JP3665662B2

JP3665662B2 - Vehicle wheel

Info

Publication number: JP3665662B2
Application number: JP07945495A
Authority: JP
Inventors: 喬士加藤; 和雄高橋
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JPH08244401A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は車両用ホイールに係り、特に、スポーク部を有する一体鋳造型のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用ホイールは、これにゴムタイヤを装着し、ブレーキ装置を連結して使用される。ゴムタイヤには摩擦熱が生じるとともに、ブレーキ装置のブレーキプレートにも摩擦熱が生じ、これら摩擦熱によりタイヤ寿命を短縮したり、制動性能を低下させたりする。このため、このような摩擦熱をホイールを介して放熱させるように構成されている。
【０００３】
一方、従来の自動二輪車等に用いられる車両用ホイールとしては、ハブ部、スポーク部及びリム部を一体鋳造したものが知られている。この場合、スポーク部を中空構造とし、軽量化された車両用ホイールも知られている（例えば特開昭６０−９２１０１号，同６１−９２７５４号）。
【０００４】
このような中空のスポーク部を有する車両用ホイールの場合、スポーク部のリム部側に、ホイールの軸芯方向に開口された貫通孔が形成されている。この貫通孔は、スポーク部に中空部を形成する際の中子を金型に固定する巾木跡、又は中子を押えるピン跡であって、後にこの貫通孔は水抜き孔として利用されている（特開昭６１−９２７５４号）。
【０００５】
しかしながら、上記従来の車両用ホイールにあっては、スポーク部に形成されている貫通孔はホイールの軸芯方向に開口しているため、ホイールが回転しても外気がスポーク部の中空部内を流通することがなく、放熱効果が期待できないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、先に、特開平２−２４９７０１号で一体鋳造型ホイールのスポーク部の中空構造を利用して、放熱性能の優れた車両用ホイールを提供している。
【０００７】
上記提案に係る車両用ホイールは、スポーク部の回転方向前面に外部とそのスポーク部の中空部とを連通する吸気口を設けるとともに、前記回転方向前面以外の面には前記中空部と外部とを連通する排気口を設けたことを特徴としている。
【０００８】
上記提案に係る車両用ホイールは、ホイールの回転に伴い空気が吸気口からスポーク部内に流入し、その流入した空気は排気口から外部へ放出される。従って、リム部からスポーク部に伝導するタイヤ熱又はハブ部からスポーク部に伝導するブレーキ熱は、効果的に放熱されるという優れた効果を有することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記提案に係る車両用ホイールは、スポーク部内の空気の流れを利用して放熱効果を高めることができるという優れた効果を有しているが、本発明者らは、上記提案のスポーク部内の空気の流れ方向を変えることにより、さらに優れた放熱効果が得られることを見いだした。
【００１０】
すなわち、本発明者らは、車両用ホイールの回転によって生ずる遠心力を巧みに利用して、スポーク部の中空部内の空気の流れを高めて、さらに冷却効果の優れた車両用ホイールを得ることができた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用ホイールは、ハブ部と、そのハブ部から放射状に延長する中空のスポーク部と、そのスポーク部の先端部を連結するリム部とを有する車両用ホイールにおいて、前記スポーク部の前記ハブ部側の回転方向前面、又はそのスポーク内部とそのハブ部内部が連通しているときにそのハブ部に、外部とそのスポーク部の中空部とを連通する吸気口を設けるとともに、そのスポーク部の前記リム部側の回転方向後方面に、その中空部と外部とを連通するその吸気口の開口面積よりも開口面積の小さい排気口を設け、その吸気口から流入した空気を遠心力を利用してその排気口側へ移動させて排気できるようにするとともに、吸気口と排気口との圧力差を利用して吸気口から排気口への空気の流れを促進させたことを特徴としている。
【００１２】
【作用】
上記構成において、ホイールの回転に伴い空気がハブ部側の吸気口からスポーク部の中空部内に流入し、その流入した空気は遠心力により、さらに圧力差によりリム部側の排気口に向けて移動し、その排気口から外部へ放出される。従って、リム部からスポーク部に伝導するタイヤ熱又はハブ部からスポーク部に伝導するブレーキ熱は、効果的に放熱される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。図１〜図３は、第１の実施例に係る車両用ホイールを示すものであって、車両用ホイール（以下「ホイール」という）ａは車軸に装着されるハブ部１と、このハブ部１からほぼ放射状に延長する複数本の中空構造のスポーク部２と、これらのスポーク部２の先端部を連結するリム部３とを有し、アルミニウム等の軽合金の鋳造により一体的に形成されている。
【００１４】
本実施例のハブ部１には、ブレーキプレート取付用孔４，４…が同心円上に等間隔をもって設けられているとともに、スポーク部２との境界面を仕切る外周壁５が設けられている。
【００１５】
スポーク部２のホイールａの回転方向（矢印イ方向）の面、すなわち回転方向前面（以下「前面」という）６は、ハブ部１の外周接線方向に位置し、一方、その反対面、すなわち回転方向後方面（以下「後方面」という）７の延長線は、ハブ部１の中心に位置している。
【００１６】
スポーク部２は、図１のＡ−Ａ線断面図である図２（ａ）及び図１のＢ−Ｂ線断面図である図３（ｂ）に示されるように、ハブ部１側からリム部３側方向に漸次細くなるように形成され、かつその断面形状は、前面６側よりも後方面７側が小さくなる卵形に形成されていて、空気抵抗が可及的に小さくなるように工夫されている。
