(57)【要約】【課題】車両用ホイールを鋳造するときに、ハブの肉厚部を強度に優れたものとすることができる鋳造用金型を提供する。【解決手段】二以上の部分金型と中子とを備え、内部にキャビティを形成する、車両用ホイールを鋳造するために用いられる鋳造用金型であって、キャビティが、車両用ホイールのハブの肉厚部に対応した形状の肉厚部形成用空隙部を有してなるとともに、その表面の一部（冷却用露出面）がキャビティの肉厚部形成用空隙部に露出されるように、且つ部分金型の内表面の一部を構成するように、部分金型の内部に配設された、熱伝導率が前記部分金型より大きい肉厚部冷却用部材を更に備えてなる鋳造用金型。【選択図】図１
2006272344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二以上の部分金型と、型合せをされた前記部分金型の内部に配設されて、前記部分金型の内表面及びその外表面によってキャビティを区画する中子とを備えてなり、前記キャビティに溶融金属を充填し、その後冷却することにより、中空形状のハブ及び前記ハブから放射状に延びるスポークを有する車両用ホイールを鋳造するために用いられる鋳造用金型であって、
前記キャビティが、鋳造後の前記ハブがその壁部の一部にネジ穴が形成されるための肉厚部を有するものとなるように、前記ハブの前記肉厚部に対応した形状の肉厚部形成用空隙部を有してなるとともに、
その表面の一部（冷却用露出面）が前記キャビティの肉厚部形成用空隙部に露出されるように、且つ前記部分金型の内表面の一部を構成するように、前記部分金型の内部に配設された、熱伝導率が前記部分金型と同じ又は前記部分金型より大きい肉厚部冷却用部材を更に備えてなり、
前記キャビティに前記溶融金属を充填した後に冷却するときに、前記肉厚部冷却用部材の温度を前記部分金型の温度より低くすることにより、前記冷却用露出面が接触する前記ハブの前記肉厚部を前記車両用ホイールの他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却することが可能な鋳造用金型。
【請求項２】
前記キャビティが、鋳造後の前記ハブがその中心軸に垂直な一の面を有するものとなるように前記ハブに対応した形状のハブ形成用空隙部を有してなり、且つ、前記肉厚部形成用空隙部が、前記ハブ形成用空隙部の一部を構成し、鋳造後の前記肉厚部の前記ネジ穴を形成するための一の面が、鋳造後の前記ハブの前記中心軸に垂直な前記一の面の一部を構成するものとなるように、前記ハブの前記肉厚部に対応した形状を有してなる請求項１に記載の鋳造用金型。
【請求項３】
前記肉厚部冷却用部材が、冷媒を流すことが可能な管状の冷媒流動管と、前記冷媒流動管に配設され前記冷媒流動管に冷媒を流したときに前記冷媒流動管を介して冷却される肉厚部冷却棒とを有してなる請求項１又は２に記載の鋳造用金型。
【請求項４】
前記肉厚部冷却用部材の材料が、銅、銅合金、タングステン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも一種を主成分とするものである請求項１〜３のいずれかに記載の鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用金型に関し、更に詳しくは、車両用ホイールを鋳造するときに、ハブの肉厚部が脆くならないようにすることができる鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空形状のハブと、ハブから放射状に延びるスポークとを有する車両用ホイール、例えば、二輪車用ホイール（以下、単に「ホイール」ということがある）を鋳造する場合には、重力鋳造法、低圧鋳造法、半溶融成形法、半凝固成形法及びダイカスト法等の金型を用い、鋳造用金型内部に所望の中空形状に対応した中子を配設することにより形成されたキャビティ内に溶融金属を充填する方法が用いられている。具体的には、キャビティの湯道から溶融金属を注湯し、注湯した溶融金属を中子の外側表面を沿わせてキャビティ内に充填し、充填した溶融金属を凝固させてホイールを得ることができる。
【０００３】
