JP2003252001A - 自動二輪車用キャストホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中子の数を一つとして鋳造に要する作業時間
を短縮するとともに、中子のスポーク成形用の棒状部を
確実に保持できるようにしてスポークの精度を向上させ
る。 【解決手段】 スポーク３を回転方向の後側が開放する
断面Ｃ字状に形成する。このスポーク３の内側の空間Ｓ
１をハブ２内の空間Ｓ２に連通させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハブにスポークと
リムとを一体に形成した自動二輪車用キャストホイール
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のキャストホイールとして
は、例えば実公平５−２２４０１号公報に開示されたも
のがある。この公報に示されたキャストホイールは、ハ
ブから放射状に延びる５本のスポークによってハブとリ
ムとが接続されている。前記スポークとハブは、一つの
中子を金型内に装填することによって成形されるもので
あり、したがってスポーク内およびハブ内の空間が互い
に連通された中空部が形成される。前記中子は、ハブを
成形するための円筒部の周面からスポーク成形用の５本
の棒状部が放射状に延びるように形成されたものであ
る。

【０００３】一方、この種のキャストホイールとして
は、剛性を高く保ちながら軽量化を図ることができるよ
うに、スポークに長手方向に延びる切欠きが形成された
ものがある（例えば実公平５−２９１２１号公報参
照）。このスポークは、ホイールの回転方向の後側の部
位が開放されるように断面Ｃ字状に形成されている。ま
た、このキャストホイールは、ハブを成形するための中
子と、スポークを成形するための中子とが別体に形成さ
れており、ハブ成形用中子の周囲にスポーク成形用の中
子を放射状に配置することによって成形されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した二種類のキャ
ストホイールのうち、一つの中子でハブとスポークとを
成形する前者のキャストホイールは、中子におけるスポ
ーク成形用の棒状部を成形時に精度よく保持することが
できないために、スポークの先端部の肉厚が不均一にな
り易いという問題があった。前記棒状部を精度よく保持
できないのは、棒状部がハブ成形用の円柱部に片持ち支
持されているため、棒状部の先端部分の位置を確実に規
制することができないからである。

【０００５】一方、後者のキャストホイールは、スポー
ク成形用の棒状部を保持できるが、中子の数が多くなる
ために、型締め作業が煩雑で、鋳造作業に必要な時間が
長くなるという問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、中子の数を一つとして鋳造に要する
作業時間を短縮するとともに、中子のスポーク成形用の
棒状部を確実に保持できるようにしてスポークの精度を
向上させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係るキャストホイールは、スポークを回転
方向の後側が開放する断面Ｃ字状に形成するとともに、
このスポークの内側の空間をハブ内の空間に連通させた
ものである。本発明に係るキャストホイールを成形する
ために用いる中子は、ハブ内からスポーク内へ延在さ
れ、ハブ成形部分とスポーク成形部分とが一体に形成さ
れる。このため、ハブとスポークとを一つの中子によっ
て成形することができる。また、中子のスポーク成形用
の棒状部は、断面Ｃ字状のスポークに長手方向に延びる
ように形成された溝から露出するから、この露出部分を
用いて金型に確実に支持させることができる。

【０００８】請求項２に記載した発明に係る自動二輪車
用キャストホイールは、請求項１に記載した発明に係る
自動二輪車用キャストホイールにおいて、スポークの開
放部分における開放端縁の内側に肉盛部をスポークの長
手方向に沿って延びるように形成し、前記開放部分の厚
みを他の部位より厚く形成したものである。

【０００９】この発明によれば、前記肉盛部によってス
ポークを補強することができる。また、肉盛部はスポー
クの内側に形成されているから、キャストホイールの外
観に現れることがなく、また、微小な埃などが肉盛部と
スポーク内面との境界部分に当たる段差部に堆積したと
しても目立ち難くなる。

【００１０】請求項３に記載した発明に係る自動二輪車
用キャストホイールは、請求項１または請求項２に記載
した発明に係る自動二輪車用キャストホイールにおい
て、スポークとハブとの接続部分における回転方向の後
側に、ハブの周壁の一部をスポークの開放部分に向けて
延長した補強壁を形成したものである。この発明によれ
ば、ハブとスポークとの接続部分を補強壁によって補強
することができる。

