(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸で回転可能に支持するハブ部と、このハブ部にスポーク部を介して連結したリム部とからなる自動二輪車用ホイールにおいて、
前記ハブ部は、前記車軸側に配置したインナハブと、このインナハブの外周側に配置し前記スポーク部に連結したアウタハブと、これらのインナハブ及びアウタハブを一体に連結する連結部とからなり、インナハブとアウタハブとの間に、軸方向に窪ませるとともに開口部と底部とを互いに反対側に形成した２種の凹部を円周方向に交互に配置したことを特徴とする自動二輪車用ホイール。
【請求項２】
前記２種の凹部のそれぞれの底部に、厚肉としたボス部を形成したことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用ホイール。
【請求項３】
前記２種の凹部は、前記底部から前記開口部へテーパ状に広がることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールの生産性を向上させ、しかも、より軽量化を図り、品質を高めた自動二輪車用ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車用ホイールとしては、例えば、特開平１１−５９１０８号公報「自動二輪車用フロントホイール」が知られている。
上記公報の図２１及び図２２を以下の図１０（ａ），（ｂ）で説明する。なお、符号は振直した。
【０００３】
図１０（ａ），（ｂ）は従来の自動二輪車用ホイールを説明する図であり、（ａ）は同公報の図２１（正面図）、（ｂ）は同公報の図２２（（ａ）のＡ−Ａ線断面図）である。
（ａ）において、フロントホイール１００は、車軸に取付けるためのハブ部１０１と、このハブ部１０１から径外方に延ばしたスポーク部１０２…（…は複数個を示す。以下同じ。）と、これらのスポーク部１０２…の各先端に連結した円筒状のリム部１０３とからなる。
【０００４】
（ｂ）において、ハブ部１０１は、車軸側のインナハブ１０４と、このインナハブ１０４の径外方に配置したアウタハブ１０５と、これらのインナハブ１０４及びアウタハブ１０５のそれぞれの両端部を連結する左側壁部１０６及び右側壁部１０７とからなる。
アウタハブ１０５は、両端部にブレーキディスクを取付けるためのボルトボス部１０８…と、鋳造時の中子を押えるための開口１１１とを備える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（ａ），（ｂ）において、上記フロントホイール１００では、例えば、ハブ部１０１は、中子を用いて鋳造するために、中子自体の成形に加えて、中子を押えたり、中子を排出したり、開口１１１を塞いだりする工数が必要となり、生産性が低下する。
【０００６】
また、中子を用いずに、フロントホイール１００を、フロントホイール１００の一方の側面の側の型と、他方の側面の側の型とで鋳造しようとする場合、ボルトボス部１０８，１０８間は上記の金型で抜くことができないため、余肉が多くなり、重量増となる。更に、余肉が多くなれば、肉厚が部分的に一定でなくなり、鋳造時の溶湯の流れが不安定になって、鋳造素材の品質を低下させることが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、自動二輪車用ホイールを改良することで、ホイールの生産性を向上させ、しかも、軽量化を図り、品質を高めることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車軸で回転可能に支持するハブ部と、このハブ部にスポーク部を介して連結したリム部とからなる自動二輪車用ホイールにおいて、ハブ部を、車軸側に配置したインナハブと、このインナハブの外周側に配置しスポーク部に連結したアウタハブと、これらのインナハブ及びアウタハブを一体に連結する連結部とからなり、インナハブとアウタハブとの間に、軸方向に窪ませるとともに開口部と底部とを互いに反対側に形成した２種の凹部を円周方向に交互に配置したことを特徴とする。
【０００９】