得られたホイールのハブの一方の面（ディスクブレーキ用プレート装着面）には、ディスクブレーキ用プレートが装着され、二輪車のタイヤの回転時にディスクブレーキ用プレートがディスクブレーキ用パッドで挟み込まれることにより、タイヤの回転が抑止又は停止される。ディスクブレーキ用プレート装着面にディスクブレーキ用プレートを装着するときには、例えば、ディスクブレーキ用プレート装着面に形成されたネジ穴にボルト締めすることにより、ディスクブレーキ用プレートを固定する。ネジ穴は通常ハブに肉厚の部分（肉厚部）を設け、その肉厚部に形成される。この場合、ブレーキをかけたときには、ディスクブレーキ用プレートが固定されているディスクブレーキ用プレート装着面のネジ穴が形成されている部分（肉厚部）にホイールの回転を停止（又は抑止）しようとする大きな力が加わることになるため、肉厚部がこの力に耐え得るだけの強度を有する必要がある。
【０００４】
従来、キャビティ内に充填した溶融金属を冷却して凝固させるときには、溶融金属を充填した鋳造用金型をそのまま放置し、自然冷却させる方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７９８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この方法では、肉厚の薄い部分は適度な速度で冷却され、強度的に優れたものとなるが、上記肉厚部のような肉厚に形成された部分は冷却速度が遅いため脆くなるという問題があった。また、二輪車用ホイールにおいては、ハブが中心にあるので、リム幅Ｂとハブ幅Ａとの関係が（１／３）＜（Ａ／Ｂ）＜２であるので、ハブの冷却に時間がかかり、ハブに鋳造欠陥を生じやすいという問題があった。ここで、リム幅及びハブ幅は、リム及びハブの、車輪の直径に対して直交する方向の長さである。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両用ホイールを鋳造するときに、ハブの肉厚部を強度に優れたものとすることができる鋳造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明によって以下の鋳造用金型が提供される。
【０００９】
［１］  二以上の部分金型と、型合せをされた前記部分金型の内部に配設されて、前記部分金型の内表面及びその外表面によってキャビティを区画する中子とを備えてなり、前記キャビティに溶融金属を充填し、その後冷却することにより、中空形状のハブ及び前記ハブから放射状に延びるスポークを有する車両用ホイールを鋳造するために用いられる鋳造用金型であって、前記キャビティが、鋳造後の前記ハブがその壁部の一部にネジ穴が形成されるための肉厚部を有するものとなるように、前記ハブの前記肉厚部に対応した形状の肉厚部形成用空隙部を有してなるとともに、その表面の一部（冷却用露出面）が前記キャビティの肉厚部形成用空隙部に露出されるように、かつ前記部分金型の内表面の一部を構成するように、前記部分金型の内部に配設された、熱伝導率が前記部分金型と同じ又は前記部分金型より大きい肉厚部冷却用部材をさらに備えてなり、前記キャビティに前記溶融金属を充填した後に冷却するときに、前記肉厚部冷却用部材の温度を前記部分金型の温度より低くすることにより、前記冷却用露出面が接触する前記ハブの前記肉厚部を前記車両用ホイールの他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却することが可能な鋳造用金型。
【００１０】
［２］  前記キャビティが、鋳造後の前記ハブがその中心軸に垂直な一の面を有するものとなるように前記ハブに対応した形状のハブ形成用空隙部を有してなり、且つ、前記肉厚部形成用空隙部が、前記ハブ形成用空隙部の一部を構成し、鋳造後の前記肉厚部の前記ネジ穴を形成するための一の面が、鋳造後の前記ハブの前記中心軸に垂直な前記一の面の一部を構成するものとなるように、前記ハブの前記肉厚部に対応した形状を有してなる［１］に記載の鋳造用金型。
【００１１】
［３］  前記肉厚部冷却用部材が、冷媒を流すことが可能な管状の冷媒流動管と、前記冷媒流動管に配設され前記冷媒流動管に冷媒を流したときに前記冷媒流動管を介して冷却される肉厚部冷却棒とを有してなる［１］又は［２］に記載の鋳造用金型。
【００１２】