【００１１】請求項４に記載した発明に係る自動二輪車
用キャストホイールは、請求項３に記載した発明に係る
自動二輪車用キャストホイールにおいて、補強壁の先端
縁を回転方向の後側から見てホイールの径方向の外側に
向けて開放するＵ字状に形成したものである。この発明
によれば、前記補強壁の先端部とスポークとの接続部分
に応力が集中することはない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動二輪車用
キャストホイールの一実施の形態を図１ないし図８によ
って詳細に説明する。ここでは、前輪用キャストホイー
ルに本発明を適用する場合の形態について説明する。図
１は本発明に係る自動二輪車用キャストホイールの側面
図、図２は図１におけるII−II線断面図、図３は図１に
おけるスポークのIII−III線断面図、図４は図１におけ
るスポークのIV−IV線断面図、図５は図１におけるスポ
ークのV−V線断面図である。図６は補強壁を示す図で、
同図は図１におけるＡ矢視図である。図７はスポークと
リムとの接続部を拡大して示す縦断面図である。図８は
リムの周面を成形するスライド金型を示す平面図であ
る。

【００１３】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態による前輪用キャストホイール（以
下、単にホイールという）である。このホイール１は、
アルミニウム合金を材料としてダイキャスト鋳造によっ
て成形されており、ハブ２の外周部から放射状に延びる
５本のスポーク３を介してハブ２にリム４が接続されて
いる。このホイール１のダイキャスト鋳造は、ホイール
１の軸線方向（図１の紙面と直交する方向）に分割して
ホイール１の外面を成形する一対の金型（図示せず）
と、リム４の周面を形成するための周方向に分割された
４つのスライド金型１ａ〜１ｄ（図８参照）と、これら
の金型内に装填した一つの中子（図示せず）とを使用す
ることによって行われる。

【００１４】前記ハブ２は、図２に示すように、軸線方
向の両端部に形成された側壁５，５と、これらの側壁５
どうしを接続する軸心部の円筒６および外周部の周壁７
とによって構成されている。前記側壁５には、ブレーキ
用ディスク８（図１参照）を取付けるための取付座９が
スポーク３と対応する部位に形成されている。なお、ブ
レーキ用ディスク８は、従来からよく知られているいわ
ゆるフローティング型のもので、各スポーク３に設けら
れたピン８ａに外周部の円環状の摩擦板８ｂが遊嵌状態
で保持されている。

【００１５】また、前記側壁５における前記取付座９よ
り径方向の内側の部位には、このホイール１の製造年月
日などの文字を鋳造によって成形するための円形突部１
０が取付座９と対応する部位に形成されるとともに、貫
通孔１１が前記円形突部１０どうしの間に位置するよう
に穿設されている。この貫通孔１１を設けることによ
り、ハブ２の重量を低減することができるとともに、こ
の貫通孔１１から成形後にハブ内の中子を排除すること
ができる。

【００１６】前記文字を鋳造するための金型は、側壁５
の外面を成形するホイール成形用金型とは別体に形成さ
れており、前記文字を有する成形面が離型方向（図１の
紙面とは直交する方向）とは直交するようにホイール成
形用金型に組付けられている。この実施の形態では、前
記側壁５における相対的に平坦に成形される部位に前記
円形突部１０が形成されており、ホイール成形用金型の
成形面と文字用金型の成形面とが略平行になるから、例
えば側壁５の傾斜面に円形突部１０を形成する場合に較
べて、文字用金型と対応する部分に充填される無駄な溶
湯の量を低減することができ、ホイール１の重量が増大
するのを阻止することができる。

【００１７】ハブ２の軸心部の円筒６は、図示していな
い車軸が挿通され、この車軸に軸受（図示せず）を介し
て回転自在に支持される。軸受を嵌合させる軸受孔を図
２において符号１２で示す。ハブ２の前記周壁７は、後
述するスポーク３の基端部と一体に形成されており、ス
ポーク３どうしの間に位置する部分が図２に示すように
断面円弧状に形成されている。

