JP2001180201A

JP2001180201A - キャストホイール

Info

Publication number: JP2001180201A
Application number: JP37146599A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Noro; 浩史野呂; Akio Kono; 明夫河野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP4132523B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】中空にしたスポーク３３の壁３４ａ，３
４ａに、外面又は内面若しくは外面及び内面に突出する
外リブ３５、内リブ３６を設けた。【効果】リブによって、スポークの壁の曲げ剛性を高
めることができ、壁にリブを設けない場合に比べて、壁
の固有振動数を変化させることができ、例えば、外部か
らスポークに多い頻度で伝わる振動の振動数から壁の固
有振動数を遠ざけることができるため、スポークの壁の
共振の頻度を少なくし、スポークで発生する騒音、ひい
てはキャストホイールで発生する騒音を抑えることがで
きる。更に、スポークの壁の曲げ剛性が高くなるため、
壁が共振した場合でも、スポーク、キャストホイールか
ら発生する騒音を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポークを中空に
したキャストホイールの軽量化並びに静音化技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】中空構造のキャストホイールとしては、
例えば、特開平９−１０４２０１号公報「自動二輪車の
キャストホイール」に記載されたものが知られている。
上記技術には、同公報の図６に示される通り、スポーク
部９の側壁１０の内面に複数の上側溝１０ａ及び複数の
下側溝１０ｂを設けたキャストホイールが記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記技術において、例
えば、キャストホイールを装着した車輪をエンジン側の
ドライブスプロケットからドライブチェーン、ドリブン
スプロケットを介して駆動すると、ドライブスプロケッ
トとドライブチェーンとの噛み合いによる振動によっ
て、キャストホイールの側壁１０が共振することが考え
られる。

【０００４】特に、上記技術の側壁１０に複数の上側・
下側溝１０ａ，１０ｂを設けることで、側壁１０に多数
の薄肉部が形成され、側壁１０が振動しやすい構造であ
るため、上記した共振時には側壁１０の振動が大きくな
り、この振動がスポーク部９の中空部で拡大され、大き
な騒音が発生しやすくなる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、スポークを中空
にしたキャストホイールを対象にそれの軽量化及び静音
化を達成することにある。

【０００６】

【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、車軸に回転自在に取付けるハブと、タイ
ヤを装着するリムと、これらのハブ及びリムを結合する
複数本のスポークとからなる中空構造のキャストホイー
ルにおいて、中空にした前記スポークの壁に、外面又は
内面若しくは外面及び内面に突出するリブを設けたこと
を特徴とする。

【０００７】リブにより、スポークの壁の曲げ剛性を高
める。壁にリブを設けない場合に比べて、壁にリブを突
出させると、壁の固有振動数を変化させることができ、
例えば、外部からスポークに多い頻度で伝わる振動の振
動数から壁の固有振動数を遠ざけることができるため、
スポークの壁の共振の頻度を少なくし、スポークで発生
する騒音、ひいてはキャストホイールで発生する騒音を
抑えることができる。更に、スポークの壁の曲げ剛性が
高くなるため、壁が共振した場合でも、スポーク、キャ
ストホイールから発生する騒音を抑えることができる。

【０００８】請求項２は、リブを、ハブとリムとを繋ぐ
形状にしたことを特徴とする。

【０００９】ハブとリムとをリブで繋ぐことで、ハブと
リムとの間の壁をリブで補強する。この補強により、ス
ポークの全体の壁の曲げ剛性を高めることができるた
め、スポークの長手方向と直交する方向の変形を小さく
することができる。

【００１０】従って、スポークの壁にリブを設けない場
合に比べて、スポークの壁の固有振動数を大きくなる側
へ変化させることができる。これにより、スポーク、キ
ャストホイールから発生する騒音を抑えることができ
る。

【００１１】請求項３は、リブが、スポーク軸を略中心
とした環状リブであることを特徴とする。

【００１２】環状リブにより、スポーク軸を略中心とし
た壁の曲げ剛性を高める。壁の曲げ剛性を高めたこと
で、スポークの壁に環状リブを設けない場合に比べて、
スポークの壁の固有振動数を大きくなる側へ変化させる
ことができる。これにより、スポーク、キャストホイー
ルから発生する騒音を抑えることができる。

