JP2014221627A - Wheel structure and motorcycle provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車軸の回転がボス及びハブを介して車輪に伝達されるホイール構造とこのホイール構造を備えた自動二輪車に関する。 The present invention relates to a wheel structure in which rotation of an axle is transmitted to a wheel via a boss and a hub, and a motorcycle including the wheel structure.
自動二輪車の駆動形式として、エンジンの動力を車軸に伝達し、この車軸の回転力を車軸にスプライン嵌合しているボスに伝達し、このボスの回転力をボスに結合(一体鋳造)されているホイールハブに伝達するタイプがある。 As a motorcycle drive type, the engine power is transmitted to the axle, the rotational force of this axle is transmitted to the boss that is splined to the axle, and the rotational force of this boss is coupled to the boss (integrated casting). There is a type that transmits to the wheel hub.
上記のタイプの自動二輪車にあってはスタート時などにスロットルを大きく開けて大きなエンジン駆動力を発生させると、ホイールの軸心付近から異音が発生する問題が従来から指摘されている。 In the type of motorcycle described above, a problem has been pointed out that abnormal noise is generated from the vicinity of the wheel shaft center when a large engine driving force is generated by widening the throttle at the start.
特許文献1にあっては、上記の異音の原因としてボスとハブとの間に発生する隙間を挙げている。
即ち、ホイールは鋳鉄製のボスを金型にセットし、この状態でアルミ合金溶湯などの軽合金溶湯を重力鋳造することでハブとボスとを一体的に鋳込むようにしている。重力鋳造であるため溶湯に圧力がかからずボスとハブとの間に隙間が形成されやすい。この隙間に起因してボスとハブとの密着性が十分でなくなり、エンジン駆動力を大きくして静摩擦の状態から動摩擦の状態に移行する際に上記の隙間をキャンセルするズレがボスとハブとの間に発生し、このズレによって異音が発生する。
In Patent Document 1, a gap generated between the boss and the hub is cited as a cause of the abnormal noise.
That is, the wheel has a cast iron boss set in a mold, and in this state, a light alloy molten metal such as a molten aluminum alloy is gravity cast to integrally cast the hub and the boss. Since it is gravity casting, no pressure is applied to the molten metal, and a gap is easily formed between the boss and the hub. Due to this gap, the adhesion between the boss and the hub is not sufficient, and when the engine driving force is increased to shift from the static friction state to the dynamic friction state, the gap that cancels the above gap is the difference between the boss and the hub. It occurs in the middle and abnormal noise is generated by this deviation.
上記において、ボスとハブとの間の隙間は全周囲に亘って発生しているわけではなく、一部において発生し、残りの部分は接触しているので、ボスの回転はハブに伝達されホイールは回転する。しかしながら、上記の状態が最も密着した状態でないと、エンジン駆動力を高めた時点で最も密着する位置までズレて異音が発生する。因みに、はじめから最も密着した状態となっている車両もあり、この場合には異音は発生しない。 In the above, the gap between the boss and the hub does not occur over the entire circumference, but occurs in a part and the remaining part is in contact, so the rotation of the boss is transmitted to the hub and the wheel Rotates. However, if the above state is not the most closely contacted state, an abnormal noise is generated by shifting to the closest contact point when the engine driving force is increased. Incidentally, there is also a vehicle that is in the most closely contacted state from the beginning, and no abnormal noise is generated in this case.
特許文献1にあっては、上記の問題を解決するため、金型にセットするボスの表面に摩擦係数の小さなメッキ皮膜を形成しておき、大きな駆動力が伝達される前に最も安定した位置までズレを発生させてしまい、大きな異音が生じないようにしている。 In Patent Document 1, in order to solve the above problem, a plating film having a small friction coefficient is formed on the surface of a boss set in a mold, and the most stable position before a large driving force is transmitted. This prevents the noise from being generated and causes a large noise.