【００１８】前記スポーク３は、図３および図４に示す
ように、断面Ｃ字状であって、一部が開放する形状に形
成されている。このスポーク３の開放部分３ａは、この
ホイール１を前進させたときの回転方向の後側に位置す
るように形成されている。したがって、図１において
は、前進時のホイール１の回転方向は反時計方向であ
る。スポーク３を断面Ｃ字状に形成することにより、ス
ポーク３における回転方向の後側に溝１３が長手方向に
沿って延びるように形成される。

【００１９】このスポーク３の前記溝１３（開放部分３
ａ）における開放端縁の内側には、図３，４に示すよう
に、肉盛部１４が形成されている。この肉盛部１４は、
前記溝１３に沿ってスポーク３の長手方向へ延びるよう
に形成されている。このため、このスポーク３は、前記
開放部分３ａの厚みが他の部位より厚く形成されてい
る。

【００２０】また、このスポーク３におけるハブ２に接
続する基端部は、ハブ２側に向かうにしたがってホイー
ル１の回転方向の幅Ｄ（図１参照）と、ホイール１の軸
線方向の幅ｄ（図２参照）とがそれぞれ次第に広くなる
ように形成されており、ハブ２の前記周壁７との境界部
分に段差が形成されることがないように、外面が全域に
わたって曲面状に形成されている。このような構造を採
ることにより、図２に示すように、スポーク３の内側の
空間Ｓ１とハブ２内の空間Ｓ２とが互いに連通されるこ
とになる。

【００２１】スポーク３とハブ２との接続部における回
転方向の後側には、図１および図６に示すように、ハブ
２の周壁７の一部をスポーク３の開放部分３ａに向けて
延長した補強壁１５が形成されている。この補強壁１５
の先端縁１５ａは、ホイール１の回転方向の後側から見
た状態（図６に示した状態）で、ホイール１の径方向の
外側（図６においては上側）に向けて開放するＵ字状に
形成されている。

【００２２】スポーク３とリム４との接続部も前記ハブ
２との接続部と同様にスポーク３の前記両幅Ｄ，ｄが次
第に広くなるように形成されているが、リム４との接続
部は、スポーク３の内側の空間Ｓ１がリム４によって閉
じられるように形成されている。すなわち、図１および
図７に示すように、スポーク３のリム４側の端部は、リ
ム４におけるホイール１の軸線方向に延びる周壁１６に
当接する状態でリム４に接続されている。

【００２３】この実施の形態では、リム４におけるスポ
ーク３の内側の空間Ｓ１と対応する閉塞部１６ａを他の
部位より径方向の内側に偏在させている。この構造を採
ることにより、前記閉塞部１６ａを他の部分と同一円周
上に位置するように形成する場合に較べて、スポーク３
をリム４に接続する部分の慣性重量を低減することがで
きる。また、閉塞部１６ａは、ホイール１の回転方向の
後側にリム４の前記周壁１６が一連に滑らかに接続され
ており、スポーク３の内側の空間Ｓ１が回転方向の後方
に向って広く開放するようになるから、スポーク３の内
面を成形するための中子を成形後に除去する作業を容易
に行うことができる。

【００２４】すなわち、スポーク３とリム４との接続部
には、例えば、スポーク３とハブ２との接続部に設けた
補強壁１５と同様の凸壁をスポーク３の開放部分３ａに
沿って延びるように突設することもでき、このように構
成すると、前記凸壁とスポーク３とによって囲まれた空
間に中子の一部が残留しがちになるが、この実施の形態
の構成を採ることによって、中子の残渣が残留するよう
なことがなくなる。

【００２５】このホイール１を成形するために用いる中
子は、ハブ２内からスポーク３内へ延在され、ハブ成形
部分とスポーク成形部分とが一体に形成される。詳述す
ると、中子は、ハブ２内の環状の空間に相当する筒状部
と、この筒状部から放射状に延びる５本のスポーク成形
用の棒状部とによって構成されており、５本の棒状部が
前記筒状部に一体に形成されている。中子の前記棒状部
は、ハブ２側の基端がハブ２に支持され、先端側は、ホ
イール成形用の金型に装填されることにより、スポーク
３の前記開放部分３ａを成形する部位が金型に支持され
ることになる。

