JP3691788B2 - 自動二輪車のキャストホイールの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハブ部、スポーク部、及びリム部を一体鋳造した自動二輪車のキャストホイールの製造方法に関するものであり、金型の簡略化を図り、生産能率を向上させることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動二輪車のホイールとして、ハブ部、スポーク部、及びリム部を、スポーク部が中空となるように一体鋳造したキャストホイールがある。このようなキャストホイールでは、塗装前工程での洗浄液を素早く排水でき、またバリ取り加工において使用されるショット玉を素早く排出できることが望まれる。
【０００３】
上記排水性等を確保するために、スポーク部に、中空内と外部とを連通する貫通孔を形成したものがある（例えば特開昭６２−７４７０１号公報参照）。
ところで、上記排水性等を高めるには、図１０に示すように、スポーク部３１の中空ｂの外周壁を構成するリム側最底部３１ａに上記貫通孔３２を形成することとなるが、このようにした場合、該貫通孔３２がリム部３３とスポーク部３１との接続部（リム部の底壁）ａに形成されることから該接続部ａのコーナＲ部を削ることとなり、外観が低下する問題がある。
この問題を解消するために、スポーク中空のリム側最底部の内面位置を上記リム部の底壁の内周面よりもホイール中心寄りに位置させ、当該リム側最底部がハブ側に凸の曲面形状にし、外部から上記中空内に貫通している孔であって、中子支えの痕跡である貫通孔を上記リム側最底部の内面に接するように位置させたキャストホイール構造とすることが考えられる。このような構造のキャストホイールを鋳造するには、スポーク中空のリム側最底部の内面位置を上記リム部の底壁の内周面よりもホイール中心寄りに位置している関係上、型抜きが困難になり、そのために金型の構造が複雑になり、当該金型による鋳造の生産能率が損なわれるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、スポーク中空のリム側最底部の内面位置を上記リム部の底壁の内周面よりもホイール中心寄りに位置させ、外部から上記中空内に貫通している孔であって、中子支えの痕跡である貫通孔を上記リム側最底部の内面に接するように位置させた構造のキャストホイールを製造するについて、金型が複雑になることを回避しつつ生産能率を向上させられるように、金型構造を工夫することをその課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のために講じた手段は、車軸が挿通されるハブ部と、タイヤが装着されるリム部と、該リム部とハブ部とを同心円をなすように接続する複数のスポーク部とを、該各スポーク部が中空をなすように一体鋳造してなる自動二輪車のキャストホイールについて、上記スポーク中空のリム側最底部の内面位置が上記リム部の底壁の内周面よりホイール中心寄りに位置しており、外部から上記中空内に貫通している孔であって中子支えの痕跡である貫通孔が上記リム側最底部の内面に接するように位置している自動二輪車のキャストホイールの製造方法を前提として、次の（イ）（ロ）及び（ハ）によって構成されるものである。
（イ）上記キャストホイールの鋳造金型を、ハブ部、スポーク部の周囲及びリム部の内周面部分を形成する上型、下型と、リム部の外周面部分を形成する左型、右型の分割型により構成したこと、
（ロ）上記左型、右型の分割型の型割りに際して、上記リム側最底部の傾斜面が上記左型、右型の抜き方向の面に対し垂直方向もしくは鈍角方向になり、該リム側最底部においてアンダカットが発生しない方向にその型割り線が設定され、かつ、該線が上記リム側最底部からはずれているものであること、
（ハ）当該型割り線によって上記左型、右型を半径方向外方に分離させて型開きするようにしたこと。
なお、上記の「左型、右型の抜き方向の面」は、図２において型割り線Ｂを通り紙面に対して垂直な型割り面に対して垂直な面であって抜き方向の面を意味する。
【０００６】
【作用】
車軸が挿通されるハブ部と、タイヤが装着されるリム部と、該リム部とハブ部とを同心円をなすように接続する複数のスポーク部とを、該各スポーク部が中空をなすように一体鋳造してなる自動二輪車のキャストホイールについて、上記スポーク中空のリム側最底部の内面位置が上記リム部の底壁の内周面よりホイール中心寄りに位置しており、外部から上記中空内に貫通している孔であって中子支えの痕跡である貫通孔が上記リム側最底部の内面に接するように位置している、自動二輪車のキャストホイールを鋳造する金型を、ハブ部、スポーク部の周囲及びリム部の内周面部分を形成する上型、下型と、リム部の外周面部分を形成する左型、右型の分割型により構成したことにより、金型全体が少ない分割型で構成されるので、当該金型が単純な構造であり、その組み合わせ操作、型割り操作も単純である。