［４］  前記肉厚部冷却用部材の材料が、銅、銅合金、タングステン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも一種を主成分とするものである［１］〜［３］のいずれかに記載の鋳造用金型。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明の鋳造用金型によれば、キャビティに溶融金属を充填した後に冷却するときに、肉厚部冷却用部材を部分金型より低温にすることにより、肉厚部冷却用部材の冷却用露出面が接触するハブの肉厚部が、車両用ホイールの他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却されるため、ハブの肉厚部の強度に優れた車両用ホイールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１５】
図１は、本発明の鋳造用金型の一の実施の形態を示す断面図である。図１では、本実施の形態の鋳造用金型１００によって鋳造される二輪車用ホイールの中心軸（回転軸）に対応する軸を含む平面で、スポークのうちの一つに対応するキャビティ１１を切断するように、鋳造用金型１００を切断した断面が示されている。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、本発明の鋳造用金型の一の実施の形態に配設される肉厚部冷却用部材を示し、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は断面図である。図３は、本発明の鋳造用金型の一の実施の形態を使用して製造される二輪車用ホイールを示す平面図である。本実施の形態においては、二輪車用ホイールを鋳造するための鋳造用金型について記載しているが、本発明の鋳造用金型は、二輪車用ホイールの鋳造用に限定されるものではなく、四輪車用ホイール等の全ての車両用ホイールの鋳造に使用することができる。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の鋳造用金型１００は、上型２、下型３及び横型４を含む二以上の部分金型１と、型合せをされた部分金型１の内部に配設されて、部分金型１の内表面６及びその外表面（中子の外表面）７によってキャビティ１１を区画する中子５とを備えてなり、キャビティ１１に溶融金属を充填し、その後冷却することにより、中空形状のハブ３２（図３参照）及びそのハブ３２（図３参照）から放射状に延びるスポーク３３（図３参照）を有する二輪車用ホイール３１（図３参照）を鋳造するために用いられる鋳造用金型１００である。そして、本実施の形態の鋳造用金型１００は、キャビティ１１が、鋳造後のハブ３２（図３参照）がその壁部（ハブの壁部）３５（図３参照）の一部にネジ穴３７（図３参照）が形成されるための肉厚部３６（図３参照）を有するものとなるように、そのハブ３２（図３参照）の肉厚部３６（図３参照）に対応した形状の肉厚部形成用空隙部１２を有してなるとともに、その表面の一部（冷却用露出面）２４がキャビティ１１の肉厚部形成用空隙部１２に露出されるように、且つ部分金型の内表面６の一部を構成するように、部分金型１の内部に配設された、熱伝導率が部分金型１と同じ又は部分金型１より大きい肉厚部冷却用部材２１を更に備えてなり、キャビティ１１に溶融金属を充填した後に冷却するときに、肉厚部冷却用部材２１の温度を部分金型１の温度より低くすることにより、冷却用露出面２４が接触するハブ３２（図３参照）の肉厚部３６（図３参照）を二輪車用ホイール３１（図３参照）の他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却することが可能である。ここで、冷却する速度とは、単位時間あたりに低下する温度の大きさをいい、単位時間あたりの温度低下が大きいほど冷却速度が速いことになる。また、略同じ速度で冷却するという場合には、全く同じ速度で温度変化（冷却）する場合の他、鋳造後の肉厚部が脆くならない程度に、肉厚部の冷却速度が二輪車用ホイールの他の部分の冷却速度より遅い場合も含むものとする。
【００１７】
このように、本実施の形態の鋳造用金型１００によれば、キャビティ１１に溶融金属を充填した後に冷却するときに、肉厚部冷却用部材２１を部分金型１より低温にし、肉厚部冷却用部材２１の冷却用露出面２４が接触するハブ３２（図３参照）の肉厚部３６（図３参照）が、二輪車用ホイール３１（図３参照）の他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却されるようにするため、ハブ３２（図３参照）の肉厚部３６（図３参照）の強度に優れた二輪車用ホイール３１（図３参照）を製造することができる。
【００１８】