２種の凹部を円周方向に交互に配置したことで、従来のような中子を用いることなく、ホイールの一方の側面の側の型と他方の側面の側の型とでホイールを容易に鋳造することができ、生産性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２は、凹部の底壁に、厚肉としたボス部を形成したことを特徴とする。底壁に厚肉のボス部を形成したことにより、一方の側壁に設けたボス部と他方の側壁に設けたボス部とがハブ部の軸方向に重ならないため、例えば、ホイールの一方の側面の側の型と他方の側面の側の型とからホイールを鋳造する場合に、従来のような、ハブ部の一方の側壁に設けたボス部と他方の側壁に設けたボス部とを重なるように配置したときに、ボス部間に大きな余肉が出来るのに比べて、本発明では、凹部を深くすることで余肉を少なくすることができ、ホイールを軽量にすることができる。また、ボス部を厚肉とすれば、ボス部に部品を取付けるためにボス部に形成するボルト穴の長さを大きくすることができ、ボス部に部品をより強固に取付けることができる。
【００１１】
請求項３は、２種の凹部を、底部から開口部へテーパ状に広げたことを特徴とする。
凹部をテーパ状にしたことで、凹部の底部の肉厚を大きくすることができ、この底部に部品を取付けるボス部を設ける場合に、ボス部をより厚肉にすることができ、部品の取付強度を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るホイールを備えた自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１１に操舵可能に取付けたフロントフォーク１２と、このフロントフォーク１２の下端に回転可能に取付けた前輪１３と、ヘッドパイプ１１から後方斜め下方に延ばしたメインフレーム１４と、このメインフレーム１４の後部にスイング可能に取付けたスイングアーム１５と、このスイングアーム１５の後端に回転可能に取付けた後輪１６と、スイングアーム１５の前部上部に上端を取付けるとともに、メインフレーム１４の後部下部及びスイングアーム１５の下部に下端を連結したリヤクッションユニット１７と、メインフレーム１４の下部に取付けたエンジン１８と、このエンジン１８に排気管を介して接続したマフラ２１と、メインフレーム１４の上部に取付けた燃料タンク２２と、この燃料タンク２２の後方に配置したシート２３，２４とからなる。
【００１３】
前輪１３は、フロントホイール３１と、このフロントホイール３１に装着したタイヤ３２とからなり、後輪１６は、リヤホイール３３と、このリヤホイール３３に装着したタイヤ３４とからなる。なお、３６はフロントディスクブレーキであり、ブレーキキャリパ３７と２枚のブレーキディスク３８，４１（奥側のブレーキディスク４１は不図示）とからなる。４３はリヤディスクブレーキであり、ブレーキキャリパ４４とブレーキディスク４５とからなる。
【００１４】
ここで、５０は前輪１３の車軸、５１は前輪１３の上方を覆うフロントフェンダ、５２はアッパカウル、５３はミドルカウル、５４はロアカウル、５５はサイドカバー、５６は後輪１６の車軸、５７は後輪１６の上方を覆うリヤフェンダである。
【００１５】
図２は本発明に係るフロントホイールの側面図であり、フロントホイール３１は、車軸５０（図１参照）に取付けるためのハブ部６５と、このハブ部６５からほぼ径外方に延ばしたスポーク部６６…と、これらのスポーク部６６…の先端に取付けることでタイヤ３２（図１参照）を保持するリム部６７とからなる。
【００１６】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るホイールのハブ部を示す側面図であり、（ａ）はハブ部６５の左側面図、（ｂ）はハブ部６５の右側面図である。
（ａ）において、ハブ部６５は、連結部としての一方の側壁７１に、ブレーキディスク３８（図１参照）を取付けるためのボス部７２…と、第１凹部７３…とをほぼ同一円周上に交互に形成した部分である。
各ボス部７２は、例えば、円周方向に６０°等分に配置したものであり、各第１凹部７３は、各ボス部７２から３０°隔てて円周方向に６０°等分に配置したものである。なお、７４…はボス部７２…にブレーキディスク３８を取付けるためのボルト（不図示）をねじ込むボルト穴である。
【００１７】
（ｂ）において、ハブ部６５は、連結部としての他方の側壁７５に、ブレーキディスク４１（不図示）を取付けるためのボス部７６…と、第２凹部７７…とをほぼ円周上に交互に形成した部分である。
各第２凹部７７は、円周方向に６０°等分に配置したものであり、各ボス部７６は、各第２凹部７７から３０°隔てて円周方向に６０°等分に配置したものである。
【００１８】
上記（ａ），（ｂ）において、ボス部７６…は第１凹部７３…のちょうど裏側に配置したものであり、第２凹部７７…は、ボス部７２…のちょうど裏側に配置したものである。
【００１９】
