開口
を形成したので、該中空部及び肉抜き部を形成するため
の中子同士を一体化できることから中子全体の強度を向
上することができるとともに、上記貫通孔を利用するこ
とにより上記一体型中子の先端部を、上記開口を利用す
ることにより上記一体型中子の肉抜き部形成用中子部分
をそれぞれ確実に位置決め支持できる。その結果、注湯
時の中子の変形や位置ずれが防止され鋳造精度が向上す
る。また上記中空部の外端開口がリム部で閉塞されてい
るので、中空部とリム部との接続強度が向上する。さら
にまた本発明では、上記貫通孔をスポーク部の車軸方向
に面する側壁のリム部に近い部分に形成したので、車輪
の回転方向に対する剛性が低下することはなく、また走
行時の動圧を受け難いこと及び遠心力が作用することか
らスポーク部内部に溜まった水が容易に排出される。
【0007】そして上記スポーク部は、該車輪の軸方向
長さが回転方向長さより短く設定されており、つまりそ
の軸方向厚さが薄くなっているので、回転時の空気抵抗
を軽減できる。また上記H型,十字型断面のものに比較
して泥等が付着し難く、しかも容易に洗い流すことがで
き、外観上も有利である。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図1ないし図6は本発明の一実施例による鋳造車輪
を説明するための図であり、図1はその側面図、図2は
図1のII-II 線断面図、図3は図1のIII 矢視図、図
4,図5は図1のIV-IV 線断面図,V-V線断面図、図6は
該実施例車輪を備えた自動二輪車の前部の側面図であ
る。
【0009】自動二輪車の前部を示す図6において、1
は車体フレームであり、該フレーム1の前端に固着され
たヘッドパイプ1aにより、前フォーク3の操向軸2が
左右に回動自在に軸支されている。この前フォーク3の
下端部に、前輪4が軸支されている。この前輪4は、本
実施例に係る鋳造車輪5と、その外周に装着されたタイ
ヤ6とから構成されている。
【0010】上記鋳造車輪5を示す図1ないし図5にお
いて、矢印Aは上記鋳造車輪5の回転方向を示す。また
この鋳造車輪5は、回転中心に位置するハブ部7と、外
周に位置し、タイヤ6の装着部となるリム部9と、上記
ハブ部7から略放射状に延び、該ハブ部7とリム部9と
を一体的に接続する3本のスポーク部8とからなり、鋳
造によって一体成形されている。なお、上記スポーク部
8は3本に限られるものではなく、それ以上の複数本を
設けることは差し支えない。
【0011】上記ハブ部7は、中心に筒状の車軸支持部
10を有し、その外側を薄肉部7aで囲んだ二重筒状を
なしており、車輪支持部10と薄肉部7とで囲まれた空
間は肉抜き部11となっている。上記薄肉部7aの外周
面の互いに隣接する2本のスポーク部8,8に挟まれた
各領域部分(計3個所)には、それぞれ図3に示すよう
な開口12が形成されている。
【0012】上記各スポーク部8は、半径方向に対し回
転方向と反対側に僅かな傾斜角度をもつように形成され
ており、結果的に該各スポーク部8はハブ部7の薄肉部
7aに対して略接線をなしている。
【0013】上記スポーク部8の内部は、周囲が実質的
に均一厚さの薄肉部8aで囲まれた中空部13になって
いる。そしてこのスポーク部8の断面形状は、図4,図
5に示すように、回転方向長さ(前後長)aが軸方向長
さ(横幅)bより長い長円状をなしており、また回転方
向反対側部分はより偏平状になっており、結果的に翼形
をなしている。しかも、この断面形状の前後長aは、リ
ム部9に近いほど長く(図4参照)、かつハブ部7に近
いほど短く(図5参照)なっており、反対に横幅bは、
リム部9に近いほど狭く(図4参照)、かつハブ部7に
近いほど広く(図5参照)なるように形成されている。
【0014】上記中空部13のリム部9側の端部は、該
リム部9の底壁で閉塞状態になっている。またこのスポ
ーク部8のリム部9側に近い側面には薄肉部8aの内外
に貫通する貫通孔14が設けられている。この貫通孔1
4は、鋳造作業時には中子保持用孔,あるいは内部の鋳
物砂を排出するための圧縮空気供給孔として機能し、走
行時には水抜き孔として機能する。また上記中空部13
の、ハブ部7側の端部は、上記肉抜き部11と連通状態
になっており、さらにこの肉抜き部11は開口12によ
って外方に連通している。
【0015】上記鋳造車輪5の製造に用いる金型及び中
子について説明する。上記鋳造車輪5の鋳造用金型は、
図1,図2に二点鎖線で示すように、車軸方向両側に位
置する左右二つ割りの左,右金型20,21と、外周を
囲む上下二つ割の上,下金型22,23との組み合わせ
によって構成されている。また上記各金型20〜23に
より鋳造を行う場合、まず上記ハブ部7の肉抜き部11
及びスポーク部8の中空部13をそれぞれ形成するため
の中子24,25をセットする。この場合、中子24と
25は、予め両者を一体に組付け固定した状態にしてセ
ットする。なお、中子24,25を、始めから一体の単
一体として製作してもよい。また、上記ハブ部7の開口
12は、金型20,21による中子24の押さえ部26
となり、スポーク部8の貫通孔14は、金型21による
中子25の押さえ部となる。
【0016】次に本実施例の作用効果について説明す
る。自動二輪車等の車輪においては、該自動二輪車の加
速,減速等によって上記スポーク部に回転方向の大きな
負荷が作用する。従って車輪の設計においては、上記回
転方向における曲げ等に対する剛性を確保した上で軽量
化を図る必要がある。本実施例のスポーク部8は、その