【００２６】リム４の外周面を成形するスライド金型１
ａ〜１ｄは、図８に示すように、リム４の周方向に４分
割されて形成され、放射方向に移動できるように構成さ
れている。なお、図８においては、個々のスポーク３を
判別できるように、スポークを符号３Ａ〜３Ｅによって
示している。スライド金型１ａは、スポーク３Ａの一部
とスポーク３Ｅと対応する部位を成形し、スライド金型
１ｂは、スポーク３Ａの一部とスポーク３Ｂと対応する
部位を成形する。また、スライド金型１ｃは、スポーク
３Ｃと対応する部位を成形し、スライド金型１ｄはスポ
ーク３Ｄと対応する部位を成形する。

【００２７】このようにスライド金型１ａ〜１ｄをホイ
ール１の周方向に配置することによって、リム４の外周
面には、スライド金型どうしの境界部分にいわゆるミキ
リ線が成形される。リム４の周面のミキリ線は、成形後
に機械加工によって除去される。この実施の形態による
ホイール１においては、スポーク３Ａとリム４との接続
部分に位置する閉塞部１６ａの外面に成形されるミキリ
線は、閉塞部１６ａが径方向の内側に偏在しているため
に残存する。

【００２８】上述したように４つのスライド金型１ａと
スライド金型１ｂとの両方でスポーク３Ａと対応する部
位を成形する構成を採ることにより、成形時の負荷が一
つのスライド金型だけ相対的に大きくなるようなことが
なく、４つのスライド金型１ａ〜１ｄに略均等に分配さ
れるようになる。例えば、図８に示す状態からホイール
１を反時計方向に僅かに回転させることによって、スラ
イド金型１ａがスポーク３Ａとスポーク３Ｅの両方と対
応し、他の３個のスライド金型１ｂ〜１ｄは、それぞれ
スポークが１本ずつ対応するようになり、成形時の負荷
がスライド金型１ａだけ相対的に大きくなってしまう
が、この実施の形態の構成を採ることによって、スライ
ド金型１ａ〜１ｄの負荷が大きく片寄るようなことがな
くなる。なお、スポーク３毎にスライド金型を設けるこ
とにより、全てのスライド金型に加えられる負荷を略均
等にすることができるが、このように構成すると、スラ
イド金型の数が多くなって機構が複雑になり、コストア
ップになってしまう。この実施の形態の構成を採ること
により、コストダウンを図りながら、上記負荷がアンバ
ランスになるのを低減することができる。

【００２９】上述したように構成されたホイール１によ
れば、ホイール成形用金型に装填する中子を一つとする
ことができるから、中子がハブ用のものとスポーク用の
ものとに分断されている場合に較べて、中子を金型に装
填するときの作業時間を短縮することができる。しか
も、スポーク３を成形するための中子の棒状部をホイー
ル成型用の金型によって確実に支持することができるか
ら、スポーク３の肉厚を高い精度をもって成形すること
ができる。なお、この実施の形態では、ハブ２に貫通孔
１１を形成し、この貫通孔１１によってハブ２内の中子
を支持できる構造を採っているが、ハブ２内の中子は、
スポーク成形用の中子と一体に形成されてこれに保持さ
れるから、貫通孔１１は、必ずしも設けなくてもよい。
この構成を採る場合には、ハブ２内の中子は、スポーク
３の開口部分から排除される。

【００３０】また、このホイール１は、スポーク３の開
放部分３ａにおける開放端縁の内側に肉盛部１４がスポ
ーク３の長手方向に沿って延びるように形成され、前記
開放部分３ａの厚みが他の部位より厚く形成されている
から、前記肉盛部１４によってスポーク３を補強するこ
とができ、剛性が高いホイール１を形成することができ
る。そのうえ、肉盛部１４は、スポーク３の内側に形成
されているから、これがホイール１の外観に現れること
はないし、微小な埃などが肉盛部１４とスポーク３の内
面との境界部分に当たる段差部に堆積したとしても、こ
れが目立つようなことはなくなる。

【００３１】さらに、このホイール１においては、スポ
ーク３とハブ２との接続部における回転方向の後側に補
強壁１５が形成されているから、ハブ２とスポーク３と
の接続部を補強壁１５によって補強することができる。
しかも、この補強壁１５の先端縁１５ａが回転方向の後
側から見てホイール１の径方向の外側に向けて開放する
Ｕ字状に形成されているから、この補強壁１５の先端部
とスポーク３との接続部分に応力が集中することはな
い。このため、ホイール１の剛性をより一層向上させる
ことができる。