図４は図２の４−４線断面図であり、ハブ部６５は、車軸５０側に設けた円筒状のインナハブ８１と、このインナハブ８１の径外方に設けた円筒状のアウタハブ８２と、これらのインナハブ８１及びアウタハブ８２の両端部をそれぞれ連結する前述の側壁７１，７５とからなり、アウタハブ８２にスポーク部６６を一体成形したものである。
【００２０】
前述の第１凹部７３及び第２凹部７７は、インナハブ８１とアウタハブ８２との間に形成したものであり、第１凹部７３の底部としての第１底壁７３Ａにボス部７６を形成し、第２凹部７７の底部としての第２底壁７７Ａにボス部７２を形成する。なお、７８は第１凹部７３の開口部としての第１開口、７９は第２凹部７７の開口部としての第２開口である。
【００２１】
ボス部７２，７６は、それぞれ前述のボルト穴７４を形成した部分である。
第１凹部７３は、第１底壁７３Ａから第１開口７８へテーパ状に広げた部分であり、テーパ角度はθ１（金型の抜き勾配はθ１／２である。）であり、同様に、第２凹部７７は、第２底壁７７Ａから第２開口７９へテーパ状に広げた部分であり、テーパ角度はθ２（金型の抜き勾配はθ２／２である。）である。
テーパ角度θ１とテーパ角度θ２とは同一でもよいし、異なってもよい。
図１に示したリヤホイール３３についても、上記したフロントホイール３１の構造と基本的に同一であり、説明は省略する。
【００２２】
図５（ａ），（ｂ）はボス部の周方向の断面図である。
（ａ）は図３（ａ）の５−５線断面図（本発明の実施例）であり、第１凹部７３と第２凹部７７とを円周方向に交互に配置したことを示す。
図４に示したテーパ角度θ１とテーパ角度θ２とをθ１＝θ２とすると、図５（ａ）において、第１凹部７３と第２凹部７７との間の連結部としての隔壁６５Ａは、その肉厚ｔをほぼ一定にすることができる。肉厚ｔが一定であれば、必要な強度が得られる範囲でできるだけ肉厚ｔを小さくすることができ、軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、肉厚ｔを一定にすることにより、後述するように、鋳造時にキャビティ内に溶湯を安定して流すことができ、均一な鋳造素材を造ることができるため、鋳造素材の品質を高めることができ、ひいては、フロントホイール３１（図４参照）の品質を向上させることができる。
【００２４】
（ｂ）は比較例であり、ハブ部の一方の側面の側のみから、ホイールの車軸の延びる方向に窪ませた凹部１１５…を形成したことを示す。なお、１１６はハブ部の他方の側面である。
凹部１１５，１１５間の壁１１７内に、（ａ）の実施例で示した肉厚ｔを想像線で描いたときに、クロスハッチングを施した部分は厚肉部分として重量増になる。即ち、凹部１５は抜き勾配を有するために、凹部１５の底部１１８側では壁１１７の肉厚ｔ１が大きくなる。
【００２５】
また、壁１１７の肉厚が一定にならないため、鋳造時にキャビティ内に溶湯を流す際に、厚肉の部分と薄肉の部分とで溶湯の流れが変化してしまい、溶湯の流れが安定せず、ホイールの品質を高めるのは難しい。
【００２６】
以上に述べたフロントホイールの製造方法を次に説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るホイールの製造方法を示す第１作用図である。
（ａ）において、フロントホイールの鋳造金型９０は、フロントホイールの一方の側面を形成する第１金型９１と、フロントホイールの他方の側面を形成する第２金型９２と、フロントホイールのリム部外周面を形成する第３金型９３とからなる。第３金型９３は、複数の分割型からなるが、ここでは一つの金型として説明する。なお、９１Ａは第１凹部７３（図４参照）を形成するための凸部、９２Ａは第２凹部７７（図４参照）を形成するための凸部である。
【００２７】
まず、第１金型９１、第２金型９２及び第３金型９３を合わせてフロントホイールを鋳造するためのキャビティ９５を形成する。
そして、このキャビティ９５内に図示せぬ射出装置により溶湯を射出し、（ｂ）に示すように、キャビティ９５内に溶湯９６を満たし、冷却する。
【００２８】
図７は本発明に係るホイールの製造方法を示す第２作用図であり、第１作用図に引き続き製造方法を示す。
キャビティ９５（図５（ａ）参照）内の溶湯９６（図５（ｂ）参照）が固化した後、鋳造金型９０の金型ばらしを行い、フロントホイールの鋳造素材９７を取出す。これで、フロントホイールの鋳造素材９７の成形が完了する。この後、鋳造素材９７の一部を研削してフロントホイール３１（図４参照）が出来上がる。このように、本発明の鋳造金型９０では、中子を用いることなく、容易に鋳造素材９７を形成することができる。
【００２９】
