JP3992395B2 - Hollow casting structure - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動２輪車の鋳造ホイールや鋳造スイングアーム等に好適な中空鋳造体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−８５１０１号には、ハブ及びスポークを中空にして一体鋳造した中空ホイールが示されている。このホイールのハブを構成して相対向する壁部間には、車軸を貫通させるための筒部が一体に形成されている。この筒部は相対向する壁部間の支柱をなすとともに、ホイールの鋳造時に、左右の金型から突出する突部と、その周囲を囲む中子によって形成されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のように中空部内へ中子により筒状の支柱を一体鋳造する場合は、鋳廻り性及び中子の合わせ精度を考慮して設計しなければならない。すなわち、支柱の最小径が一定限度以上であることを要求され、かつ抜け勾配が必要となるため肉厚をテーパー状に変化させなければならず、それだけ製品重量が重くなる。そのうえ、中空品を車両用部材として使用する場合には、中空部を囲む壁部の共振及び中空部の共鳴による、共振・共鳴騒音の発生を抑制することも望まれていた。本願発明は、係る要請を実現するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の発明に中空鋳造体構造に係る第１の発明は、中空箱状部分を鋳造で一体に成形する中空鋳造体において、中空部を囲む相対する壁部間を連結するための支柱を、鋳造時に中子へ配置して鋳込むことにより、中空部を横断する状態で残留させたことを特徴とする。
【０００５】
また、前記中空箱状部分が車両用ホイールのハブであり、前記支柱が車軸中心と同一中心を持ち車軸の通過空間を形成する筒状部材であり、
前記壁部は前記筒状部材の軸方向両端に対向配置されて一体化される一対の側壁であり、
前記筒状部材は軸方向へ径及び肉厚一定で設けられ、軸方向両端を前記一対の側壁の各肉厚中に位置させていることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は上記第１の発明における中空鋳造体構造のうち、前記中空箱状部分が自動２輪車用後輪懸架装置を構成するスイングアームの前部に設けられる中空のクロスメンバ部であり、
前記壁部は、前記中空部を囲んで対向する上部壁と下部壁であり、
前記支柱は前記クロスメンバ部の中央部で前記上部壁と下部壁を連結するように前記空間部を上下へ横断して鋳込まれる中実で太さが一様の棒状体であり、軸方向両端を前記上部壁と下部壁側壁の各肉厚中に位置させたものであることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、中空箱状部分を鋳造するとき、支柱を予め中子に配置して鋳込むことにより、支柱が中空部を横断し、かつ中空部を囲んで相対する壁部間を連結する状態で中空構造体中へそのまま残留させた。その結果、支柱を中子で形成する必要がなくなるため、鋳廻り性及び中子の合わせ精度を考慮する必要がなくなるから成形性が向上し、コストダウンが可能となる。
【０００８】
そのうえ、中空部を囲む相対向する壁部間を支柱で連結することにより、これらの壁面における共振音の発生を防止し、中空部における共鳴音の発生を抑制するので、あまり重量増加を招かずに中空体の共振・共鳴騒音の発生を効果的に低減できる。
【０００９】
また、上記の中空鋳造体構造を鋳造ホイールのハブへ適用し、支柱を車軸中心と同一中心を持つ筒状部材とすることにより、支柱により車軸の通過空間を形成できるとともに、ハブの対向する左右壁面を支柱で連結することにより、走行時の共振・共鳴騒音を低減できる。しかも、支柱が筒状であるにもかかわらず必要最低限の最小径で構成でき、かつ抜け勾配を不要にして支柱の肉厚を一定にできるから、大幅な軽量化を実現できる。
【００１０】
第２の発明によれば、上記中空鋳造体構造をスイングアームのクロスメンバ部へ適用することにより、中空のクロスメンバ部における走行時の共振・共鳴騒音を低減できるので、特別な制振構造を設けたり全体を厚肉化する等の必要がなくなり、得られる騒音低減効果の大きさにに比べて、構造が簡単でかつ全体重量を比較的軽量にできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３に本願発明を自動２輪車の鋳造ホイールに適用した第１実施例を示す。図１は図２の１−１線断面図であり、図２はこの鋳造ホイールの全体外観を示す。図３はこの鋳造ホイールを成形するための金型構造を示す。
【００１２】
まず、図２に示すように、この鋳造ホイール１は、ハブ２、スポーク３及びリム４をアルミ合金等の適宜軽合金を用いて一体に鋳造したものである。ハブ２における側壁５の中央には、車軸穴６が開口し、かつその周囲を囲んで軸受け用凹部７が形成されている。
【００１３】
図１に明らかなように、ハブ２は中空であり、この中空空間を囲む側壁５は左右に相対向して形成され、かつこれら左右の側壁５間は支柱８で連結されている。この支柱８はその両端が左右の側壁５へそれぞれ鋳込み固定されている。
【００１４】
支柱８は車軸の通過空間９を形成するように必要最小限の径を有する筒状体であり、アルミ合金等の適宜材料を用いてハブ２とは予め別体に形成され、軸方向において径は一定であり、かつ肉厚も一定である。
【００１５】
この鋳造ホイール１を製造するには、図３に示すように、左右の分割型１０、１１及びその外周側から合わせ面へ取付けられる外型１２でキャビテイ１３を形成するとともに、このキャビテイ１３内へ支柱８を配置する。
【００１６】
この支柱８は、その内外を挟む別の中子１４、１５間へ予め配置され、かつ支柱８の中心軸線と車軸（図示省略）の中心軸線が一致するようにしてこれら中子１４、１５とともにキャビテイ１３内へ配置され、左右の金型１０、１１のそれぞれにおける車軸穴６相当部に形成された突部１６、１７で固定される。
【００１７】
このようにした状態で、キャビテイ１３内へ溶湯を注入し、冷却固化後、各金型１０、１１及び１２を開き、中子１４、１５を排出すると、支柱８がハブ２中へ残留し、その軸方向両端を対向する左右の側壁５間へ鋳込まれて固定された状態で一体化したホイール１が得られる。
【００１８】
このようにすると、支柱８を製造時に中子に配置し、かつ製品中へ残留させるため、支柱８を必要最小限の径にすることができ、かつ抜き勾配を考慮する必要がない。したがって製造が容易となり、コストダウンが可能になるとともに、全体の重量を軽減できる。
【００１９】
