JPH09239491A - 中空キャストホイールの中子位置決め構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空キャストホイールの鋳造時における中空部
のガス抜き性を向上させて製品欠陥の発生を防止すると
ともに、鋳造後における中子の砂の排出性や表面処理液
の排出性と、製品の完成後における中空部の排水性とを
向上させ、併せてケレンの製造を容易にする。また、製
品の完成後にケレンが抜け落ちることを防止する。 【解決手段】本発明に係る中空キャストホイールの中子
位置決め構造は、中空部形成用の中子15を鋳造型11内に
位置決めするケレン16を、中子15を貫通して両端が鋳造
型11(12,13) の内面(18,19) に支持される筒状に形成
し、このケレン16の中間部にガス抜き孔17を穿設した。
また、ケレン16の両端外周に面取り20を施し、この面取
り20の部分が鋳造後の中空キャストホイール６の製品断
面と重なるように面取り20の幅ｗを設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車等の車
両に用いられる中空キャストホイールに係り、特に中空
部形成用の中子を鋳造型内に位置決めするための中子位
置決め構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、自動二輪車に用いられている中
空キャストホイールの鋳造型を示す縦断面図である。こ
の鋳造型１は、下型２および上型３と、その周囲を取り
囲む横型４とを備えて構成されており、これらの型２，
３，４の間に中子５が位置決めされる。

【０００３】中子５は、中空キャストホイール６の中空
部を形成するための砂型であり、別途用意される中子製
造型により製造される。この中子５は、中空キャストホ
イール６の中央に位置するハブ部６ａを中空に形成する
ためのハブ中子５ａと、ハブ部６ａから放射状に延びる
複数のスポーク部６ｂを中空に形成するためのスポーク
中子５ｂとが一体に形成されたものである。

【０００４】各スポーク中子５ｂの先端部は、ケレン７
と呼ばれる保持部材によって鋳造型内に位置決めされ
る。図６に拡大して示すように、このケレン７は中実の
軸状に形成されており、スポーク中子５ｂの先端部付近
を貫通して両端が下型２および上型３の内面に形成され
た嵌合凹部８，９に支持（嵌合）される。ケレン７の中
間部外周には段部10が切削加工されており、この段部10
によってスポーク中子５ｂに対するケレン７の軸方向へ
の動きが規制され、ケレン７がスポーク中子５ｂに固定
される。

【０００５】このケレン７により、ハブ中子５ａの軸心
と鋳造型１の軸心とが合わせられると同時にスポーク中
子５ｂの傾斜が防止され、中空キャストホイール６の各
部分における肉厚の均一化が図られる。

【０００６】中空キャストホイール６の鋳造時には、下
型２、上型３、横型４と、中子５との間に形成されるキ
ャビティ（空隙）内に溶融アルミ合金が流し込まれて中
空キャストホイール６が鋳造される。なお、ケレン７の
材質は中空キャストホイール６と同質のアルミ合金とさ
れ、鋳造時に中空キャストホイール６内に鋳ぐるまれて
一体化される。

【０００７】そして、溶融アルミ合金の凝固後には、中
子５を形作る砂がハブ部６ａに設けられた図示しない穴
から全て取り除かれた後、各部の切削加工や表面処理等
の後処理がなされて中空キャストホイール６の完成とな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして中空キャストホイール６を鋳造した場合、スポ
ーク部６ｂ内における中空部の末端付近が閉塞された形
状に形成されるため、鋳造時におけるガス抜き性が悪
く、鋳造後の製品に欠陥が発生したり、中子５の砂抜き
時における砂の排出性や、表面処理時における処理液の
排出性が低下するという難点がある。しかも、製品の完
成後においても雨水等がスポーク部６ｂ内に溜まりやす
い。

【０００９】また、中子５に対するケレン７の軸方向へ
の動きを規制するためにケレン７の中間部に段部10を切
削加工しなければならないため、ケレン７の製造が困難
であるという欠点がある。

【００１０】さらに、中空キャストホイール６の鋳造時
には、場合によって溶融アルミ合金がケレン７に充分に
癒着しないことがあり、この場合には製品の完成後にケ
レン７が抜け落ちる恐れもある。