【００１３】

【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は本発明に係るキャストホイールを装
着した自動二輪車の要部側面図であり、自動二輪車１０
は、車体フレーム１１にエンジン及び変速機からなるパ
ワーユニット１２を取付け、このパワーユニット１２の
後部にスイング自在にスイングアーム１３を取付け、こ
のスイングアーム１３の後端部に車軸１４を介して後輪
１５を回転自在に取付け、パワーユニット１２の出力側
となるドライブスプロケット１６と後輪１５に取付けた
ドリブンスプロケット１７とにドライブチェーン１８を
掛けた車両である。

【００１４】後輪１５は、中空のキャストホイール２１
と、このキャストホイール２１に取付けたタイヤ２２と
からなる。ここで、２５はマフラ、２６はシート、２７
はテールランプ、２８はリヤフェンダである。

【００１５】図２は本発明に係るキャストホイール（第
１の実施の形態）の側面図であり、キャストホイール２
１は、車軸１４（図１参照）に回転自在に取付けるハブ
３１と、タイヤ２２（図１参照）を取付けるリム３２
と、これらのハブ３１及びリム３２を結合するスポーク
３３・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）とからな
る。スポーク３３は、側壁３４の外面にハブ３１とリム
３２とを繋ぐリブとしての外リブ３５，３５（奥側の符
号３５は不図示）を形成したものである。

【００１６】図３は図２の３−３線断面図であり、キャ
ストホイール２１は、ハブ３１及びスポーク３３を中空
に形成した部材であり、スポーク３３は、薄肉にした側
壁３４の内面にハブ３１とリム３２とを繋ぐリブとして
の内リブ３６，３６を形成したものである。ここで、４
１，４１は車軸１４（図１参照）をベアリングを介して
取付けるための車軸取付け部、４２はハブ３１の両端部
を繋ぐ筒状連結部、４３はハブ３１にディスクブレーキ
用ディスクプレートを取付けるためのボルト挿入穴、Ｓ
は中空部である。

【００１７】図４は図２の４−４線断面図であり、スポ
ーク３３は、略楕円形状断面の側壁３４を有する。この
側壁３４における短軸ＭＡに交わる壁を壁部３４ａ，３
４ａとし、長軸ＬＡに交わる壁を壁部３４ｂ，３４ｂと
すると、スポーク３３は、壁部３４ａ，３４ａの外面に
外リブ３５，３５を突出させ、壁部３４ａ，３４ａの内
面に内リブ３６，３６を突出させたものである。この場
合、外リブ３５，３５、内リブ３６，３６は長軸ＬＡに
交わる壁部３４ｂ，３４ｂに設けてもよい。

【００１８】以上に述べたキャストホイール２１の作用
を次に説明する。図５（ａ），（ｂ）はキャストホイー
ルの作用を比較する説明図であり、（ａ）は比較例、
（ｂ）は本実施例を示し、（ａ），（ｂ）のそれぞれの
図の左側はキャストホイールの要部断面図、右側はそれ
ぞれのキャストホイールの壁における固有振動の状態を
グラフ（縦軸は振幅、横軸は時間を表す。）で示したも
のである。（ａ）に示した比較例において、中空のキャ
ストホイール１００は、スポーク１０１とリム１０２と
を備える。１０３，１０４はスポーク１０１の壁であ
る。スポーク１０１の壁１０３，１０４は、外部から所
定の周波数の振動、例えば、キャストホイール１００を
装着した車輪をエンジン側のドライブスプロケットから
ドライブチェーン、キャストホイール１００に取付けた
ドリブンスプロケットを介して駆動する時のドライブス
プロケットとドライブチェーンとの噛み合いによる振動
等の、車両の通常走行において多い頻度で発生する振動
が伝わると、例えば、図の矢印ａ，ａ又は矢印ｂ，ｂの
ように共振する。この場合、スポーク１０１の壁１０
３，１０４が薄肉になれば、共振の振幅はより大きくな
る。ここで、壁１０３，１０４の固有振動の周期をＴ１
とする。

【００１９】（ｂ）に示した本実施例において、キャス
トホイール２１のスポーク３３の側壁３４ａ，３４ａに
外リブ３５及び内リブ３６を備えたことで、壁３４ａ，
３４ａの曲げ剛性を高めることができ、（ａ）に示した
壁１０３，１０４に比較して、壁３４ａ，３４ａの変形
を小さくすることができ、また、（ａ）に示した壁１０
３，１０４の固有振動数に比べて、壁３４ａ，３４ａの
固有振動数を大きい側へ変化させることができる。即
ち、壁３４ａ，３４ａの固有振動の周期をＴ２とする
と、Ｔ２＜Ｔ１であり、Ｔ２，Ｔ１から求められる固有
振動数１／Ｔ２，１／Ｔ１の関係は、１／Ｔ２＞１／Ｔ
１となる。