そのうえ、中空部に相対向する側壁５間を支柱８で連結したので、走行中におけるこれら側壁５の共振を抑制し、かつこれら側壁５が臨む中空部における共鳴を抑制するので、ハブ２が中空体であるにもかかわらず、共振・共鳴騒音を低減できる。
【００２０】
図４及び図５はスイングアームへ適用した第２実施例であり、図４は自動２輪車の後輪懸架装置を構成するスイングアーム全体の平面視形状を示し、図５はその５−５線断面図を示す。
【００２１】
まず、図４においてこのスイングアーム２０は、後端部で後輪を支持する左右一対のホークアーム２１、２２と、その各前部間を連結するクロスメンバ部２３とを備え、クロスメンバ部２３の前部左右からは、さらに一対の軸受け部２４、２５が前方へ突出形成されている。ホークアーム２１、２２の各前部はクロスメンバ部２３の左右後部へ溶接される。
【００２２】
クロスメンバ部２３は、アルミ合金等の適宜材料を用いて軸受け部２４、２５と一体に成形された中空体であり、左右の軸受け部２４、２５に挟まれたクロスメンバ部２３の前方空間Ｓに図示省略の緩衝器が配設され、リンクを介してクロスメンバ部２３へ連結されるようになっている。
【００２３】
図５に示すように、クロスメンバ部２３の中央部で上部壁２６と下部壁２７の間に空間部を上下へ横断して支柱２８が鋳込まれている。この支柱２８は中実で太さが一様の棒状体であり、内部空間２９を形成する中子３０中に配置された状態でキャビテイ中へ配置されることにより、前実施例同様にクロスメンバ部２３へ鋳込まれて一体に成形される。
【００２４】
このようにすると、支柱２８を必要最小限の大きさで用い、かつ上部壁２６及び下部壁２７で発生する走行中の共振を抑制して、中空部の共鳴を抑制することができるので、前実施例同様に共振・共鳴騒音を低減できる。しかも、クロスメンバ部２３の厚肉化や他の特別な制振構造を不要にするので、得られる騒音低減効果の大きさにに比べて、構造が簡単でかつ全体重量を比較的軽量にできる。
【００２５】
なお、本願発明は上記各実施例に限定されず、種々に応用や変形が可能であり、上記以外の自動２輪車用もしくは他の各種車両用中空鋳造体又は車両以外の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の１−１線断面図
【図２】第１実施例に係る鋳造ホイールの外観全体を示す図
【図３】このホイールを成形する金型構造を示す図
【図４】第２実施例に係るスイングアーム全体の平面視形状を示す図
【図５】その５−５線断面図を示す
【符号の説明】
ホイール１、ハブ２、スポーク３、リム４、側壁５、支柱８、スイングアーム２０、クロスメンバ部２３、支柱２８[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow cast structure suitable for a casting wheel, a casting swing arm and the like of a motorcycle.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-85101 shows a hollow wheel in which a hub and spokes are hollow and integrally cast. A cylindrical portion for penetrating the axle is integrally formed between the opposing wall portions constituting the wheel hub. The cylindrical portion forms a support between opposing wall portions, and is formed by a protruding portion that protrudes from the left and right molds and a core that surrounds the periphery when the wheel is cast.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the cylindrical support is integrally cast into the hollow portion by the core as in the conventional example, it must be designed in consideration of castability and the alignment accuracy of the core. That is, it is required that the minimum diameter of the column is equal to or larger than a certain limit, and since a slipping gradient is required, the wall thickness must be changed in a tapered shape, and the product weight increases accordingly. In addition, when a hollow product is used as a vehicle member, it has also been desired to suppress the generation of resonance and resonance noise due to resonance of the wall portion surrounding the hollow portion and resonance of the hollow portion. The present invention realizes such a demand.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first invention related to a hollow cast body structure according to the present invention is a hollow cast body in which a hollow box-shaped portion is integrally formed by casting, and the opposing wall portions surrounding the hollow portion are connected to each other. It is characterized in that the support pillars for this purpose are placed in the core at the time of casting and cast, thereby remaining in a state of crossing the hollow portion.