【００１７】
スポーク部２の前面６のハブ部１側には、スポーク部２内に設けられた中空部８と外部（大気）とを連通する吸気口９が設けられているとともに、後方面７のリム部３側には、中空部８と外部（大気）とを連通する排気口１０が設けられている。
【００１８】
吸気口９及び排気口１０は、中空部８を得るための中子の巾木跡を利用して容易に形成することができる。すなわち、従来の水抜き兼用の貫通孔と同様に、ホイールａの鋳造時に作ることができる。そして、吸気口９及び排気口１０は、図２（ａ）の右側面図である図２（ｂ）、及び図３（ｂ）の左側面図である図３（ａ）に示されるように、スポーク部２の長手方向に沿った長穴の形状をそれぞれ呈している。これは、ホイールａの車軸方向から見たときに、吸気口９及び排気口１０がなるべく見えないようにするためである。そして、図２（ｂ）及び図３（ａ）から明らかなように、吸気口９の開口面積が排気口１０の開口面積よりも大きくなるように決められている。
【００１９】
以上の構成によるホイールａが矢印イ方向に回転されると、前面６側の気圧が後方面７より高くなり、また、吸気口９は、スポーク部２の回転方向前面に開口するため、ここから外気（空気）が強制的に中空部８内に流入し、さらに、遠心力により中空部８内をハブ部１側へ移動され、排気口１０から外部へ放出される（図１の矢印ロ参照）。
【００２０】
排気口１０の位置は、スポーク部２のリム部３側に位置しているため周速度が速く、したがって、吸気口９から吸入された空気は遠心力の作用によりリム部３側に効果的に移動して、排気口１０から排気される。したがって、中空部８内の空気流は一段と促進される。
【００２１】
また、排気口１０は、スポーク部２の回転方向背面に位置しているため負圧に維持され、したがって吸気口９と排気口１０との圧力差が大きく、この圧力によっても中空部８内の空気の流れが一層促進される。
【００２２】
このため、ホイールａは、スポーク部２の外周面からの放熱と、スポーク部内の強制的な空気流通による放熱によって効果的に冷却される。
【００２３】
図４は、本発明の第２の実施例を示すものであって、上記第１の実施例と相違する点は、ハブ部１の側壁５が省略されたところにあり、各スポーク部２の中空部８が連通状態に構成されている。
【００２４】
本実施例においても、上述の実施例と同様に、中空部８内に空気の流通が生じホイールａ′の冷却効果を得ることができる。しかも、この実施例においては、スポーク部２の中子が単一にでき、かつ、中子の支持する箇所が均等であるため、中子支持を精密に行なうことができる。したがって、スポーク部２およびハブ部１の肉厚をより均一化できる効果が得られる。
【００２５】
図５は、本発明の第３の実施例を示すものであって、上記第２の実施例とは、吸気口９をハブ部１の側壁面１１に設けた点が相違している。
【００２６】
本実施例にけるホイールａ″においても、中空部８内の空気は遠心力により移動できるので、上述の実施例と同様な効果が得られる。なお、本実施例では、吸気口９はハブ部１に設けた例を示したが、スポーク部２とハブ部３との接合箇所に設けるようにしても同じ効果を得ることができる。
【００２７】
なお、上述した各実施例においては、吸気口９および排気口１０は、１つのスポーク部２にそれぞれ１箇としたが、スポーク部２の強度の許す範囲内であれば複数設けるようにしてもよい。しかし、いずれにしても吸気口９と排気口１０との位置関係は、排気口１０が吸気口９よりも外側、つまりホイールａ（ａ′，ａ″）の車軸位置を中心として排気口１０は吸気口９よりも離れている必要がある。
【００２８】
また、上述の実施例では、スポーク部２は３本としたが、これを４本以上としてもよいことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明に係るホイールは、スポーク部のハブ部側の前面、又はそのスポーク内部とそのハブ部内部が連通しているときにそのハブ部に、外部とそのスポーク部の中空部とを連通する吸気口を設けるとともに、そのスポーク部のリム部側の後方面にその中空部と外部とを連通するその吸気口の開口面積よりも開口面積の小さい排気口を設け、その吸気口から流入した空気を遠心力を利用してその排気口側へ移動させて排気できるようにするとともに、吸気口と排気口との圧力差を利用して吸気口から排気口への空気の流れを促進させたので、ホイールの回転に伴って吸気口から中空部に空気が流入し、その流入した空気は遠心力の作用により排気口から排出されるため、さらに、吸気口と排気口との圧力差により吸気口から排気口への空気の流れが促進されるために冷却効果の優れたホイールとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るホイールの一部切断正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図３】（ａ）は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係るホイールの一部切断正面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係るホイールの一部断面正面図である。
【符号の説明】
ａ，ａ′，ａ″ 車両用ホイール（ホイール）
１ハブ部
２スポーク部
３リム部
８中空部
９吸気口
１０排気口[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a vehicle wheel, and more particularly to an integral casting type having a spoke portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vehicle wheel is used by attaching a rubber tire thereto and connecting a brake device. A frictional heat is generated in the rubber tire, and a frictional heat is also generated in the brake plate of the brake device. The frictional heat shortens the tire life and reduces the braking performance. For this reason, it is comprised so that such frictional heat may be radiated through a wheel.