また、前述したように、本発明では第１凹部７３と第２凹部７７とを円周方向に交互に配置したことで、第１凹部７３と第２凹部７７との間の隔壁６５Ａの肉厚ｔを一定にすることができ、鋳造時の溶湯の流れを安定させて、例えば、鋳巣の発生を抑え、フロントホイールの品質を向上させることができる。
【００３０】
図８（ａ）〜（ｄ）はハブ部の構造を比較する図であり、（ａ），（ｂ）は比較例、（ｃ），（ｄ）は実施例（本実施の形態）を示す。なお、ハブ部の形状については、便宜上模式的に描いた。
（ａ）の比較例において、ハブ部１２１は、側壁１２２にボス部１２３と凹部１２４とを円周上に交互に配置した部分である。なお、１２５はボルト穴である。
【００３１】
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、側壁１２２の裏側の側壁１２７にボス部１２８と凹部１３１とを円周上に交互に配置したことを示す。即ち、各ボス部１２３のちょうど裏側に各ボス部１２８を配置し、各凹部１２４のちょうど裏側に各凹部１３１を配置する。
【００３２】
（ｃ）の実施例において、ハブ部６５は、側壁７１にボス部７２と第１凹部７３とを円周上に交互に配置した部分である。
（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図であり、側壁７１の裏側の側壁７５にボス部７６と第２凹部７７とを円周上に交互に配置したことを示す。即ち、各第１凹部７３のちょうど裏側に各ボス部７６を配置し、各ボス部７２のちょうど裏側に第２凹部７７を配置する。
【００３３】
以上の（ｂ）及び（ｄ）で示すように、比較例では、ボス部１２３の裏側にボス部１２８が位置するために、ボス部１２３，１２８間に大きな余肉が出来る。これに対して本発明の実施例では、第１凹部７３の裏側にボス部７６を配置し、第２凹部７７の裏側にボス部７２を配置したために、第１凹部７３、ボス部７６間及び第２凹部７７、ボス部７２間の余肉を少なくすることができる。
【００３４】
以上の図２及び図４で説明したように、本発明は第１に、車軸５０で回転可能に支持するハブ部６５と、このハブ部６５にスポーク部６６を介して連結したリム部６７とからなる自動二輪車用ホイールとしてのフロントホイール３１において、ハブ部６５を、車軸５０側に配置したインナハブ８１と、このインナハブ８１の外周側に配置しスポーク部６６に連結したアウタハブ８２と、これらのインナハブ８１及びアウタハブ８２を一体に連結する連結部としての側壁７１，７５とからなり、インナハブ８１とアウタハブ８２との間に、軸方向に窪ませるとともに第１・第２開口７８，７９と第１・第２底壁７３Ａ，７７Ａとを互いに反対側に形成した第１凹部７３と第２凹部７７とを円周方向に交互に配置したことを特徴とする。
【００３５】
第１凹部７３と第２凹部７７とを円周方向に交互に配置したことで、従来のような中子を用いることなく、フロントホイール３１の一方の側面の側の第１金型９１と他方の側面の側の第２金型９２とでフロントホイール３１を容易に鋳造することができ、生産性を向上させることができる。
【００３６】
本発明は第２に、図４〜図６で示したように、第１凹部７３及び第２凹部７７の第１底壁７３Ａ及び第２底壁７７Ａに、フロントディスクブレーキ３６用のブレーキディスク３８，４１を取付けるボス部７２，７６を形成したことを特徴とする。
【００３７】
第１底壁７３Ａ及び第２底壁７７Ａにボス部７６，７２を形成したことにより、一方の側壁７１に設けたボス部７２と他方の側壁７５に設けたボス部７６とがハブ部６５の軸方向に重ならないため、例えば、フロントホイール３１の一方の側面の側の第１金型９１と他方の側面の側の第２金型９２とからフロントホイール３１を鋳造する場合に、従来のような、ハブ部の一方の側壁に設けたボス部と他方の側壁に設けたボス部とを重なるように配置したときに、ボス部間に大きな余肉が出来るのに比べて、本発明では、第１凹部７３及び第２凹部７７を深くすることで余肉を少なくすることができ、フロントホイール３１を軽量にすることができる。
【００３８】
また、ボス部７２，７６を厚肉とすれば、ボス部７２，７６にブレーキディスク３８，４１等の部品を取付けるボルト穴７４の長さを大きくすることができ、ボス部７２，７６に部品をより強固に取付けることができる。
【００３９】
更に、第１凹部７３と第２凹部７７との間の隔壁６５Ａの肉厚ｔを薄く且つ一定にすることができ、軽量化を図ることができるとともに、鋳造時の溶湯の流れを安定にしてフロントホイール３１の品質を向上させることができる。
【００４０】