そして、上記左型、右型の分割型を、その型割りに際し、上記リム側最底部においてアンダカットが発生しない方向に２分割する型割り線が設定され、当該型割り線によって上記左型、右型を半径方向外方に分離させて型開きするようになされており、このことにより、単純な型割り操作によって上記リム側最底部においてアンダカットを発生させることなしに、極めて能率的に型割り作業を行うことができる。
【０００７】
【実施の形態】
次いで、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図において、１は車体フレーム２の前端のヘッドパイプ２ａにより左右に回動自在に支持されたフロントフォークであり、該フロントフォーク１の上端には操向ハンドル３が固着され、下端には前輪４が回転自在に軸支されている。この前輪４は、本発明の特徴を有するキャストホイール５と、該ホイール５の外周部に装着されたタイヤ６とを備えている。なお、矢印Ａは前進時の回転方向を示す。
【０００８】
上記キャストホイール５は、車軸が軸受を介して挿通されるハブ部７と、上記タイヤ６が装着されるリム部８と、該リム部８と上記ハブ部７とを同心円をなすように接続する３本のスポーク部９とを、該スポーク部９の内部が中空ｂとなるように一体鋳造されたものである。
上記ハブ部７は、中心に車軸支持部７ａを有し、該車軸支持部７ａを薄肉のドラム部７ｂで囲んだもので、該ドラム部７ｂと車軸支持部７ａとの間には肉抜き空間ａが形成されている。
上記リム部８は、横断面皿状の底壁８ａの左、右両側に上記タイヤ６が嵌合する耳部８ｂ，８ｃを一体に起立形成したものであり、また上記底壁８ａの内周面ｃには補強用の環状リブ８ｄが一体形成されている。
上記スポーク部９は、側面視で、外周側部分が回転方向後側に位置するように傾斜し、若干弧状をなしており、かつ内部は中空ｂとなっている。この中空ｂは上記ハブ部７の肉抜き空間ａと連通しており、かつ上記リム部８側は閉塞されている。
【０００９】
上記中空ｂを構成する壁部の内、リム部８側（外周側）に位置するリム側最底部９ａは、上記リム部８とスポーク部９との接続点、即ち該リム部８の底壁８ａよりホイール中心側に偏位している。これにより上記リム側最底部９ａの内面ｄは上記リム部８の底壁８ａの内周面ｃよりホイール中心寄りに位置している。さらにまた上記リム側最底部９ａは、ホイール中心側に凸となるよう若干円弧状に形成されている。そして該リム側最底部９ａの前側コーナ部の図２紙面手前側及び後側コーナ部の紙面向こう側に貫通孔９ｂ，９ｃが形成されている。この貫通孔９ｂ，９ｃは上記中空ｂ及び肉抜き空間ａを形成するための中子の支持片の痕跡により形成されたものである。
【００１０】
上記３本のスポーク部９は何れも、図６に示すように、横断面で見ると翼形状をなしており上記中空ｂを構成する側壁１０の内面には、何れのスポーク部９にも基本部分より薄肉にすることにより軽量化を図るための上側、下側溝１０ａ，１０ｂが形成されている。これらの溝の深さは、鋳造時に下側に位置する下側溝１０ｂが上側に位置する上側溝１０ａより深く設定されている。このような深さに設定したのは以下の理由による。
即ち、より一層軽量化を図るには上記溝を深くして薄肉にすれば良いのであるが、あまり薄肉にすると鋳造時に湯の流れが悪化するので限界がある。他方、鋳造時の湯の圧力は、湯の自重により下側に位置する部分が上側に位置する部分より高くなるので、下側部分に湯が廻り易い。そこで本実施形態では、鋳造時に下側に位置する下側溝１０ｂをより深く設定して下側をより薄肉とすることにより、湯の供給を確保しつつ軽量化を図っている。
【００１１】