【００１１】本発明に係る中空キャストホイールの中子
位置決め構造は、これらの問題点を解決するために発明
されたもので、その第一の目的は、中空キャストホイー
ルの鋳造時における中空部のガス抜き性を向上させて製
品欠陥の発生を防止するとともに、鋳造後における中子
の砂の排出性や表面処理液の排出性と、製品の完成後に
おける中空部の排水性とを向上させ、併せてケレンの製
造を容易にすることにある。

【００１２】また、本発明に係る中空キャストホイール
の中子位置決め構造の第二の目的は、製品の完成後にケ
レンが抜け落ちることを防止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る中空キャストホイールの中子位置決め
構造は、請求項１に記載したように、中空部形成用の中
子を鋳造型内に位置決めするケレンを、中子を貫通して
両端が鋳造型の内面に支持される筒状に形成し、このケ
レンの中間部にガス抜き孔を穿設したことを特徴とす
る。

【００１４】このように構成すれば、中空キャストホイ
ールの中空部が、筒状に形成されたケレンの内径部およ
びガス抜き孔を経て外部に連通するので、鋳造時におけ
る中空部のガス抜き性が向上し、製品欠陥の発生が防止
される。また、鋳造後における中子の砂の排出性や表面
処理液の排出性も向上し、さらに製品の完成後における
中空部の排水性も向上する。

【００１５】しかも、中子の製造時においてケレンのガ
ス抜き孔に中子を形成する砂が充填され、これによって
中子に対するケレンの軸方向への動きが規制されるた
め、従来のようにケレンの中間部外周に固定用の段部を
切削加工する等してケレンを中子に固定する必要がな
く、ケレンの製造を非常に容易にすることができる。

【００１６】また、本発明に係る中空キャストホイール
の中子位置決め構造は、請求項２に記載したように、ケ
レンの両端外周に面取りを施し、この面取りの部分が鋳
造後の中空キャストホイールの製品断面と重なるように
面取りの幅を設定している。

【００１７】こうすれば、ケレンの外周部のみならず、
ケレンの両端部の一部も中空キャストホイール内に鋳ぐ
るまれるため、製品に対するケレンの軸方向への動きが
規制され、これによって製品の完成後にケレンが抜け落
ちることが防止される。

【００１８】さらに、本発明に係る中空キャストホイー
ルの中子位置決め構造は、請求項３に記載したように、
中空部形成用の中子を鋳造型内に位置決めするケレン
を、中子の相反する２つの外面にそれぞれ埋設されてそ
の突出端部が鋳造型の内面に支持される一対の短い筒状
に形成し、この２個のケレンの内径に差を持たせて２個
のケレンを同軸上に設置する一方、中子製造型の下型に
は上型に向かって直立するケレン支持軸を設け、このケ
レン支持軸の外径を２個のケレンの内径差に合わせて段
付状にし、内径の大きいケレンをケレン支持軸の基部側
に差し込み、内径の小さいケレンをケレン支持軸の先端
側に差し込むことによって２個のケレンを中子の規定位
置に位置決めするように構成したことを特徴とする。

【００１９】このように構成した場合も、中空キャスト
ホイールの中空部が一対の短い筒状に形成されたケレン
の内径部を経て外部に連通するので、鋳造時における中
空部のガス抜き性および鋳造後における中子の砂の排出
性ならびに表面処理液の排出性が向上するとともに、製
品の完成後における中空部の排水性が向上する。

【００２０】また、中子を製造する際には、中子製造型
の下型に形成された段付状のケレン支持軸に内径の異な
る２個のケレンを差し込むことにより、２個のケレンを
中子製造型から脱落させることなく正確かつ容易に中子
に固定することができる。したがって、ケレンに他の固
定形状を施す必要がなく、ケレンの全長も短いことから
ケレンの製造が非常に容易になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一実
施形態を示すもので、(A) は中空キャストホイールの鋳
造型の部分縦断面図、(B) はケレンの斜視図、(C) は
(A) のIC部拡大図である。