【００３２】この実施の形態では前輪用キャストホイー
ルに本発明を適用した例について説明したが、本発明
は、後輪用キャストホイールにも適用することができ
る。なお、この実施の形態で示した構成の略全てを後輪
用キャストホイールに適用することができるが、後輪用
キャストホイールは、ハブに設ける部品が前輪用のもの
とは異なっており、側壁に設けるボルト孔のホイール中
心からの位置が短くなる場合には、鋳造により文字を成
形するための円形突部をハブとは別の部位、例えばスポ
ークの側面に設けることができる。

【００３３】以上説明したように本発明によれば、成形
時に使用する中子は、ハブ内からスポーク内へ延在さ
れ、ハブ成形部分とスポーク成形部分とが一体に形成さ
れるから、ハブとスポークとを一つの中子によって成形
することができる。また、中子のスポーク成形用の棒状
部は、断面Ｃ字状のスポークに長手方向に延びるように
形成された溝からスポーク外に露出するから、この露出
部分を用いて金型に支持させることができる。

【００３４】したがって、中子の数を一つとして鋳造に
要する作業時間を短縮することができるとともに、中子
のスポーク成形用の棒状部を金型によって確実に保持で
きるから、スポークを高い精度をもって成形することが
できる。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、肉盛部によ
ってスポークを補強することができるから、スポークを
断面Ｃ字状に形成することによりスポークに溝が長手方
向に沿って延びるように形成されているにもかかわら
ず、剛性が高いキャストホイールを形成することができ
る。また、肉盛部はスポークの内側に形成されており、
これがキャストホイールの外観に現れることがないとと
もに、微小な埃などが肉盛部とスポーク内面との境界部
分に当たる段差部に堆積したとしても目立ち難くなるか
ら、キャストホイールの外観を向上させることができ
る。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、ハブとスポ
ークとの接続部分を補強壁によって補強することができ
るから、さらなる剛性の向上を図ることができる。請求
項４記載の発明によれば、補強壁の先端部とスポークと
の接続部分に応力が集中することはないから、より一層
剛性が高い自動二輪車用キャストホイールを形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動二輪車用キャストホイール
の側面図である。

【図２】 図１におけるII−II線断面図である。

【図３】 図１におけるスポークのIII−III線断面図で
ある。

【図４】 図１におけるスポークのIV−IV線断面図であ
る。

【図５】 図１におけるスポークのV−V線断面図であ
る。

【図６】 補強壁を示す図で、同図は図１におけるＡ矢
視図である。

【図７】 スポークとリムとの接続部を拡大して示す縦
断面図である。

【図８】 リムの周面を成形するスライド金型を示す平
面図である。

【符号の説明】

１…キャストホイール、２…ハブ、３…スポーク、３ａ
…開放部分、４…リム、１４…肉盛部、１５…補強壁、
１５ａ…先端縁、Ｓ１…スポーク内の空間、Ｓ２…ハブ
内の空間。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブにスポークとリムとを一体に形成し
   てなる自動二輪車用キャストホイールにおいて、前記ス
   ポークを回転方向の後側が開放する断面Ｃ字状に形成す
   るとともに、このスポークの内側の空間をハブ内の空間
   に連通させたことを特徴とする自動二輪車用キャストホ
   イール。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動二輪車用キャストホ
   イールにおいて、スポークの開放部分における開放端縁
   の内側に肉盛部をスポークの長手方向に沿って延びるよ
   うに形成し、前記開放部分の厚みを他の部位より厚く形
   成してなる自動二輪車用キャストホイール。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自動二輪
   車用キャストホイールにおいて、スポークとハブとの接
   続部分における回転方向の後側に、ハブの周壁の一部を
   スポークの開放部分に向けて延長した補強壁を形成して
   なる自動二輪車用キャストホイール。
4. 【請求項４】 請求項３記載の自動二輪車用キャストホ
   イールにおいて、補強壁の先端縁を回転方向の後側から
   見てホイールの径方向の外側に向けて開放するＵ字状に
   形成してなる自動二輪車用キャストホイール。