[0003]
On the other hand, as a vehicle wheel used for a conventional motorcycle or the like, a hub wheel, a spoke portion, and a rim portion are integrally cast. In this case, a vehicle wheel having a spoke structure with a hollow structure and reduced in weight is also known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-92101 and 61-92754).
[0004]
In the case of a vehicle wheel having such a hollow spoke portion, a through hole opened in the axial direction of the wheel is formed on the rim portion side of the spoke portion. This through hole is a trace of a baseboard for fixing the core to the mold when the hollow part is formed in the spoke part, or a pin mark for pressing the core, and this through hole is used as a drain hole later. (Japanese Patent Laid-Open No. 61-92754).
[0005]
However, in the conventional vehicle wheel described above, since the through hole formed in the spoke portion opens in the axial direction of the wheel, outside air flows through the hollow portion of the spoke portion even when the wheel rotates. There was a problem that the heat dissipation effect could not be expected.
[0006]
In view of this, the present applicant has previously provided a vehicle wheel having excellent heat dissipation performance by utilizing the hollow structure of the spoke part of the integrally cast wheel in JP-A-2-249701.
[0007]
In the vehicle wheel according to the above proposal, an air inlet that communicates the outside with the hollow portion of the spoke portion is provided on the front surface in the rotation direction of the spoke portion, and the hollow portion and the outside are provided on a surface other than the front surface in the rotation direction. It is characterized by providing a communicating exhaust port.
[0008]
In the vehicle wheel according to the above proposal, as the wheel rotates, air flows into the spoke part from the intake port, and the inflowed air is discharged to the outside from the exhaust port. Therefore, the tire heat conducted from the rim portion to the spoke portion or the brake heat conducted from the hub portion to the spoke portion can have an excellent effect of effectively radiating heat.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the vehicle wheel according to the above proposal has an excellent effect that the heat dissipation effect can be enhanced by using the air flow in the spoke portion. We found that a better heat dissipation effect can be obtained by changing the air flow direction.