【００２２】この鋳造型11の下型12および上型13と、そ
の周囲を取り囲む横型14の構成は、図５および図６に示
す従来の鋳造型１と同様である。そして、これらの型1
2,13,14の間に中子15が設置される。この中子15は、ケ
レン16によって位置決めされる。

【００２３】このケレン16は、中空キャストホイール６
の幅方向に沿って中子15を貫通する筒状に形成されてお
り、その中間部には複数のガス抜き孔17が穿設されてい
る。これらのガス抜き孔17は、ケレン16の周方向に一列
に並ぶ形に配列されているが、例えばケレン16の軸方向
に並ぶ形に配列してもよい。しかし、中子15からガス抜
き孔17が食み出さないように配列する必要がある。

【００２４】一方、鋳造型11の下型12および上型13に
は、それぞれ嵌合凹部18,19 が対向するように設けられ
ており、この嵌合凹部18,19 にケレン16の両端が嵌合さ
れて支持され、これによって中子15が下型12と上型13と
の間で正確に位置決めされる。

【００２５】ケレン16の両端外周には面取り20が施され
ており、この面取り20の幅ｗは、鋳造後の中空キャスト
ホイール６の製品断面、つまりここではスポーク部６ｂ
の断面に一部重なるように設定されている（図１(C) の
Ｄ部）。なお、前記嵌合凹部18,19 の形状は、ケレン16
の面取り20に合わせて皿状に形成されている。

【００２６】ケレン16の材質は中空キャストホイール６
と同質のアルミ合金製とされ、ケレン16は鋳造時に鋳ぐ
るまれて中空キャストホイール６に一体化される。

【００２７】ところで、図２に示すように、中子15は別
途用意された中子製造型21により製造される。この中子
製造型21は、下型22と上型23とに分割されており、下型
22には上型23に向かって直立する丸棒状のケレン支持軸
24が設けられている。

【００２８】中子15の製造時には、ケレン支持軸24に上
からケレン16を挿入した後、下型22と上型23とを合わせ
て内部に形成されるキャビティ（空隙）内に鋳造砂を充
填し、この鋳造砂を固めてから下型22と上型23を分離し
て中子15を取り出し、この中子15を鋳造型11内に設置し
て中空キャストホイール６の鋳造を行う。

【００２９】この第一実施形態の中子位置決め構造によ
って中子15を鋳造型11内に位置決めして中空キャストホ
イール６の鋳造を行えば、中子15によって形成される中
空部の末端付近が、筒状に形成されたケレン16の内径部
およびガス抜き孔17を経て外部に連通するため、鋳造時
における中空部のガス抜き性が向上し、製品欠陥の発生
が防止される。

【００３０】また、鋳造後にはケレン16の内径部および
ガス抜き孔17から中子15の砂を排出させたり、表面処理
液を排出させることができるので、砂や表面処理液の排
出性も向上し、さらに製品の完成後における中空部の排
水性も向上する。

【００３１】しかも、中子15の製造時には、ケレン16の
ガス抜き孔17に中子15を形成する砂が充填され、これに
よって中子15に対するケレン16の軸方向への動きが規制
されるため、従来のようにケレンの中間部外周に固定用
の段部を切削加工する等してケレンを中子に固定する必
要がなく、ケレン16の製造を非常に容易にすることがで
きる。

【００３２】さらに、ケレン16の両端外周に形成された
面取り20の幅ｗが、鋳造後の中空キャストホイール６の
製品断面に重なるように設定されているため、中空キャ
ストホイール６の鋳造後にはケレン16の外周部のみなら
ずケレン16の両端部の一部も中空キャストホイール６内
に鋳ぐるまれる。このため、中空キャストホイール６に
対するケレン16の軸方向への動きが規制され、製品の完
成後にケレン16が抜け落ちることが防止される。

【００３３】ところで、図３は本発明の第二実施形態を
示す鋳造型の部分縦断面図である。この鋳造型11の構成
は、図１に示す第一実施形態のものと同様であるが、中
子15を鋳造型11の内部に設置するケレン26,27 は、一対
の短い筒状に形成されている。この２個のケレン26,27
は、中子15の相反する２つの外面15ａ，15ｂにそれぞれ
埋設され、その突出端部26ａ，27ａが下型12および上型
13に形成された嵌合凹部28,29 にそれぞれ嵌合される。