【００２０】従って、例えば、外部から、（ａ）の比較
例で説明したのと同一の所定の周波数の振動がスポーク
３３に伝わっても、壁３４ａ，３４ａが共振せず、キャ
ストホイール２１から騒音が発生することがない。ま
た、外部からスポーク３３に伝わる振動の周波数が変化
して、壁３４ａ，３４ａの固有振動数と一致し、壁３４
ａ，３４ａが図の矢印，又は矢印，のように共
振したとしても、壁３４ａ，３４ａは曲げ剛性が高いた
め、振動の振幅を小さくすることができ、騒音の発生を
抑えることができる。

【００２１】以上の図３及び図４に説明したように、本
発明は、車軸１４（図１参照）に回転自在に取付けるハ
ブ３１と、タイヤ２２（図１参照）を装着するリム３２
と、これらのハブ３１及びリム３２を結合する複数本の
スポーク３３とからなる中空構造のキャストホイール２
１において、中空にしたスポーク３３の壁３４ａ，３４
ａに、外面に突出する外リブ３５及び内面に突出する内
リブ３６を設けたことを特徴とする。

【００２２】上記構成により、外リブ３５、内リブ３６
によって、スポーク３３の壁３４ａ，３４ａの曲げ剛性
を高めることができ、壁３４ａ，３４ａに外リブ３５、
内リブ３６を設けない場合に比べて、壁３４ａ，３４ａ
の固有振動数を変化させることができ、例えば、外部か
らスポーク３３に多い頻度で伝わる振動の振動数から壁
３４ａ，３４ａの固有振動数を遠ざけることができるた
め、スポーク３３の壁３４ａ，３４ａの共振の頻度を少
なくし、スポーク３３から発生する騒音、ひいてはキャ
ストホイール２１から発生する騒音を抑えることができ
る。

【００２３】更に、スポーク３３の壁３４ａ，３４ａの
曲げ剛性が高くなるため、外部からスポーク３３に伝わ
る振動に壁３４ａ，３４ａが共振した場合でも、壁３４
ａ，３４ａの振動を小さくすることができ、スポーク３
３、キャストホイール２１から発生する騒音を抑えるこ
とができる。

【００２４】また、本発明は、外リブ３５、内リブ３６
を、ハブ３１とリム３２とを繋ぐ形状にしたことを特徴
とする。上記構成により、ハブ３１とリム３２との間の
壁３４ａ，３４ａを外リブ３５、内リブ３６で補強する
ことができ、スポーク３３の全体の壁の曲げ剛性を高め
ることができるため、スポーク３３の壁３４ａ，３４ａ
の固有振動数を大きくなる側へ変化させることができ
る。従って、上記したのと同様に、キャストホイール２
１から発生する騒音を抑えることができる。

【００２５】図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るキャス
トホイール（第２の実施の形態）のスポークの断面図で
ある。なお、（ａ）〜（ｄ）に示す図の上下方向がキャ
ストホイールの車軸の延びる方向である。（ａ）は、略
楕円形状断面のスポーク５１の側壁５２において、短軸
ＭＡに交わる壁を壁部５２ａ，５２ａとし、長軸ＬＡに
交わる壁を壁部５２ｂ，５２ｂとする（以下の（ｂ）〜
（ｄ）についても同様。）と、壁部５２ａ，５２ａに、
車軸の延びる方向に突出するとともに、壁部５２ａ，５
２ａのそれぞれの外面に突出する外リブ３５，３５を設
けたことを示す。

【００２６】上記した壁部５２ａは、壁部５２ｂよりも
面積が大きく平面に近いので共振が発生しやすいため、
このような壁部５２ａに外リブ３５，３５を設けること
によって、その共振を低減する効果が大きくなり、この
結果、キャストホイールの共振による騒音の発生を防ぐ
ことができる。

【００２７】（ｂ）は、略楕円形状断面のスポーク５１
の壁部５２ａ，５２ａに、車軸の延びる方向に突出する
とともに、壁部５２ａ，５２ａのそれぞれの内面に突出
する内リブ３６，３６を設けたことを示す。これによ
り、内リブ３６，３６によって、（ａ）に示した外リブ
３５，３５と同様の理由で、壁部５２ａの共振を低減す
る効果が大きくなり、キャストホイールの騒音の発生を
防ぐことができる。