この実施の形態のキャストホイール５の鋳造用金型は、図３に二点鎖線で示すように、ハブ部７、スポーク部９の周囲及びリム部８の内周面部分を形成する下型２１、上型２２と、リム部８の外周面を形成する左型２３、右型２４により構成されている。そして、下型２１、上型２２は軸と直角の平面Ａ（図３）で上、下に二分割されており、左型２３、右型２４は軸を含む平面Ｂで左、右に二分割されている。ここで、中空ｂを構成するリム側最底部９ａは、リム部８の底壁８ａよりホイール中心側に偏位しているので、その配置位置の如何によっては、上記リム部外周面を形成するための左型２３、右型２４の型割りが不可能となるいわゆるアンダカットが発生する。これを回避するために、図２に示すように、右型２４の抜き方向Ｘに対して上記リム側最底部９ａがなす角βが鈍角になるようにし、割り方向（矢印Ｃ参照）に見た場合に上記リム側最底部９ａに引っ掛かる部分が生じることなく開放されるように型割り線Ｂが設定され、かつ、該線が上記リム側最底部からはずれており、これにより、当該型割り線Ｂによって上記左型、右型が半径方向外方に分離して型開きされる。したがって、上記リム側最底部９ａが型割りの支障になることはない。
【００１２】
また、中空ｂを構成するリム側最底部９ａをホイール中心側に僅かに凸の曲面状に形成するとともに、該最底部９ａの前側コーナ部及び後側コーナ部に貫通孔９ｂ，９ｃを内面ｄと接するように形成しているので、中空ｂ内の洗浄液の排水性、ショット玉の排出性を確保でき、洗浄液、あるいはショット玉を素早く排出でき、また、上記前、後側コーナ部に中子支持片を位置させることにより、該支持片の痕跡でもって上記貫通孔９ｂ，９ｃを形成したので、別個に孔加工を要することもない。
そして上記リム側最底部９ａをリム部８とスポーク部９との接続点であるリム部８の底壁８ａよりホイール中心側に偏位させたので、上記貫通孔９ｂ，９ｃをリム側最底部９ａの内面ｄに接するように形成しながらリム部とスポーク部との接続部の角Ｒを削ってしまうこともなく、外観の低下を回避できる。
また上記リム側最底部９ａをホイール中心側に偏位させたので、機械加工前の鋳造品（素材）で見た場合に該リム側最底部９ａをリム部８の底壁８ａより薄肉にでき、素材状態での軽量化及びコストダウンを図ることができる。
即ち、キャストホイールの場合、図４、図５に示すように、二点鎖線で示す形状に鋳造し、リム部のタイヤが装着される部分での嵌合を確実にして空気洩れを防止するため、及び強度確保に必要な部材厚さを精度よく確保するために実線で示す形状に切削加工することとなる。従来のリム側最底部がリム部８の底壁８ａと同じ位置にある場合（図４の破線参照）には、該最底部も機械加工されるので、該最底部は加工代ｅを含む厚さに設定されている。一方、本実施形態の場合、リム側最底部９ａはホイール中心側に偏位しているので機械加工されることはない。従って、該リム側最底部９ａは加工代を含まない厚さに設定され、それだけ軽量化と無駄な材料が削減される。
【００１３】
また、上記キャストホイール５の鋳造においては、ひけの発生を防止するには例えば図４のスポーク部９、底壁８ａ、耳部８ｂ，８ｃの順で冷却していくのが望ましい。しかし従来のキャストホイールでは、底壁８ａのスポーク部に対応する部分についても加工代の分だけ厚肉となっており、熱容量が大きいことから、該底壁８ａより耳部８ｂ，８ｃが先に冷却し、その後に該底部８ａが冷却する傾向があり、そのため、該底壁８ａの冷却時に周囲から湯が補給されず、その結果該底部８ａにひけが発生し易いという問題があった。従来は、この問題を回避するために例えば耳部８ｃに冷却を遅らせるための押湯８ｅを設けており、該押湯８ｅも無駄な材料の増加の原因となっていた。
【００１４】
この実施の形態の場合は、上述のようにスポーク部９の底壁８ａに対応する部分、つまり、リム側最底部９ａは加工代が不要の分だけ薄肉となっており、従って該リム側最底部９ａが耳部８ｂ，８ｃより先に冷却し、上述のひけの発生が防止され、その結果、上記押湯８ｅを不要にでき、この点からもさらに無駄な材料の削減を図ることができる。
なお、上記実施形態では、リム側最底部９ａをホイール中心側に凸の曲面状に形成したが、該リム側最底部は必ずしも曲面に形成する必要はなく、例えば図７に示すように、リム側最底部９ｄを直線状にかつ傾斜状に形成してもよい。
【００１５】
また、上記実施形態では、リム側最底部９ａを、リム部８の底壁８ａからホイール中心側に偏位させたが、必ずしも偏位させる必要はなく、例えば図８に示すように、リム部８の底壁８ａの上記中空ｂに対応する部分８の底壁８ａ’を厚肉に設定し、つまり中空ｂの最底面ｆを底上げし、該底上げされた最底面ｆに接するように貫通孔９ｅを形成してもよい。
【００１６】
さらにまた、例えば、図９に示すように、上記リム側最底部を偏位させる方法と最底面を底上げする方法とを、スポーク部の位置によって組合わせることも有効である。この例では、上記左型２３、右型２４の割り面Ｂ上に位置するスポーク部４１のリム側最底面４１ａを底上げ方式とし、割り面Ｂと直角の線上に位置するスポーク部４２のリム側最底部４２ａをホイール中心側に偏位させている。