また更に、例えば、図１示したリヤホイール３３については、そのハブ部のボス部に、リヤディスクブレーキ４３用のブレーキディスク４５と、チェーンで駆動されるドリブンスプロケットとを取付けることができる。
【００４１】
本発明は第３に、２種の凹部である第１凹部７３と第２凹部７７とを、第１・第２底壁７３Ａ，７７Ａから第１・第２開口７８，７９へテーパ状に広げたことを特徴とする。
第１凹部７３及び第２凹部７７をそれぞれテーパ状にしたことで、第１底壁７３Ａ及び第２底壁７７Ａの肉厚を大きくすることができ、この第１底壁７３Ａ及び第２底壁７７Ａに部品を取付けるボス部７２，７６を設ける場合に、ボス部７２，７６をより厚肉にすることができ、部品の取付強度を高めることができる。
【００４２】
図９は本発明に係るホイールの別の実施の形態を示す断面図であり、フロントホイール９８は、第１凹部７３の第１底壁７３Ａと、第２凹部７７の第２底壁７７Ａとに、それぞれ貫通穴９９を開けたものである。なお、他の構成については図４で示した実施の形態と同一である。
貫通穴９９は、鋳造金型で形成してもよいし、ドリルで開けてもよい。
このように、第１凹部７３及び第２凹部７７の第１底壁７３Ａ，７７Ａに貫通穴９９を開けることで、フロントホイール９８をより軽量にすることができる。
【００４３】
尚、本実施の形態では、ハブ部の凹部とボス部とをほぼ同一円周上に配置したが、これに限らず、凹部とボス部とを交互に配置するとともに、凹部とボス部とを異なる円周上（即ち、異なる直径の円上）に配置してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の自動二輪車用ホイールは、ハブ部を、車軸側に配置したインナハブと、このインナハブの外周側に配置しスポーク部に連結したアウタハブと、これらのインナハブ及びアウタハブを一体に連結する連結部とからなり、インナハブとアウタハブとの間に、軸方向に窪ませるとともに開口部と底部とを互いに反対側に形成した２種の凹部を円周方向に交互に配置したので、従来のような中子を用いることなく、ホイールの一方の側面の側の型と他方の側面の側の型とでホイールを容易に鋳造することができ、生産性を向上させることができる。
【００４５】
請求項２の自動二輪車用ホイールは、凹部の底壁に、厚肉としたボス部を形成したので、一方の側壁に設けたボス部と他方の側壁に設けたボス部とがハブ部の軸方向に重ならないため、例えば、ホイールの一方の側面の側の型と他方の側面の側の型とからホイールを鋳造する場合に、従来のような、ハブ部の一方の側壁に設けたボス部と他方の側壁に設けたボス部とを重なるように配置したときに、ボス部間に大きな余肉が出来るのに比べて、本発明では、凹部を深くすることで余肉を少なくすることができ、ホイールを軽量にすることができる。
また、ボス部を厚肉とすれば、ボス部に部品を取付けるためにボス部に形成するボルト穴の長さを大きくすることができ、ボス部に部品をより強固に取付けることができる。
【００４６】
請求項３の自動二輪車用ホイールは、２種の凹部を、底部から開口部へテーパ状に広げたので、凹部の底部の肉厚を大きくすることができ、この底部に部品を取付けるボス部を設ける場合に、ボス部をより厚肉にすることができ、部品の取付強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホイールを備えた自動二輪車の側面図
【図２】本発明に係るフロントホイールの側面図
【図３】本発明に係るホイールのハブ部を示す側面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】ボス部の周方向の断面図
【図６】本発明に係るホイールの製造方法を示す第１作用図
【図７】本発明に係るホイールの製造方法を示す第２作用図
【図８】ハブ部の構造を比較する図
【図９】本発明に係るホイールの別の実施の形態を示す断面図
【図１０】従来の自動二輪車用ホイールを説明する図
【符号の説明】
１０…自動二輪車、３１，９８…フロントホイール、５０…車軸、６５…ハブ部、６６…スポーク部、６７…リム部、６５Ａ，７１，７５…連結部（隔壁、側壁、側壁）、７２，７６…ボス部、７３，７７…凹部（第１凹部、第２凹部）、７３Ａ，７７Ａ…底部（第１底壁、第２底壁）、７８，７９…開口部（第１開口、第２開口）、８１…インナハブ、８２…アウタハブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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