特許文献1にあってはメッキ皮膜が磨耗したり消失する問題がある。即ち、ハブはアルミニウムなどの軽合金製であり、このハブを鋳造する際に金型に鋳鉄製のボスをセットし鋳込むことが行われるが、この際の熱によってメッキ皮膜が劣化したり粉状になり、却ってボスとハブとの隙間が大きくなってしまう不利がある。 In Patent Document 1, there is a problem that the plating film is worn or lost. In other words, the hub is made of a light alloy such as aluminum, and when casting the hub, a cast iron boss is set and cast into the mold. However, there is a disadvantage that the gap between the boss and the hub becomes larger.
特に、制動時にホイール(ハブ)の制動力がボスを介して車軸に伝達されるタイプの自動二輪車にあっては、駆動と制動を繰り返すたびにボスとハブの結合部には反対方向の回転力が作用するため、隙間に起因する異音が頻繁に発生することになる。 In particular, in a motorcycle in which the braking force of the wheel (hub) is transmitted to the axle through the boss during braking, the rotational force in the opposite direction is applied to the joint between the boss and the hub each time driving and braking are repeated. Therefore, abnormal noise due to the gaps frequently occurs.
上記課題を解決するため本発明に係るホイール構造は、エンジンの駆動力が伝達される車軸の外側にスプライン嵌合しているボスの軸方向中間部の外周にハブへの動力伝達用の歯部(リブ)が形成され、この歯部を挟んだ両側の筒部のうち少なくとも一方の外周形状は多角筒形状とされている。 In order to solve the above-described problems, a wheel structure according to the present invention includes a tooth portion for transmitting power to a hub on the outer periphery of an axially intermediate portion of a boss that is spline-fitted outside an axle to which engine driving force is transmitted. (Rib) is formed, and at least one of the outer peripheral shapes of the cylindrical portions on both sides of the tooth portion is a polygonal cylindrical shape.
前記したように、ハブは一般的にアルミニウム合金などの軽合金を鋳造することで製作され、鋳造の際に金型内にボスをセットし鋳込み成形される。そして、ボスは車軸にスプライン嵌合するため、ブレーキによってハブに制動をかけると、その制動力はボスを介して車軸に伝達される。 As described above, the hub is generally manufactured by casting a light alloy such as an aluminum alloy, and a boss is set in the mold at the time of casting. Since the boss is spline-fitted to the axle, when braking is applied to the hub by the brake, the braking force is transmitted to the axle via the boss.
本発明に係るホイール構造によれば、ボスとハブとの接合部の形状が円ではなく、多角形であるので、ボスに大きな駆動力が車軸から伝達された場合、或いはハブに大きな制動力がかかった場合でも、双方の場合でボスがハブに密着しようとする力(接合面に対して垂直方向の力)が発生し、ボスとハブに周方向の相対的なズレが発生せず、駆動時や制動時にホイールの軸心付近から異音が発生することがない。 According to the wheel structure of the present invention, since the shape of the joint portion between the boss and the hub is not a circle but a polygon, a large driving force is transmitted to the boss from the axle, or a large braking force is applied to the hub. Even if it is applied, the force that the boss tries to contact the hub (force perpendicular to the joint surface) is generated in both cases, and there is no relative displacement in the circumferential direction between the boss and the hub. No noise is generated near the wheel center during braking or braking.