このようにした場合には、スポーク９を４本備えていながら、型割りに支障が生じることはなく、何れのスポークにおいても貫通孔を中空の底面に接するようにかつスポーク部とリム部との接続部よりホイール中心側寄りに配置できる。
また、上記底上げ方式のリム側最底面４１ａ，４１ａ同士及び偏位方式のリム側最底部４２ａ，４２ａ同士がそれぞれホイール中心に対して点対称の位置にあるので、重量バランスがくずれるという問題が生じることもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明の自動二輪車のキャストホイールの製造方法によれば、上記スポーク中空のリム側最底部の内面を上記リム部の底壁の内周面よりホイール中心寄りに位置させ、中子支えの痕跡である貫通孔を上記リム側最底部の内面に接するように形成して、リム部とスポーク部との接続部の角Ｒを削ることなくスポーク部の中空内の排水性等を向上できるようにし、かつ、上記リム部の底壁の上記リム側最底部に対応する部分を上記底壁の他の部分よりホイール中心側に偏位させることにより、上記リム部最底部の内面をホイール中心寄りに位置させて、上記リム側最底部の鋳造時厚さを加工代が不要な薄肉に設定でき、軽量化及びコスト削減を図ることができる等の効果を有する構造のキャストホイールを製造するについて、上記キャストホイールの鋳造金型を、ハブ部、スポーク部の周囲及びリム部の内周面部分を形成する上型、下型と、リム部の外周面部分を形成する左型、右型の分割型により構成したものとし、上記左型、右型の分割型を、その型割りに際し、上記リム側最底部においてアンダカットが発生しない方向に２分割する型割り線を設定したものとし、さらに、上記型割り線によって上記左型、右型を半径方向外方に分離させて型開きするようにしたことにより、金型の構造を可及的に単純にし、また、金型の組み合わせ操作、型開き操作を簡単、容易にし、さらに、単純な型割り操作によって、上記リム側最底部においてアンダカットを発生させることなく、極めて能率的に型割り作業を行うことができる。
従って、上記のキャストホイールを、複雑な構造の金型を用いることなく、かつ能率的に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるキャストホイールを備えた自動二輸車の右側面図である。
【図２】上記実施形態キャストホイールの左側面図である。
【図３】図２のIII −III 線断面図である。
【図４】上記実施形態キャストホイールのリム部の拡大断面正面図である。
【図５】上記実施形態キャストホイールのリム部の拡大断面正面図である。
【図６】図２のVI−VI線断面図である。
【図７】上記実施形態キャストホイールのリム部最底部の変形例の側面図である。
【図８】上記実施形態キャストホイールのリム部最底部の変形例の側面図である。
【図９】上記実施形態キャストホイールの変形例の側面図である。
【図１０】従来のキャストホイールのリム部最底部の側面図である。
【符号の説明】
５・・・キャストホイール
６・・・タイヤ
７・・・ハブ部
８・・・リム部
８ａ・・・底壁
９・・・スポーク部
９ａ・・・リム側最底部
９ｂ，９ｃ・・・貫通孔
ｂ・・・中空
ｃ・・・内周面
ｄ・・・内面

Claims (1)

1. 車軸が挿通されるハブ部と、タイヤが装着されるリム部と、該リム部とハブ部とを同心円をなすように接続する複数のスポーク部とを、該各スポーク部が中空をなすように一体鋳造してなる自動二輪車のキャストホイールについて、上記スポーク中空のリム側最底部の内面位置が上記リム部の底壁の内周面よりホイール中心寄りに位置しており、外部から上記中空内に貫通している孔であって中子支えの痕跡である貫通孔が上記リム側最底部の内面に接するように位置している、自動二輪車のキャストホイールの製造方法であって、
   上記キャストホイールの鋳造金型を、ハブ部、スポーク部の周囲及びリム部の内周面部分を形成する上型、下型と、リム部の外周面部分を形成する左型、右型の分割型により構成し、
   上記左型、右型の分割型の型割りに際して、上記リム側最底部の傾斜面が上記左型、右型の抜き方向の面に対し垂直方向もしくは鈍角になり、該リム側最底部においてアンダカットが発生しない方向にその型割り線が設定され、かつ、該線が上記リム側最底部からはずれており、
   当該型割り線によって上記左型、右型を半径方向外方に分離させて型開きするようにした自動二輪車のキャストホイールの製造方法。

Images