本実施の形態の鋳造用金型１００は、上型２と下型３の２つの部分金型１が中子５を挟んで対向するように配設され、上型２及び下型３のそれぞれの内表面によりキャビティ１１のうちスポークに対応する部分であるスポーク形成用空隙部１１ａが形成され、上型２及び下型３のそれぞれの内表面及び中子５の外表面によりキャビティ１１のうちハブに対応する部分であるハブ形成用空隙部１１ｂが形成されている。そして、スポーク形成用空隙部１１ａの外周（二輪車用ホイールの外周に対応）側にリング状の横型４が配設され、上型２、下型３及び横型４のそれぞれの内表面によりキャビティ１１のうち二輪車用ホイールの外周を構成するリムに対応する部分であるリム形成用空隙部１１ｃを形成している。
【００１９】
ハブ形成用空隙部１１ｂは、鋳造後のハブ３２（図３参照）が壁部（ハブの壁部）３５（図３参照）で囲まれた中空形状となるように構成されるが、ハブ３２（図３参照）には、ディスクブレーキ用プレートがボルト締めにより取り付けられるため、図３に示すように、ハブ３２（ハブの壁部３５）は二輪車用ホイール３１の中心軸（回転軸）に垂直な一の面（ディスクブレーキ用プレート装着面）３８を有するように形成される。そして、鋳造後、この面にネジ穴３７が形成されてディスクブレーキ用プレートがボルト締めにより固定される。通常、このようにディスクブレーキ用プレート装着面３８にネジ穴３７を形成するために、ハブの壁部３５の一部を肉厚にして肉厚部３６を形成し、肉厚部３６の一の面がディスクブレーキ用プレート装着面３８の一部を構成するようにし、鋳造後、この肉厚部３６の上記一の面にネジ穴３７を形成している。
【００２０】
上述のような肉厚部３６（図３参照）を形成するため、図１に示すキャビティ１１のハブ形成用空隙部１１ｂが、鋳造後のハブ３２（図３参照）がその中心軸に垂直な一の面を有するものとなるように、そのハブ３２（図３参照）に対応した形状を有する。更に上記肉厚部３６（図３参照）に対応した形状の肉厚部形成用空隙部１２は、ハブ形成用空隙部１１ｂの一部を構成し、鋳造後の肉厚部３６（図３参照）の一の面が、鋳造後のハブ３２（図３参照）の中心軸に垂直な一の面の一部を構成するものとなるように、ハブ３２（図３参照）の肉厚部３６（図３参照）に対応した形状を有する。本実施の形態の鋳造用金型１００において、肉厚部形成用空隙部１２は、図３に示すように、鋳造後の肉厚部３６が二輪車用ホイール３１の中心軸から等距離の位置にそれぞれが等間隔になるようにハブの壁部３５に５箇所配置されるように形成されている。
【００２１】
図１に示す、本実施の形態の鋳造用金型１００において、下型３の中央部付近には、肉厚部冷却用部材２１が配設されている。肉厚部冷却用部材２１は、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、冷媒Ｆを流すことが可能な管状の冷媒流動管２２と、冷媒流動管２２に配設され冷媒流動管２２に冷媒Ｆを流したときに冷媒流動管２２を介して冷却される肉厚部冷却棒２３とを有してなるものである。ここで、図２（ａ）は肉厚部冷却用部材２１を肉厚部冷却棒２３側から見た平面図であり、図２（ｂ）は肉厚部冷却用部材２１を肉厚部冷却棒２３に垂直な方向から見た正面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）で示す肉厚部冷却用部材２１のＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、肉厚部冷却棒２３を冷媒流動管２２に接合させた状態を示す一実施例である。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、冷媒流動管２２は、金属製の管をリング状に形成したものであり、管の内部空間を冷媒Ｆが流れるようになっている。冷媒流動管２２の軸方向に垂直な平面で切断した断面の形状は、円形であってもよいが、四角形、五角形等の多角形、楕円形、その他不定形であってもよい。冷媒流動管２２のリング状に形成された部分に、肉厚部冷却棒２３が、リングの周に沿って等間隔に、それぞれが略平行になるように５本配設されている。肉厚部冷却棒２３は、冷媒流動管２２が冷媒Ｆによって冷却されたときに、冷媒流動管２２により熱を奪われることで冷却される。また、図２（ｃ）に示すように、肉厚部冷却棒２３は、冷媒流動管２２に形成された穴に差し込まれ、接合部分を溶接することにより固定されている。このように、肉厚部冷却棒２３を冷媒流動管２２に接合させるときは、肉厚部冷却棒２３を冷媒流動管２２の管の内部にまで差し込む状態とすることが好ましい。このように肉厚部冷却棒２３を冷媒流動管２２の内部にまで差し込むことにより、肉厚部冷却棒２３が、冷媒流動管２２の内部を流れる冷媒に直接接触するため、肉厚部冷却棒２３を効率的に冷却することが可能となる。
