JPH0920101A

JPH0920101A - 車輪用ホイール及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0920101A
Application number: JP17240195A
Authority: JP
Inventors: Hidemoto Kimura; 秀元木村
Original assignee: O G K GIKEN KK; OGK Co Ltd
Current assignee: O G K GIKEN KK; OGK Co Ltd
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】自転車のホイールにおいて、樹脂一体型のも
のでは、ベアリング等の軸受具や車軸を取り付ける場合
に、わざわざ、金属製の短筒状部材を別に形成し、これ
をボス部へインサートする必要があった。このため、製
造能率に劣り、高コストを招来していた。【解決手段】ボス部２からその外周側のリム部４にわ
たる全体を、マグネシウム合金等の軽金属で形成した。
そして、ボス部２には、軸受具や車軸を取り付けるため
の貫通部５を直接的に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車等の車輪に
用いるホイール及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自転車等のホイールには、ボス部からそ
の外周側のリム部にわたる全体を樹脂により一体形成し
たものがある。この樹脂製ホイールは、スチール製スポ
ークホイール等に比して構造の簡潔化、軽量化等が図れ
る点で好適とされている。この樹脂製ホイールでは、強
度上の対策により、そのボス部に金属製の短筒状部材を
インサート成形し、この短筒状部材にベアリング等の軸
受具及び車軸を取り付けるようにしていた。このインサ
ート成形は、ホイール形体の成形凹部を構成する成形型
に対して、そのボス部対応位置に、予め軸受具及び車軸
を組み付けた短筒状部材を所定向きにセットし、その
後、成形型内（短筒状部材まわり）へ未硬化樹脂を流し
込むという方法によって行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記短筒状
部材は、ボス部内で空転や車軸方向への位置ズレ等を起
こすことがないようにするため、その外周面に複雑な凹
凸を設けておく必要がある。そのため、この短筒状部材
自体、鋳造によって製造する必要があり、このことがホ
イール製造に関する工程数を増やし、製造能率の低下、
面倒化、高コスト等を招来していた。

【０００４】また、樹脂製ホイールは、鋳込み後におけ
る樹脂の冷却収縮等によって反りや荷重アンバランスが
生じ易いために、例えば自転車として組み立てた場合、
走行には何ら支障がないものの、車輪に回転ムラを発生
させて見栄えを悪くするという難点を有していた。本発
明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、回転ム
ラ等の発生がなく、またその製造が容易且つ低コストで
行えるようにした車輪用ホイール及びその製造方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、請求
項１記載の本発明（車輪用ホイール）は、ボス部からそ
の外周側のリム部にわたる全体が軽金属によって一体形
成され、上記ボス部に軸受具及び車軸の装着用貫通部が
設けられていることを特徴としている。

【０００６】このようにホイール全体を軽金属によって
一体形成することにより、ボス部には、軸受具及び車軸
を装着するための貫通部を直接的に設けることが可能に
なる。すなわち、従来の短筒状部材を別に製造しておい
てこれをインサートするような面倒は一切不要となる。
また、軽金属製であるため、鋳込み後の冷却によって寸
法歪が生じることが少なく、反りや荷重アンバランス等
のないホイールを得ることができる。従って、車輪の回
転ムラを防止できる利点がある。しかも、所定強度を保
持させたうえで薄肉化が可能である（２ｍｍ前後にでき
る）ため、一層の軽量化を図ることも可能である。

【０００７】軽金属としては、マグネシウム合金やアル
ミニウム合金等を用いることが可能である。また、請求
項２記載の本発明（車輪用ホイールの製造方法）は、ボ
ス部からその外周側のリム部にわたるホイール形体の成
形凹部を構成する成形型内に、ボス部位置に対応させて
軸受具及び車軸の装着用貫通部を形成する中子を装填し
たうえで、上記成形凹部へ溶融した軽金属を鋳込むよう
にすることを特徴としている。

【０００８】このようにしてホイールを製造すれば、従
来の短筒状部材をわざわざ成形型内へセットするという
手順が不要となるため、短筒状部材の製造及び短筒状部
材に対する軸受具及び車軸の組み付けだけでなく、成形
型に対する短筒状部材の位置決め等に関する一切の手間
及びコストを省略することができる。また、請求項３記
載の本発明（車輪用ホイールの製造方法）は、ボス部か
らその外周側のリム部にわたるホイール形体の成形凹部
を構成する成形型内に溶融した軽金属を流し込み、得ら
れた鋳込み成形品のボス部に軸受具及び車軸の装着用貫
通部を機械加工により形成させることを特徴としてい
る。