断面形状が上記回転方向に長い長円状を成しているの
で、この回転方向における剛性を向上できる。従って、
同一の剛性の場合は、周長を短縮したり、あるいは肉厚
を薄くしたりすることが可能であり、それだけ軽量化を
図ることができる。
【0017】また本実施例では、スポーク部8を長円状
として車軸方向の横幅bを狭くしたので、上述のH断
面,十字断面のスポーク部に比較して回転方向に見た場
合の投影面積を小さくできる。従って回転時における空
気抵抗を軽減でき、走行時の抵抗を抑制する上で有利で
ある。しかも本実施例のスポーク部8の横幅bは回転速
度の速い外周側ほど狭くなっているので、この点からも
上記空気抵抗を軽減できる。
【0018】さらにまたスポーク部8を長円状としたの
で、走行時において泥等が付着し難く、また洗車により
容易に洗い流すことができ、上述のH断面,十字断面の
スポーク部を有するものに比較して外観を良好に保つこ
とができる。
【0019】また本実施例では、スポーク部8の前後長
aをハブ部7側ほど小さくしたので、ハブ部7の外周面
に形成された開口12を大きくすることができ、この点
からも軽量化を図ることができる。またこの開口12
は、鋳造時において中子砂を排出するための開口となる
が、上述のように開口12を大きくできるので、上記砂
の排出を容易化できる。本実施例では、上記スポーク部
8の中空部13と上記ハブ部7の肉抜き部11とを連通
したので、該中空部13及び肉抜き部11を形成するた
めの中子25,24同士を一体化できることから中子全
体の強度を向上できる。また上記貫通孔14を利用する
ことにより上記一体型中子の先端部を支持することがで
、上記開口12を利用することによって上記一体型中
子の肉抜き部部分を支持することができる。よって鋳造
作業時に注湯時の中子の変形,位置ずれを防止して鋳造
精度の向上が図れる。その結果、スポーク部8,ハブ部
7をさらに均一にかつ薄肉に形成でき、軽量化に貢献で
きる。さらに、上記貫通孔14を小径に設定するととも
にスポーク部8の側壁の車軸方向と面し、かつリム部に
近い部分に形成したので、車輪の回転方向に対する剛性
を低下させるようなことはなく、また走行時の動圧を受
け難いこと及び遠心力が作用することからスポーク部8
内に溜まった水を容易に排出できる。
【0020】なお、上記実施例では、自動二輪車の前輪
について説明したが、本発明は自動二輪車の後輪は勿
論、他の車両の前輪,後輪にも適用できる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明に係る二輪車用鋳造
車輪によれば、スポーク部の断面形状を前後長が横幅よ
り長い略長円状の翼形としたので、必要な剛性を確保し
ながら軽量化を図ることができ、かつ回転時の空気抵抗
を軽減できるとともに外観の低下を回避できる効果があ
り、かつ前後長をリム部に近いほど長くハブ部に近いほ
ど短かくしたので、ハブ部の外周面に形成される開口の
位置の自由度を拡大できるとともに、該開口を大きくす
ることができ、この点からも軽量化を図ることができ、
また中子砂の排出を容易化できる効果がある。また上記
中空部の外端開口をリム部で閉塞するとともに、該中空
部とハブ部の肉抜き部とを連通し、上記スポーク部のリ
ム部近傍の側面に貫通孔を形成し、ハブ部に開口を形成
したので、中空部用中子と肉抜き部用中子とを一体化し
て中子自体の強度を向上できるとともに、上記一体型中
子の先端部及びハブ部の両方を支持でき、鋳造時の中子
の変形,位置ずれを防止して鋳造精度を向上できる効果
があり、さらには回転方向の剛性を確保できるととも
に、水抜きを容易に行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による鋳造車輪の側面図であ
る。
【図2】図1のII-II 線断面図である。
【図3】図1のIII −III 線矢視図である。
【図4】図1のIV−IV線断面図である。
【図5】図1のV−V線断面図である。
【図6】上記実施例の鋳造車輪を装着した自動二輪車の
フロント部を示す側面図である。
【符号の説明】
5 鋳造車輪 7 ハブ部 8 スポーク部 9 リム部 11 肉抜き部 13 中空部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハブ部と、リム部と、該ハブ部,リム部
    間に回転方向に間隔をあけて架設された複数本のスポー
    ク部とからなり、該スポーク部が内部に中空部を、ハブ
    部が内部に肉抜き部をそれぞれ有する中空構造となるよ
    うに一体鋳造した二輸車用鋳造車輪において、上記スポ
    ーク部の横断面形状を、回転方向長さ(前後長)が軸方
    向長さ(横幅)より長い略長円状の翼形とし、かつ上記
    前後長をリム部に近いほど長くハブ部に近いほど短かく
    し、上記中空部の外端開口をリム部の底壁で閉塞すると
    ともに、該中空部と上記ハブ部の肉抜き部とを連通し、
    上記中空部形成用中子と上記肉抜き部形成用中子とを一
    体にして金型内に保持するための中子保持部に対応する
    貫通孔,開口をそれぞれ上記スポーク部,ハブ部に形成
    し、上記貫通孔は上記スポーク部の側壁の、車軸方向に
    面しかつリム部に近い部分に上記中空部と外部とを連通
    する小径に形成されていることを特徴とする二輪車用鋳
    造車輪。
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