[0005]
Further, the hollow box-shaped portion is the hub of the vehicle wheel, Ri tubular member der that the strut forms a passage space of the axle has an axle center and the same center,
The wall portions are a pair of side walls that are opposed to and integrated with both ends of the cylindrical member in the axial direction,
The cylindrical member is provided with a constant diameter and thickness in the axial direction, and both axial ends are located in each thickness of the pair of side walls .
[0006]
The second invention of our Keru hollow cast structure to the first aspect, a cross member of hollow provided in a front portion of the swing arm, wherein the hollow box-shaped portion constitutes a wheel suspension device after a motorcycle part der is,
The wall portions are an upper wall and a lower wall facing the hollow portion and facing each other,
The column is a solid and uniform rod-shaped body that is cast across the space up and down so as to connect the upper wall and the lower wall at the center of the cross member, and is axially Both ends are located in each thickness of the upper wall and the lower wall side wall .
[0007]
【The invention's effect】
According to 1st invention, when casting a hollow box-shaped part, a support | pillar arrange | positions in a core previously and casts, and a support | pillar crosses a hollow part and surrounds a hollow part, and between wall part which opposes. Were left in the hollow structure in a connected state. As a result, it is not necessary to form the support post with a core, so that it is not necessary to consider the castability and the alignment accuracy of the core, so that the formability is improved and the cost can be reduced.
[0008]
In addition, by connecting the opposing wall portions surrounding the hollow portion with support columns, the generation of resonance noise on these wall surfaces is prevented, and the generation of resonance noise in the hollow portion is suppressed, so that the weight increase does not increase much. In addition, the generation of resonance and resonance noise of the hollow body can be effectively reduced.
[0009]
Further, by applying the hollow cast body structure of the above to the hub of the casting wheel, by a strut and a tubular member having an axle center and the same center, it is possible to form a passage space of the axle by post, opposite the hub left Resonance / resonance noise during travel can be reduced by connecting the wall surfaces with support columns. In addition, despite the fact that the support column is cylindrical, it can be configured with the minimum necessary diameter, and the thickness of the support column can be made constant without the need for a drop gradient, so that a significant reduction in weight can be realized.