【００３４】２個のケレン26,27 は、その内径に差が付
けられており、内径の大きなケレン26が下型12側に、内
径の小さなケレン27が上型13側に配置され、２個のケレ
ン26,27 は同軸上に設置されている。

【００３５】図４に示すように、中子15を製造する中子
製造型31の下型32には上型33に向かって直立するケレン
支持軸34が設けられている。このケレン支持軸34の外径
は、２個のケレン26,27 の内径差に合わせて段付状にさ
れている。即ち、ケレン支持軸34の基部側の外径はケレ
ン26の内径に合わせて大きく、ケレン支持軸34の先端側
の外径はケレン27の内径に合わせて小さく設定されてい
る。

【００３６】ケレン支持軸34の長さと、ケレン支持軸34
の外径が変化する段部35の位置は、先ず内径の大きいケ
レン26をケレン支持軸34の基部側に差し込み、次に内径
の小さいケレン27をケレン支持軸34の先端側に差し込ん
だ時に２個のケレン26,27 が中子15の規定位置にそれぞ
れ位置決めされるように設定されている。

【００３７】中子15の製造時には、上述の如くケレン支
持軸34に２個のケレン26,27 を差し込んだ後、下型32と
上型33とを合わせて内部に鋳造砂を充填し、この鋳造砂
を固めてから下型32と上型33を分離して中子15を取り出
し、この中子15を鋳造型11内に設置して鋳造を行う。

【００３８】この第二実施形態の中子位置決め構造によ
って中子15を鋳造型11内に位置決めして中空キャストホ
イール６の鋳造を行えば、中空キャストホイール６の中
空部が一対の短い筒状に形成されたケレン26,27 の内径
部を経て外部に連通するので、第一実施形態の場合と同
じく鋳造時における中空部のガス抜き性および鋳造後に
おける中子15の砂の排出性ならびに表面処理液の排出性
が向上するとともに、製品の完成後における中空部の排
水性が向上する。

【００３９】また、中子15を製造する際には、中子製造
型31の下型32に形成された段付状のケレン支持軸34に内
径の異なる２個のケレン26,27 を差し込むことにより、
２個のケレン26,27 を中子製造型31から脱落させること
なく正確かつ容易に中子15に固定することができるの
で、ケレン26,27 に他の固定形状を追加加工する必要が
なく、ケレン26,27 の全長が短いことと相俟ってケレン
26,27 の製造が非常に容易なものになる。

【００４０】なお、第一および第二実施形態で説明した
中子位置決め構造は、中空キャストホイール６のスポー
ク部６ｂのみならず、他の部分、例えばハブ部6aの中空
部を形成する中子にも応用することができる。さらに、
自動二輪車用の中空キャストホイールに限らず、他の車
両の中空キャストホイールや、他の中空機械部品にも応
用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る中空
キャストホイールの中子位置決め構造は、中空部形成用
の中子を鋳造型内に位置決めするケレンを、中子を貫通
して両端が鋳造型の内面に支持される筒状に形成し、こ
のケレンの中間部にガス抜き孔を穿設したことを特徴と
するものである。

【００４２】このように構成すれば、鋳造時における中
空キャストホイール中空部のガス抜き性を向上させて製
品欠陥の発生を防止すると共に、鋳造後における中子の
砂の排出性や表面処理液の排出性を向上させ、さらに製
品の完成後における中空部の排水性をも向上させること
ができる。

【００４３】しかも、ケレンのガス抜き孔に中子を形成
する砂が充填されて中子に対するケレンの軸方向への動
きが規制されるので、従来のようにケレンの中間部外周
に固定用の段部を切削加工する等してケレンを中子に固
定する必要がなく、ケレンの製造を非常に容易にするこ
とができる。