【００２３】
本実施の形態においては、肉厚部冷却棒２３は中実の棒状であるが、肉厚部冷却棒２３の内部にも、冷媒Ｆが流れることができるような流路が形成されていてもよい。また、肉厚部冷却棒２３の形状は、本実施の形態のように円柱状であってもよいが、四角柱等の角柱状、楕円柱状、その他不定形の断面形状を有する柱状であってもよい。肉厚部冷却用部材２１の材質は、熱伝導率のよい銅、銅合金、タングステン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄及び鉄合金からなる群から選ばれる少なくとも一種を主成分とするものであることが好ましく、銅又は銅合金を主成分とすることが更に好ましい。銅合金としては真鍮が好ましい。そして、この肉厚部冷却用部材２１の熱伝導率は、部分金型１（図１参照）の熱伝導率と同じ又は部分金型１の熱伝導率より大きいことが好ましく、部分金型１の熱伝導率より大きいことが更に好ましい。冷媒Ｆによる冷却を効率的に行うためである。
【００２４】
また、５本の肉厚部冷却棒２３は略同じ長さであるが、これは、部分金型の形状等により適宜決定することができ、同じ長さでないこともある。本実施の形態では、鋳造される二輪車用スポークの肉厚部が５箇所であることに対応して、冷媒流動管２２に５本の肉厚部冷却棒２３が配設されている。肉厚部が５箇所以外の場合には、その数に合わせた数の肉厚部冷却棒２３を配設することが好ましい。更に、一つの肉厚部を冷却するための肉厚部冷却棒２３は１本である必要はなく、図１に示す、肉厚部形成用空隙部１２の１箇所に対して複数本の肉厚部冷却棒２３を配置させてもよい。つまり、例えば、肉厚部を５箇所形成するときに、各肉厚部に対して２本ずつの肉厚部冷却棒２３を配置するようにし、合計１０本の肉厚部冷却棒２３を冷媒流動管２２に配設させてもよい。肉厚部毎に異なる本数の肉厚部冷却棒２３を配置させてもよい。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、冷媒流動管２２はリング状（円形状）に形成されているが、リング状である必要はなく、五角形等の多角形状、楕円状、Ｕ字状等のいずれの形状でもよく、肉厚部冷却用部材２１を部分金型１に配設したときに、冷媒流動管２２に配設される肉厚部冷却棒２３（特に冷却用露出面２４）が所望の位置に配置されるように形成されていればよい。
【００２６】
冷媒流動管２２を流れる冷媒Ｆとしては、水、空気、空気と霧状の水とが混在するミスト等を使用することができる。また、冷媒の流速及び温度は、二輪車用ホイールの大きさや材質、制御すべき温度（除去すべき熱量）、冷媒の種類等によって適宜決定することができるが、例えば水を使用したときには、通常、流速は、５〜１５Ｌ／ｍｉｎが好ましく、温度は、３０℃以下が好ましい。
【００２７】
冷媒流動管２２の管の直径、及びリング形状に形成された冷媒流動管２２のそのリング形状の直径は、鋳造される二輪車用ホイールの大きさにより適宜決定することができる。
【００２８】
肉厚部冷却棒２３の長さ及び棒の直径は、鋳造される二輪車用ホイールの大きさにより適宜決定することができるが、通常の大きさの二輪車用ホイールを鋳造するときには、肉厚部冷却棒２３の長さは７０ｍｍ以下が好ましい。長さ方向に垂直な平面で切断したときの断面の直径は１０〜２０ｍｍが好ましい。
【００２９】
上述のように形成された肉厚部冷却用部材２１は、図１に示すように、肉厚部冷却棒２３の端面である冷却用露出面２４が肉厚部形成用空隙部１２に露出されるように、且つ冷却用露出面２４が部分金型１を構成する下型３の内表面の一部を構成するように、下型３の内部に配設されている。冷媒流動管２２は、そのリング形状により形成される面が下型３の外表面に沿うように埋設されている。このように、冷却用露出面２４が肉厚部形成用空隙部１２に露出されるように配設され、肉厚部冷却用部材２１に冷媒を流すことにより、冷却用露出面２４を部分金型１の内表面の温度より低温にすることができるため、二輪車用ホイールを製造する場合、二輪車用ホイールのハブの肉厚部の（肉厚部形成用空隙部１２内の）溶融金属を冷却、固化するときに、冷却用露出面２４が接触する肉厚部の溶融金属（冷却後は固体金属）の温度をハブの他の部分の溶融金属（冷却後は固体金属）と同等の温度に又はより低温にすることができる。つまり、ハブの肉厚部を二輪車用ホイールの他の部分と略同じ速度で又はより速く冷却することができる。これにより、二輪車用ホイールの肉厚部が脆くならずに、他の部分と同等又はそれ以上に緻密に形成され、ネジ穴の形成に適した、強度に優れた肉厚部となる。