[0010]
That is, the present inventors can skillfully utilize the centrifugal force generated by the rotation of the vehicle wheel to enhance the air flow in the hollow portion of the spoke portion, and obtain a vehicle wheel with further excellent cooling effect. did it.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle wheel according to the present invention is a vehicle wheel having a hub portion, a hollow spoke portion extending radially from the hub portion, and a rim portion connecting the tip end portions of the spoke portion. A front surface of the hub portion in the rotational direction , or when the inside of the spoke and the inside of the hub portion communicate with each other, the hub portion is provided with an air inlet that communicates the outside with the hollow portion of the spoke portion. An exhaust port having an opening area smaller than the opening area of the intake port that communicates the hollow portion and the outside is provided on the rear surface in the rotational direction of the rim portion side of the portion, and centrifugal force is applied to the air flowing from the intake port. together to be exhausted by moving to the outlet port side by using, it is characterized in that to facilitate the flow of air to the exhaust port from the inlet port by utilizing the pressure difference between the inlet and outlet
[0012]
[Action]
In the above configuration, air with the rotation of the wheel flows into the hollow portion of the spoke portion from the intake port of the hub portion side, by the inflowing air centrifugal force, further toward the outlet of the rim side by the pressure difference It moves and is discharged from the exhaust port to the outside. Therefore, tire heat conducted from the rim portion to the spoke portion or brake heat conducted from the hub portion to the spoke portion is effectively radiated.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show a vehicle wheel according to a first embodiment. A vehicle wheel (hereinafter referred to as “wheel”) a has a hub portion 1 mounted on an axle, and the hub portion 1. A plurality of hollow spoke portions 2 extending radially from the rim portion 3 and a rim portion 3 for connecting the tip portions of these spoke portions 2, and are integrally formed by casting a light alloy such as aluminum. Yes.
[0014]
In the hub portion 1 of the present embodiment, brake plate mounting holes 4, 4... Are provided at equal intervals on a concentric circle, and an outer peripheral wall 5 that partitions a boundary surface with the spoke portion 2 is provided.
[0015]
A surface of the spoke portion 2 in the rotational direction (arrow B direction) of the wheel a, that is, the front surface in the rotational direction (hereinafter referred to as “front surface”) 6 is located in the outer circumferential tangential direction of the hub portion 1. An extension line of the direction rear surface (hereinafter referred to as “rear surface”) 7 is located at the center of the hub portion 1.
[0016]
As shown in FIG. 2 (a) which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and FIG. 3 (b) which is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The cross section is formed in an oval shape that is smaller on the back surface 7 side than the front surface 6 side, and the air resistance is reduced as much as possible. Has been.
[0017]
On the hub 1 side of the front surface 6 of the spoke portion 2, there is provided an air inlet 9 for communicating the hollow portion 8 provided in the spoke portion 2 with the outside (atmosphere), and a rim portion on the rear surface 7. On the third side, an exhaust port 10 is provided for communicating the hollow portion 8 with the outside (atmosphere).
[0018]
The intake port 9 and the exhaust port 10 can be easily formed by utilizing the baseboard trace of the core for obtaining the hollow portion 8. That is, it can be made at the time of casting the wheel a in the same manner as a conventional through hole for water drainage. As shown in FIG. 2B, which is a right side view of FIG. 2A, and FIG. 3A, which is a left side view of FIG. The shape of the long hole along the longitudinal direction of the spoke part 2 is exhibited. This is to prevent the intake port 9 and the exhaust port 10 from being seen as much as possible when viewed from the axle direction of the wheel a. As is clear from FIGS. 2B and 3A, the opening area of the intake port 9 is determined to be larger than the opening area of the exhaust port 10.
[0019]
When the wheel a having the above configuration is rotated in the direction of arrow A, the air pressure on the front surface 6 side becomes higher than the rear surface 7, and the intake port 9 opens to the front surface in the rotational direction of the spoke portion 2. Outside air (air) is forced to flow into the hollow portion 8, and is further moved to the hub portion 1 side through the hollow portion 8 by centrifugal force, and is discharged to the outside from the exhaust port 10 (see arrow b in FIG. 1). ).