【０００９】この製造方法では、ボス部へ設ける軸受具
及び車軸の装着用貫通部を、鋳込み後に得られる鋳込み
成形品に対して機械加工するようにしているので、この
貫通部の位置付けを、ホイール回転中心又は製品個々の
荷重バランスを考慮した最適位置へ高精度で位置付ける
ことができる。そのため、車輪の回転ムラやブレを可及
的に小さくできる利点がある。

【００１０】なお、請求項２及び請求項３の方法を組み
合わせることで、ボス部に対する貫通部の形成につき、
中子による粗形成と機械加工による仕上げ形成とを２段
階で行うようにすることも可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施形態
の一つであるホイール１を示しており、このホイール１
は、ボス部２からその外周側へ延びる複数本のアーム
３、及びこのアーム３によって保持されたリム部４にわ
たり、その全体が軽金属により一体形成されている。

【００１２】軽金属としては、例えばマグネシュウム合
金を用いるのが好適である。特に、ダイカストによる量
産を行う場合であれば、（Ｍｇ）９０．４重量％、（Ａ
ｌ）８．７重量％、（Ｚｎ）０．７重量％、（Ｍｎ）
０．２重量％のダイカスト鋳造用合金を用いるのが好適
である。ボス部２には、その中心部を貫通する貫通部５
が設けられている。この貫通部５は、その両端の開口部
寄りに設けられる径大部５ａと、これら径大部５ａ間に
設けられる径小部５ｂとを有している。

【００１３】径大部５ａは、図３に示すように軸受具７
をガタツキなく嵌め入れることを主目的としたものであ
る。また、両側の軸受具７へ串刺し状に挿通される車軸
８に対し、その両側から螺入されて軸受具７を脱出不能
に押さえるようにするナット部材９の殆どを収納するう
えでも用いられる。なお、このナット部材９は、径大部
５ａに収納される部分により、軸受具７に対するグリス
封入栓としても作用するようになっており、軸受具７の
潤滑はもとより、砂や水等の侵入を阻止することができ
る。１０はナット部材９に対する緩み止め用のナットで
ある。

【００１４】径小部５ｂは、両側の軸受具７を所定間隔
で保持すると共に、これら軸受具７相互間にわたる車軸
８の通り抜けのため、用いられる。なお、このボス部２
には、図１に示したように貫通部５における径大部５ａ
の外周側に雄ねじ部１１が刻設されている。この雄ねじ
部１１は、例えばホイール１を二輪車の後輪として用い
る場合等であって、このホイール１に対してドラム式又
はディスク式のブレーキ装置や変速機等（いずれも図示
略）を取り付けるときに用いられるものである。ただ、
この雄ねじ部１１は、例えばホイール１にカンチレバー
式又はセンタープル式等のブレーキ装置（図示略）を取
り付け、また変速機を取り付けないような場合であれ
ば、不要化することも可能である。

【００１５】なおまた、上記アーム３の形状や本数等は
何ら限定されるものではない。例えば、アーム３を細く
且つ本数を増やしたかたちとして、スポークやメッシュ
形体を表現したものとすることも可能であるし、またボ
ス部２とリム部４とを板状に連結するものとして形成さ
せることも可能である。図４は本発明の実施形態の一つ
であるホイールの製造方法を示しており、この製造方法
では、上記ホイール１に対応する形体の成形凹部１５を
構成可能な成形型１６と、この成形型１６内へ装填する
中子１７とを用いている。

【００１６】成形型１６は、例えば上下方向に分割・合
型可能にされた分割型１８，１９を有したもので、合型
時に構成される成形凹部１５において、ホイール１のボ
ス部２に対応する位置には、中子保持部２０が設けられ
ている。なお、この成形型１６は、中子１７の装填方向
や脱型方向等に関して適宜パーティングラインを設定す
ればよく、従って分割数や分割方向、型構造等は何ら限
定されるものではない。

【００１７】中子１７は、鋳砂等を中子取（図示略）等
によって貫通部５に対応する形状に形成させたものであ
る。なお、この中子１７として金属製のもの等を用いる
ことも可能である。ただ、この場合、貫通部５の径大部
５ａ及び径小部５ｂに対する脱型性を考慮して連結・分
離が可能な構造にしておくとよい。

【００１８】このような構成の成形型１６において、分
割型１８，１９を分割した状態にし、中子保持部２０へ
中子１７を所定状態に装填し、合型する。そして、その
型内へ溶融させた軽金属を流し込む。流し込んだ軽金属
がある程度、冷却・硬化した時点で、脱型又は型崩壊を
行ってホイール形体を有した鋳込み成形品を取り出す。
そして、必要に応じてバリ取り、磨き、仕上げ機械加工
等を行うことでホイール１を得る。