【００４４】また、本発明に係る中空キャストホイール
の中子位置決め構造は、ケレンの両端外周に面取りを施
し、この面取りの部分が鋳造後の中空キャストホイール
の製品断面と重なるように面取りの幅を設定したので、
製品に対するケレンの軸方向への動きが規制され、これ
によって製品の完成後にケレンが抜け落ちることが防止
される。

【００４５】さらに、本発明に係る中空キャストホイー
ルの中子位置決め構造は、中空部形成用の中子を鋳造型
内に位置決めするケレンを、中子の相反する２つの外面
にそれぞれ埋設されてその突出端部が鋳造型の内面に支
持される一対の短い筒状に形成し、この２個のケレンの
内径に差を持たせて２個のケレンを同軸上に設置する一
方、中子製造型の下型には上型に向かって直立するケレ
ン支持軸を設け、このケレン支持軸の外径を２個のケレ
ンの内径差に合わせて段付状にし、内径の大きいケレン
をケレン支持軸の基部側に差し込み、内径の小さいケレ
ンをケレン支持軸の先端側に差し込むことによって２個
のケレンを中子の規定位置に位置決めするように構成し
たことを特徴としている。

【００４６】このように構成した場合も、中空キャスト
ホイールの中空部がケレンの内径部を経て外部に連通す
るので、鋳造時における中空部のガス抜き性および鋳造
後における中子の砂の排出性ならびに表面処理液の排出
性を向させるとともに、製品の完成後における中空部の
排水性を向上させることができる。

【００４７】また、中子を製造する際には、中子製造型
の下型に形成された段付状のケレン支持軸に内径の異な
る２個のケレンを差し込むことにより、２個のケレンを
中子製造型から脱落させることなく正確かつ容易に中子
に固定することができるので、ケレンに他の固定形状を
施す必要がなく、ケレンの全長も短いことからケレンの
製造を非常に容易なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態を示すもので、(A) は中
空キャストホイールの鋳造型の部分縦断面図、(B) はケ
レンの斜視図、(C) は(A) のIC部拡大図である。

【図２】中子とケレンおよび中子製造型を示す縦断面
図。

【図３】本発明の第二実施形態を示す鋳造型の部分縦断
面図。

【図４】中子とケレンおよび中子製造型を示す縦断面
図。

【図５】自動二輪車に用いられている中空キャストホイ
ールの鋳造型を示す縦断面図。

【図６】従来の技術を示す中空キャストホイール鋳造型
の部分縦断面図。

【符号の説明】

６ 中空キャストホイール 11 鋳造型 12 下型 13 上型 14 横型 15 中子 16 ケレン 17 ガス抜き孔 18,19 嵌合凹部 20 面取り ｗ 面取りの幅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部形成用の中子15を鋳造型11内に位
   置決めするケレン16を、中子15を貫通して両端が鋳造型
   11(12,13) の内面(18,19) に支持される筒状に形成し、
   このケレン16の中間部にガス抜き孔17を穿設したことを
   特徴とする中空キャストホイールの中子位置決め構造。
2. 【請求項２】 ケレン16の両端外周に面取り20を施し、
   この面取り20の部分が鋳造後の中空キャストホイール６
   の製品断面と重なるように面取り20の幅ｗを設定した請
   求項１に記載の中空キャストホイールの中子位置決め構
   造。
3. 【請求項３】 中空部形成用の中子15を鋳造型11内に位
   置決めするケレン26,27 を、中子15の相反する２つの外
   面15ａ，15ｂにそれぞれ埋設されてその突出端部26ａ，
   27ａが鋳造型11(12,13) の内面(28,29) に支持される一
   対の短い筒状に形成し、この２個のケレン26,27 の内径
   に差を持たせて２個のケレン26,27 を同軸上に設置する
   一方、中子製造型31の下型32には上型33に向かって直立
   するケレン支持軸34を設け、このケレン支持軸34の外径
   を２個のケレン26,27 の内径差に合わせて段付状にし、
   内径の大きいケレン26をケレン支持軸34の基部側に差し
   込み、内径の小さいケレン27をケレン支持軸34の先端側
   に差し込むことによって２個のケレン26,27 を中子15の
   規定位置に位置決めするように構成したことを特徴とす
   る中空キャストホイールの中子位置決め構造。