【００３０】
本実施の形態の鋳造用金型を使用して製造した二輪車用ホイールの肉厚部の強度は、二輪車用ホイールの大きさや材質等により異なるものであるが、例えば、アルミニウム製の場合、引張強さが２６〜３０（Ｎ／ｍｍ2）程度になり、これは、従来の方法で製造したアルミニウム製二輪車用ホイールの肉厚部の強度（引張強さ）が２３〜２６（Ｎ／ｍｍ2）程度であることと比較すると、大幅に改善されている。また、二輪車用ホイールの肉厚部以外の部分の強度（引張強さ）は、アルミニウム製の場合、通常、２４〜２８（Ｎ／ｍｍ2）程度であり、本実施の形態の鋳造用金型を使用して製造した二輪車用ホイールの肉厚部と同等又は若干劣るものである。ここで、引張強さは、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に準拠した方法で測定した値である。また、伸び率においても、従来の方法で製造したアルミニウム製二輪車用ホイールの肉厚部の伸び率をＢとし、本実施の形態におけるアルミニウム製二輪車用ホイールの肉厚部の伸び率をＡとすると、「Ａ／Ｂ×１００−１００」の値が、１５〜２５程度であり、本実施の形態におけるアルミニウム製二輪車用ホイールの肉厚部の伸び率が、従来の方法で製造したアルミニウム製二輪車用ホイールの肉厚部の伸び率より１５〜２５％程度向上している。ここで、伸び率は、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に準拠した方法で測定した値である。
【００３１】
二輪車用ホイールの肉厚部以外の部分の冷却速度は、二輪車用ホイールの大きさや材質等により異なるが、アルミニウム製の場合、通常、「ＤＡＳ  ＩＩ値」で４０〜６０程度が得られるが、肉厚部においては、「ＤＡＳ  ＩＩ値」が６０〜８０程度となり、鋳巣も発生し易い。ここで、「ＤＡＳ  ＩＩ値」は、「アルミニウムのデンドライトアームスペイシングと冷却速度の測定方法（１９８８年）（軽金属学会編）」に記載の方法により測定された値である。「ＤＡＳ  ＩＩ値」が大きいほど冷却速度が遅いことを示す。これに対し、本実施の形態の鋳造用金型でアルミニウム製二輪車用ホイールを製造するときに肉厚部の冷却を行った場合は、「ＤＡＳ  ＩＩ値」が３０〜４０程度となる。これにより、二輪車用ホイールの肉厚部が脆くならずに、他の部分と同等又はそれ以上に緻密に形成され、ネジ穴の形成に適した、強度に優れた肉厚部となる。二輪車用ホイールの材質がアルミニウム以外の場合にも、同様に、肉厚部が脆くならない冷却速度条件を設定すればよい。
【００３２】
図１に示す、本実施の形態の鋳造用金型１００を使用して二輪車用ホイールを製造するときには、例えば、４００〜５００℃に調整した鋳造用金型１００のキャビティ１１内に、７００℃で溶融したアルミニウムを充填する。その後、肉厚部冷却用部材２１以外の鋳造用金型１００（部分金型１及び中子５）は、自然冷却させ、肉厚部冷却用部材２１は３０℃の冷水により強制的に冷却させる。それにより、二輪車用ホイールのハブの肉厚部に相当する部分だけが、冷却用露出面２４により強制的に冷却されることになる。そして、所定の温度まで冷却したところで、肉厚部冷却用部材２１に流していた冷水を止めて、鋳造用金型１００の全体を自然冷却させて、４００℃になったところで鋳造された二輪車用ホイールを取り出す。二輪車用ホイールを鋳造用金型１００から取り出した後に、エアハンマー等で二輪車用ホイールを振動させることにより、中子５を粉砕して除去する。
【００３３】
本実施の形態の鋳造用金型を構成する部分金型及び中子は、肉厚部冷却用部材を配設する部分以外は、従来の二輪車用ホイール製造用の部分金型及び中子を使用することができる。そして、肉厚部冷却用部材を配設する部分は、従来の部分金型に、切削加工等を施すことにより形成すればよい。また、肉厚部冷却用部材は、所定の管をリング状等の所定形状に変形させ、所定本数の肉厚部冷却棒を溶接等により接続して作製することができる。
【００３４】