【００１９】ところで、発明は上記実施例に限定される
ものではない。例えば、成形型１６において中子１７を
用いないで、軽金属の流し込みを行うことも可能であ
る。この場合、得られる鋳込み成形品は、ボス部２に対
応する部分に未だ貫通部５が設けられていない（詰まっ
ている）状態にある。そこで、旋盤やフライス盤等を用
いた機械加工により所定形状の貫通部５を形成させるよ
うにする。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の本発明（車輪用ホイール）では、ボス部からそ
の外周側のリム部にわたる全体を軽金属によって一体形
成すると共に、ボス部には軸受具及び車軸の装着用貫通
部を設けてあるため、軸受具及び車軸を装着するための
短筒状部材を別に製造すること、及びこの短筒状部材を
ボス部へ取り付けることが一切不要となる。そのため、
ホイール（軸受具及び車軸を組み立てたものとして）の
製造能率を格段に向上させることができ、またその製造
も容易且つ低コストで行えるものとなる。

【００２１】また、軽金属製であるため、高精度で反り
がなく、荷重バランスに優れたホイールを得ることがで
き、車輪の回転ムラを防止できる利点がある。そのた
め、走行時等において見栄えがよくなる。また、カンチ
レバー式又はセンタープル式等のブレーキ装置を用いる
場合では、特に高速走行時において円滑且つ確実な動作
状況を得ることができる利点がある。

【００２２】軽金属製であることはまた、必要強度を持
たせたうえで薄肉化を可能にする利点を有しているの
で、ホイールとしての一層の軽量化を図ることが可能で
ある。また、請求項２記載の本発明（車輪用ホイールの
製造方法）では、ボス部からその外周側のリム部にわた
るホイール形体の成形凹部を構成する成形型内に、ボス
部位置に対応させて軸受具及び車軸の装着用貫通部を形
成する中子を装填したうえで、上記成形凹部へ溶融した
軽金属を鋳込むようにしているので、短筒状部材の製造
及び短筒状部材に対する軸受具及び車軸の組み立てに関
する手間が一切不要となる。そのため、ホイール（軸受
具及び車軸を組み立てたものとして）の製造能率を格段
に向上させることができ、またその製造も容易且つ低コ
ストで行えるものとなる。

【００２３】なお、従来であれば、短筒状部材の製造及
び短筒状部材に対する軸受具及び車軸の組み立てを行う
業者と、樹脂製ホイールの成形業者とが必然的に別であ
り、これら業者間において部品の荷造り、輸送、荷解
き、良否判定等を行う必要があったが、本発明では一業
者だけでホイール成形から組み立てまでを行えるように
なるため、それだけ製造能率の向上及び低コスト化が図
れる利点がある。

【００２４】また、請求項３記載の本発明（車輪用ホイ
ールの製造方法）では、中子を用いることなくホイール
形体の鋳込み成形品を得、その後、この鋳込み成形品の
ボス部対応位置に軸受具及び車軸の装着用貫通部を機械
加工により形成させているので貫通部の位置付けをホイ
ール回転中心又は製品個々の荷重バランスを考慮した最
適位置へ高精度で位置付けることができる。そのため、
車輪の回転ムラやブレを可及的に小さくできる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図２】本発明の実施形態の一例であるホイールを示す
全体図である。

【図３】ボス部の貫通部へ軸受具及び車軸を装着した状
況を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の実施形態の一例であるホイールの製造
方法を示す図である。

【符号の説明】

１ホイール２ボス部４リム部５貫通部７軸受具８車軸１５成形凹部１６成形型１７中子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボス部（２）からその外周側のリム部
（４）にわたる全体が軽金属によって一体形成され、上
記ボス部（２）に軸受具（７）及び車軸（８）の装着用
貫通部（５）が設けられていることを特徴とする車輪用
ホイール。
【請求項２】ボス部（２）からその外周側のリム部
（４）にわたるホイール形体の成形凹部（１５）を構成
する成形型（１６）内に、ボス部（２）位置に対応させ
て軸受具（７）及び車軸（８）の装着用貫通部（５）を
形成する中子（１７）を装填したうえで、上記成形凹部
（１５）へ溶融した軽金属を鋳込むようにすることを特
徴とする車輪用ホイールの製造方法。
【請求項３】ボス部（２）からその外周側のリム部
（４）にわたるホイール形体の成形凹部（１５）を構成
する成形型（１６）内に溶融した軽金属を流し込み、得
られた鋳込み成形品のボス部（２）に軸受具（７）及び
車軸（８）の装着用貫通部（５）を機械加工により形成
させることを特徴とする車輪用ホイールの製造方法。