[0010]
According to the second invention, since the hollow cast body structure is applied to the cross member portion of the swing arm, resonance / resonance noise during travel in the hollow cross member portion can be reduced. There is no need to provide a thicker wall or the like, and the structure is simple and the overall weight can be made relatively light compared to the resulting noise reduction effect.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show a first embodiment in which the present invention is applied to a casting wheel of a motorcycle. 1 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2, and FIG. 2 shows the overall appearance of this casting wheel. FIG. 3 shows a mold structure for molding the cast wheel.
[0012]
First, as shown in FIG. 2, the casting wheel 1 is obtained by integrally casting the hub 2, the spoke 3 and the rim 4 using an appropriate light alloy such as an aluminum alloy. An axle hole 6 is opened at the center of the side wall 5 of the hub 2, and a bearing recess 7 is formed surrounding the periphery.
[0013]
As is apparent from FIG. 1, the hub 2 is hollow, and the side walls 5 surrounding the hollow space are formed opposite to each other on the left and right sides, and the left and right side walls 5 are connected to each other by a column 8. Both ends of the column 8 are cast and fixed to the left and right side walls 5, respectively.
[0014]
The support column 8 is a cylindrical body having a minimum necessary diameter so as to form an axle passage space 9. The support column 8 is formed separately from the hub 2 in advance using an appropriate material such as an aluminum alloy, and has a diameter in the axial direction. Is constant and the wall thickness is also constant.
[0015]
In order to manufacture the casting wheel 1, as shown in FIG. 3, the cavity 13 is formed by the left and right split molds 10, 11 and the outer mold 12 attached to the mating surface from the outer peripheral side thereof, and into the cavity 13. The support | pillar 8 is arrange | positioned.
[0016]
The support column 8 is arranged in advance between the other cores 14 and 15 sandwiching the inside and outside of the support column 8, and together with the cores 14 and 15 so that the center axis of the support column 8 and the center axis of the axle (not shown) coincide. It arrange | positions in the cavity 13, and is fixed by the protrusions 16 and 17 formed in the axle hole 6 equivalent part in each of the left and right metal molds 10 and 11.
[0017]
In such a state, the molten metal is poured into the cavity 13, and after cooling and solidification, the molds 10, 11 and 12 are opened, and the cores 14 and 15 are discharged. The support column 8 remains in the hub 2, An integrated wheel 1 is obtained in a state in which both ends in the axial direction are cast and fixed between the opposite left and right side walls 5.
[0018]
In this way, since the support column 8 is disposed in the core at the time of manufacture and remains in the product, the support column 8 can be made to have the minimum diameter and it is not necessary to consider the draft angle. Therefore, the manufacturing becomes easy, the cost can be reduced, and the entire weight can be reduced.
[0019]
In addition, since the side walls 5 opposed to the hollow portions are connected by the support columns 8, the resonance of the side walls 5 during traveling is suppressed, and the resonance in the hollow portions facing the side walls 5 is suppressed, so that the hub 2 is hollow. Despite being a body, resonance and resonance noise can be reduced.
[0020]
4 and 5 show a second embodiment applied to a swing arm. FIG. 4 shows a plan view shape of the entire swing arm constituting the rear wheel suspension device of the motorcycle, and FIG. A line sectional view is shown.
[0021]
First, in FIG. 4, the swing arm 20 includes a pair of left and right fork arms 21 and 22 that support a rear wheel at a rear end portion, and a cross member portion 23 that connects the front portions thereof. Further, a pair of bearing portions 24 and 25 are formed to protrude forward from the left and right of the front portion. The front portions of the hawk arms 21 and 22 are welded to the left and right rear portions of the cross member portion 23.
[0022]
The cross member portion 23 is a hollow body integrally formed with the bearing portions 24 and 25 using an appropriate material such as an aluminum alloy, and the front space S of the cross member portion 23 sandwiched between the left and right bearing portions 24 and 25. not shown in the shock absorber is disposed, and is earthenware pots by Ru is connected to the cross member 23 via a link.