【００２８】更に、（ｂ）によれば、内リブ３６とした
ことで、キャストホイールの外観に影響を与えることな
く、騒音低減効果を得ることができる。また、かかる中
空ホイールの短軸ＭＡに交わる壁部５２ａ，５２ａのみ
にリム３２（図３参照）とハブ３１（図３参照）とを繋
ぐ形状とした外リブ３５，３５（図（ａ）参照）又は内
リブ３６，３６を設けることとした場合には、キャスト
ホイールの軽量化と低騒音化という本発明の目的を最も
効果的に達成することができる。

【００２９】（ｃ）は、略楕円形状断面のスポーク５１
の壁部５２ｂ，５２ｂに、車軸の延びる方向と直交する
方向に突出するとともに、壁部５２ｂ，５２ｂのそれぞ
れの外面に突出するリブとしての外リブ５４，５４を設
けたことを示す。

【００３０】（ｄ）は、略楕円形状断面のスポーク５１
の壁部５２ｂ，５２ｂに、車軸の延びる方向と直交する
方向に突出するとともに、壁部５２ｂ，５２ｂのそれぞ
れの内面に突出するリブとしての内リブ５５，５５を設
けたことを示す。

【００３１】これにより、長軸ＬＡに交わる壁部５２
ｂ，５２ｂに共振が発生する場合であっても、その共振
を低減することができ、キャストホイールの共振による
騒音の発生を防ぐことができる。上記した（ｂ）の内リ
ブ３６，３６及び（ｄ）の内リブ５５，５５については
外部に露出しないため、スポーク５１の外観性を向上さ
せることができる。

【００３２】図７（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るキャス
トホイール（第３の実施の形態）のスポークの断面図で
ある。（ａ）は、スポーク６１の側壁６２に、スポーク
軸ＳＡを中心とした環状リブ６３を形成したことを示
す。なお、Ｌ１は環状リブ６３のスポーク軸ＳＡの延び
る方向の長さであり、側壁６２の固有振動数を変化させ
る度合いに応じて適宜変更することができ、必要に応じ
た固有振動数としつつ、軽量なキャストホイールとする
ことができる。

【００３３】（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
り、スポークの側壁６２の内面に突出する環状リブ６３
を設けたことを示す。このように側壁６２の内面に環状
リブ６３を設けることで、環状リブ６３が外部に露出す
ることがないため、スポーク６１の外観性を向上させる
ことができる。

【００３４】（ｃ）は、スポーク６１の側壁６２に、ス
ポーク軸ＳＡを中心とした環状リブ６５を形成したこと
を示す。なお、Ｌ２は環状リブ６５のスポーク軸ＳＡの
延びる方向の長さであり、側壁６２の固有振動数を変化
させる度合いに応じて適宜変更しても差し支えない。
（ｄ）は、（ｃ）のｄ−ｄ線断面図であり、スポークの
側壁６２の外面に突出する環状リブ６５を設けたことを
示す。

【００３５】以上の図７（ａ）〜（ｄ）で説明したよう
に、本発明は、環状リブ６３，６５が、スポーク軸ＳＡ
を略中心としたリブであることを特徴とする。上記構成
により、スポーク軸ＳＡを略中心とした側壁６２の曲げ
剛性を高めることができ、スポーク６１の側壁６２に環
状リブ６３，６５を設けない場合に比べて、スポーク６
１の側壁６２の固有振動数を大きくなる側へ変化させる
ことができる。従って、キャストホイールのスポーク６
１から発生する騒音を抑えることができる。

【００３６】このような環状リブ６３，６５を、スポー
ク軸ＳＡの延びる方向の一部だけ（例えば、図７（ａ）
のＬ１に相当する部分）に設けたので、キャストホイー
ルの軽量化を達成しつつ、側壁の共振を低減し、キャス
トホイールからの騒音の発生を無くすことができる。

【００３７】図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るキャス
トホイール（第４の実施の形態）のスポークの断面図で
ある。（ａ）は、スポーク７１の側壁７２の壁としての
壁部７２ｂ，７２ｂ間にブリッジ７３を一体に渡したこ
とを示す。