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
自動二輪車1はハンドル2により操向されるフロントフォーク3に前輪4が支持され、エンジンに先端部が支持されるリヤアーム5の後端に車軸6を介して後輪7が支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the motorcycle 1, a front wheel 4 is supported by a
後輪7はアルミ合金製のホイールのリム8にタイヤ9が装着され、ホイールの軸芯部となるハブ10とを複数のスポーク11で連結している。これらリム8、ハブ10及びスポーク11は一体鋳造される。
In the
前記ハブ10は外側に膨出した形状で、内側にドラム式のブレーキ装置12を配設している。このブレーキ装置12はブレーキシュー13、ブレーキシュー13を拡開させるブレーキカム14及び鉄製のブレーキドラム15を備える。
The
また、前記ハブ10の内周部にはボス16が鋳込まれている。このボス16は重力鋳造によって予め成形されたものをホイール鋳造時に金型内にセットして鋳込んだものである。
A
ボス16の内孔には車軸6とスプライン嵌合するためのセレーション17が形成され、ボス16の外側面の中間位置にはハブ10との間で回転力の伝達を行う歯部(リブ)18が形成されている。
A
また、ボス16の外側面のうち前記歯部(リブ)18の左側部分は8角筒形状部19とされ右側部分は円筒形状部20とされている。尚、右側部分も8角筒形状などの多角筒形状としてもよく或いは右側部分だけを多角筒形状としてもよい。
The left side portion of the tooth portion (rib) 18 of the outer surface of the
以上において、図5に示すように、車軸6からボス16に駆動力が伝達され、ボス16が図のA方向に回転する場合、回転力は実線の矢印で示すように、ボス16の8角筒形状部19とハブ10の当接面に対し垂直方向に作用し、従来のような回転方向のズレが発生する方向の力とはならない。
In the above, when the driving force is transmitted from the
また、ブレーキ装置12を操作することで、ホイールに制動力を作用させると、ハブ10からボス16にB方向に回転する力が作用する。そしてこの回転力は点線の矢印で示すように、前記同様ボス16の8角筒形状部19とハブ10の当接面に対し垂直方向に作用し、従来のような回転方向のズレが発生する方向の力とはならない。
Further, when a braking force is applied to the wheel by operating the
図6(a)及び(b)は別実施例を示す図4と同様の図であり、ボス16の外周面形状としては、8角筒形状部19に限らす、6角筒形状部19aまたは3角筒形状部19bなどとしてもよい。
6 (a) and 6 (b) are views similar to FIG. 4 showing another embodiment, and the outer peripheral surface shape of the
但し、耐久性などの観点から必要な肉厚を確保する必要があり、この観点からは、多角筒形状で且つ8角筒以上の多角筒がより好ましいが、実用上は6角筒〜32角筒程度まで可能である。 However, it is necessary to ensure a necessary thickness from the viewpoint of durability and the like, and from this viewpoint, a polygonal cylinder shape and a polygonal cylinder of an octagonal cylinder or more are more preferable. It is possible up to a cylinder.
尚、実施例では、リム、ハブ及びスポークが一体鋳造されたキャストホイールについて説明したが、本発明は少なくともハブがアルミ合金などの軽合金製のものであればよく、リム、ハブ及びスポークが一体鋳造されたものには限定されない。 In the embodiment, the cast wheel in which the rim, the hub and the spoke are integrally cast has been described. However, in the present invention, at least the hub may be made of a light alloy such as an aluminum alloy, and the rim, the hub and the spoke are integrated. It is not limited to what was cast.
更に、ドラム式ブレーキ装置ではなくディスクブレーキを適用した自動二輪車にも本発明に係るホイール構造は適用できる。 Furthermore, the wheel structure according to the present invention can be applied to a motorcycle to which a disc brake is applied instead of a drum brake device.
1…自動二輪車、2…ハンドル、3…フロントフォーク、4…前輪、5…リヤアーム、6…車軸、7…後輪、8…リム、9…タイヤ、10…ハブ、11…スポーク、12…ブレーキ装置、13…ブレーキシュー、14…ブレーキカム、15…ブレーキドラム、16…ボス、17…セレーション、18…歯部(リブ)、19…8角筒形状部、19a…6角筒形状部、19b…3角筒形状部、20…円筒部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motorcycle, 2 ... Handle, 3 ... Front fork, 4 ... Front wheel, 5 ... Rear arm, 6 ... Axle, 7 ... Rear wheel, 8 ... Rim, 9 ... Tire, 10 ... Hub, 11 ... Spoke, 12 ... Brake Device: 13 ... Brake shoe, 14 ... Brake cam, 15 ... Brake drum, 16 ... Boss, 17 ... Serration, 18 ... Tooth part (rib), 19 ... Octagonal cylindrical part, 19a ... Hexagonal cylindrical part, 19b ... Triangular cylindrical part, 20 ... Cylindrical part.
Claims (3)
A motorcycle comprising the wheel structure according to claim 1 or 2.
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