[0020]
Since the position of the exhaust port 10 is located on the rim 3 side of the spoke 2, the peripheral speed is high. Therefore, the air sucked from the intake 9 is effectively moved to the rim 3 by the action of centrifugal force. It moves and is exhausted from the exhaust port 10. Therefore, the air flow in the hollow portion 8 is further promoted.
[0021]
Further, the exhaust port 10 is maintained at a negative pressure because it is located on the rear surface of the spoke portion 2 in the rotational direction, and therefore, the pressure difference between the intake port 9 and the exhaust port 10 is large. Air flow is further promoted.
[0022]
For this reason, the wheel a is effectively cooled by heat radiation from the outer peripheral surface of the spoke part 2 and heat radiation by forced air circulation in the spoke part.
[0023]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the side wall 5 of the hub portion 1 is omitted, and each of the spoke portions 2 is different. The hollow portion 8 is configured in a communication state.
[0024]
Also in the present embodiment, air is circulated in the hollow portion 8 and the cooling effect of the wheel a ′ can be obtained as in the above-described embodiment. In addition, in this embodiment, since the core of the spoke portion 2 can be made single and the portions supported by the core are uniform, the core can be supported precisely. Therefore, the effect that the thickness of the spoke part 2 and the hub part 1 can be made more uniform is obtained.
[0025]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, which is different from the second embodiment in that the intake port 9 is provided on the side wall surface 11 of the hub portion 1.
[0026]
Also in the wheel a ″ in this embodiment, the air in the hollow portion 8 can be moved by centrifugal force, so that the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. In this embodiment, the intake port 9 is the hub portion. Although the example provided in 1 was shown, the same effect can be obtained even if it is provided at the joint portion between the spoke part 2 and the hub part 3.
[0027]
In each of the above-described embodiments, one intake port 9 and one exhaust port 10 are provided for each spoke portion 2. However, a plurality of intake ports 9 and exhaust ports 10 may be provided as long as the strength of the spoke portions 2 is allowed. Good. However, in any case, the positional relationship between the intake port 9 and the exhaust port 10 is such that the exhaust port 10 is located outside the intake port 9, that is, the exhaust port 10 is centered on the axle position of the wheel a (a ′, a ″). It is necessary to be further away from the intake port 9.
[0028]
In the above-described embodiment, the number of spoke portions 2 is three, but it is needless to say that the number may be four or more.
[0029]
【The invention's effect】
Wheel according to the invention, communicating with the hub portion, and a hollow portion of the outer and the spoke portion when the front surface of the hub side of the spoke part, or its spokes inside and its hub interior communicates intake In addition to providing an opening, an exhaust port having an opening area smaller than the opening area of the intake port that communicates the hollow portion with the outside is provided on the rear surface of the spoke portion on the rim side, and the air flowing from the intake port As the centrifugal force is used to move to the exhaust port side, the exhaust can be exhausted, and the pressure difference between the intake port and the exhaust port is used to promote the flow of air from the intake port to the exhaust port . As the wheel rotates, air flows into the hollow part from the intake port, and the inflowed air is discharged from the exhaust port by the action of centrifugal force.In addition, due to the pressure difference between the intake port and the exhaust port, Of air to the exhaust Le can be an excellent wheel cooling effect to be promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut front view of a wheel according to a first embodiment of the present invention.
2A is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a right side view of FIG.
3A is an enlarged cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 3B is a left side view of FIG.
FIG. 4 is a partially cut front view of a wheel according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial sectional front view of a wheel according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
a, a ′, a ″ Wheel for vehicle (wheel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hub part 2 Spoke part 3 Rim part 8 Hollow part 9 Intake port 10 Exhaust port

Claims

In a vehicle wheel having a hub part, a hollow spoke part extending radially from the hub part, and a rim part connecting the tip part of the spoke part,
A front surface in the rotational direction of the spoke portion on the hub portion side , or when the inside of the spoke and the inside of the hub portion communicate with each other, an air inlet that communicates the outside and the hollow portion of the spoke portion is provided on the hub portion. In addition, on the rear surface in the rotational direction of the spoke portion on the rim portion side, an air outlet that has an opening area smaller than the opening area of the air inlet that communicates the hollow portion with the outside is provided , and the air that flows from the air inlet As a result, the air flow from the intake port to the exhaust port was promoted using the pressure difference between the intake port and the exhaust port. A vehicle wheel characterized by the following.