【００３８】（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
り、スポーク７１の中空部Ｓの中心にブリッジ７３を配
置したことを示す。このようなブリッジ７３を設けたこ
とで、壁部７２ｂ，７２ｂを一体にすることができ、壁
部７２ｂ同士の曲げ剛性をより高めることができる。

【００３９】（ｃ）は、スポーク７１とハブ７５との境
界部分にブリッジ７６を設けたことを示す。このブリッ
ジ７６と（ａ），（ｂ）で説明したブリッジ７３とを組
合わせることで、スポーク７１の根元部及びスポーク７
１の中間部の曲げ剛性を高めることができ、より騒音の
発生を抑えることができる。

【００４０】尚、本発明のリブは、スポークの外面や内
面の図４、図６に示した位置に限らず、任意の位置に設
けてもよい。このように、リブ、環状リブ、ブリッジの
設置位置、個数、方向はスポークの共振状態を考慮して
適宜決めてよい。また、スポークに、上記したリブ、環
状リブ、ブリッジの中から２種類又は３種類を適宜組合
わせて設けてもよい。更に、図６に示した第２の実施の
形態では、車軸の延びる方向に、スポーク５１の略楕円
形状断面の短軸ＭＡに交わる壁部５２ａ，５２ａを配置
したが、これに限らず、車軸の延びる方向に、スポーク
５１の略楕円形状断面の長軸ＬＡに交わる壁部５２ｂ，
５２ｂを配置してもよい。

【００４１】

【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のキャストホイールは、中空にしたスポ
ークの壁に、外面又は内面若しくは内面及び外面に突出
するリブを設けたので、リブによって、スポークの壁の
曲げ剛性を高めることができ、壁にリブを設けない場合
に比べて、壁の固有振動数を変化させることができ、例
えば、外部からスポークに多い頻度で伝わる振動の振動
数から壁の固有振動数を遠ざけることができるため、ス
ポークの壁の共振の頻度を少なくし、スポークで発生す
る騒音、ひいてはキャストホイールで発生する騒音を抑
えることができる。更に、スポークの壁の曲げ剛性が高
くなるため、壁が共振した場合でも、スポーク、キャス
トホイールから発生する騒音を抑えることができる。

【００４２】請求項２のキャストホイールは、リブを、
ハブとリムとを繋ぐ形状にしたので、ハブとリムとの間
の壁をリブで補強することができ、スポークの全体の壁
の曲げ剛性を高めることができるため、スポークの長手
方向と直交する方向の変形を小さくすることができる。

【００４３】従って、スポークの壁にリブを設けない場
合に比べて、スポークの壁の固有振動数を大きくなる側
へ変化させることができる。これにより、スポーク、キ
ャストホイールから発生する騒音を抑えることができ
る。

【００４４】請求項３のキャストホイールは、リブが、
スポーク軸を略中心とした環状リブであるので、スポー
ク軸を略中心とした壁の曲げ剛性を高めることができ、
スポークの壁に環状リブを設けない場合に比べて、スポ
ークの壁の固有振動数を大きくなる側へ変化させること
ができる。これにより、スポーク、キャストホイールか
ら発生する騒音を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキャストホイールを装着した自動
二輪車の要部側面図

【図２】本発明に係るキャストホイール（第１の実施の
形態）の側面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】キャストホイールの作用を比較する説明図

【図６】本発明に係るキャストホイール（第２の実施の
形態）のスポークの断面図

【図７】本発明に係るキャストホイール（第３の実施の
形態）のスポークの断面図

【図８】本発明に係るキャストホイール（第４の実施の
形態）のスポークの断面図

【符号の説明】

１０…自動二輪車、１４…車軸、２１…キャストホイー
ル、２２…タイヤ、３１…ハブ、３２…リム、３３…ス
ポーク、３４ａ，５２ａ，５２ｂ…壁、３５，３６，５
４，５５，６３，６５…リブ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車軸に回転自在に取付けるハブと、タイ
ヤを装着するリムと、これらのハブ及びリムを結合する
複数本のスポークとからなる中空構造のキャストホイー
ルにおいて、中空にした前記スポークの壁に、外面又は
内面若しくは外面及び内面に突出するリブを設けたこと
を特徴とするキャストホイール。
【請求項２】前記リブは、前記ハブと前記リムとを繋
ぐ形状にしたことを特徴とする請求項１記載のキャスト
ホイール。
【請求項３】前記リブは、スポーク軸を略中心とした
環状リブであることを特徴とする請求項１記載のキャス
トホイール。