肉厚部冷却用部材を部分金型に配設する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、図４に示されるような方法で配設することが好ましい。図４は、肉厚部冷却用部材の冷媒流動管２２が固定部材４１で部分金型１に固定されている状態を模式的に示す部分断面図である。肉厚部冷却用部材が部分金型１に配設されるときには、肉厚部冷却用部材が部分金型１の所定の位置に配設され（例えば、図１参照。）、その位置で、図４に示すように、冷媒流動管２２に固定部材４１が被せられ、ネジ４３により固定されることが好ましい。固定部材４１は、金属板を帯状に形成したものであり、その中央部分を湾曲させて冷媒流動管２２の外周に沿うように形成されている。そして、固定部材４１の両端部にネジ孔４２，４２が設けられ、ネジ４３により部分金型１に固定される。
【００３５】
肉厚部冷却用部材を部分金型に配設する方法としては、図５に示されるような方法でもよい。図５は、肉厚部冷却用部材の冷媒流動管２２が固定部材４１で部分金型１に固定されている状態を模式的に示す部分断面図である。肉厚部冷却用部材が部分金型１に配設されるときには、肉厚部冷却用部材が部分金型１の所定の位置に配設され（例えば、図１参照。）、その位置で、図５に示すように、冷媒流動管２２に固定部材４１が巻き付けられ、ネジ４３により固定されることが好ましい。固定部材４１は、金属板を帯状に形成し、その両端部にネジ孔４２，４２が形成されている。固定部材４１により、肉厚部冷却用部材を部分金型１に固定するときには、固定部材４１を冷媒流動管２２の外周に巻き付けて、その両端部をネジ孔４２，４２が重なり合うように重ね合わせ、ネジ孔４２，４２にネジ４３を通して、そのネジ４３により固定部材４１を部分金型１に固定する。これにより、固定部材４１が巻き付けられた肉厚部冷却用部材が部分金型１に固定されることになる。
【００３６】
固定部材により肉厚部冷却用部材を固定する場合に、固定部材を配設する場所は、何箇所でもよく、例えば、冷媒流動管に良好な固定状態が得られるように１〜８箇所程度配設して、肉厚部冷却用部材を固定することができる。
【００３７】
固定部材の材質は、肉厚部冷却用部材を部分金型に固定することができれば特に限定されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム、銅、真鍮等を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、車両用ホイールの鋳造に利用することができ、特に、ハブの肉厚部が脆くならないようにしながら二輪車用ホイールを鋳造するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の鋳造用金型の一の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の鋳造用金型の一の実施の形態に配設される肉厚部冷却用部材を示し、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は断面図である。
【図３】本発明の鋳造用金型の一の実施の形態を使用して製造される二輪車用ホイールを示す平面図である。
【図４】本発明の鋳造用金型の一の実施の形態に配設される肉厚部冷却用部材の冷媒流動管及び固定部材を模式的に示した部分断面図である。
【図５】本発明の鋳造用金型の一の実施の形態に配設される肉厚部冷却用部材の冷媒流動管及び固定部材を模式的に示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…部分金型、２…上型、３…下型、４…横型、５…中子、６…部分金型の内表面、７…中子の外表面、１１…キャビティ、１１ａ…スポーク形成用空隙部、１１ｂ…ハブ形成用空隙部、１１ｃ…リム形成用空隙部、１２…肉厚部形成用空隙部、２１…肉厚部冷却用部材、２２…冷媒流動管、２３…肉厚部冷却棒、２４…冷却用露出面、３１…二輪車用ホイール、３２…ハブ、３３…スポーク、３４…リム、３５…ハブの壁部、３６…肉厚部、３７…ネジ穴、３８…ディスクブレーキ用プレート装着面、４１…固定部材、４２…ネジ孔、４３…ネジ、１００…鋳造用金型。
【図１】
2006272344.tif 000003
【図２】
2006272344.tif 000004
【図３】
2006272344.tif 000005
【図４】
2006272344.tif 000006
【図５】
2006272344.tif 000007