[0023]
As shown in FIG. 5, a column 28 is cast at the center of the cross member portion 23 between the upper wall 26 and the lower wall 27 so as to cross the space portion up and down. This column 28 is a solid rod-like body having a uniform thickness, and is disposed in the cavity in a state of being disposed in the core 30 that forms the internal space 29, so that the cross member is similar to the previous embodiment. It is cast into the part 23 and formed integrally.
[0024]
In this way, the struts 28 can be used in the minimum necessary size, and the resonance during traveling that occurs in the upper wall 26 and the lower wall 27 can be suppressed, so that the resonance of the hollow portion can be suppressed. Resonance and resonance noise can be reduced as in the embodiment. In addition, since the thickness of the cross member 23 and other special vibration control structures are not required, the structure is simple and the overall weight can be made relatively light compared to the magnitude of the noise reduction effect obtained. .
[0025]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied and modified in various ways. The invention can be applied to motorcycles other than the above or other various types of hollow castings for vehicles or uses other than vehicles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2. FIG. 2 is a diagram showing the overall appearance of a casting wheel according to a first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a mold structure for molding this wheel. The figure which shows the planar view shape of the whole swing arm concerning 2nd Example. [FIG. 5] The 5-5 sectional view is shown.
Wheel 1, hub 2, spoke 3, rim 4, side wall 5, support column 8, swing arm 20, cross member portion 23, support column 28

Claims (2)

中空箱状部分を鋳造で一体に成形する中空鋳造体において、中空部を囲む相対する壁部間を連結するための支柱を、鋳造時に中子へ配置して鋳込むことにより、中空部を横断する状態で残留させるとともに、
前記中空箱状部分が車両用ホイールのハブであり、前記支柱が車軸中心と同一中心を持ち車軸の通過空間を形成する筒状部材であり、
前記壁部は前記筒状部材の軸方向両端に対向配置されて一体化される一対の側壁であり、
前記筒状部材は軸方向へ径及び肉厚一定で設けられ、軸方向両端を前記一対の側壁の各肉厚中に位置させていることを特徴とする中空鋳造体構造。In a hollow cast body in which a hollow box-shaped part is integrally formed by casting, a column for connecting between opposing wall parts surrounding the hollow part is placed in the core at the time of casting, and the hollow part is crossed by casting. allowed to remain in a state of Rutotomoni,
The hollow box-shaped part is a hub of a vehicle wheel, and the column is a cylindrical member having the same center as the axle center and forming a passage space of the axle,
The wall portions are a pair of side walls that are opposed to and integrated with both ends of the cylindrical member in the axial direction,
The cylindrical member structure is characterized in that the cylindrical member is provided with a constant diameter and thickness in the axial direction, and both axial ends are positioned in the thicknesses of the pair of side walls . 中空箱状部分を鋳造で一体に成形する中空鋳造体において、中空部を囲む相対する壁部間を連結するための支柱を、鋳造時に中子へ配置して鋳込むことにより、中空部を横断する状態で残留させるとともに、
前記中空箱状部分が自動２輪車用後輪懸架装置を構成するスイングアームの前部に設けられる中空のクロスメンバ部であり、
前記壁部は、前記中空部を囲んで対向する上部壁と下部壁であり、
前記支柱は前記クロスメンバ部の中央部で前記上部壁と下部壁を連結するように前記空間部を上下へ横断して鋳込まれる中実で太さが一様の棒状体であり、軸方向両端を前記上部壁と下部壁側壁の各肉厚中に位置させていることを特徴とする中空鋳造体構造。 In a hollow cast body in which a hollow box-shaped part is integrally formed by casting, a column for connecting between opposing wall parts surrounding the hollow part is placed in the core at the time of casting, and the hollow part is crossed by casting. While remaining in a state to
The hollow box-shaped portion is a hollow cross member portion provided at a front portion of a swing arm constituting a rear wheel suspension device for a motorcycle;
The wall portions are an upper wall and a lower wall facing the hollow portion and facing each other,
The column is a solid and uniform rod-shaped body that is cast across the space up and down so as to connect the upper wall and the lower wall at the center of the cross member, and is axially hollow cast body structure characterized that you have both ends is positioned in the thickness of the upper wall and lower wall side walls.

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