JP3918013B1 - スポーク車輪用バランスウェイト部材 - Google Patents

Abstract

【課題】環境基準を満たすとともに、従来の取扱性を損なうことなく、低コストで信頼性の高い簡易な構成のスポーク車輪用バランスウェイト部材を提供する。
【解決手段】車輪のスポーク３０をその側方から収容するための溝状の間隙１２を隔てて対向する一対の対向部１０、１１と、この両対向部１０、１１を互いに連結して両者間に前記スポーク３０を押圧固定する連結部２０とからなるスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａにおいて、前記連結部２０は、塑性変形可能な素材により、前記対向部１０、１１と別体のインサート部材として両対向部１０、１１に及ぶ長さに形成し、前記対向部１０、１１は、純亜鉛材の鋳造により形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、リムを支持するスポークに取り付けてホイールバランスの調整をするためのスポーク車輪用バランスウェイト部材に関する。

特許文献１に記載のスポーク車輪用バランスウェイト部材が知られている。このバランスウェイト部材は、車輪のスポークをその側方から案内するための溝状の間隙を隔てて互いに対向する一対の対向部と、この両対向部を互いに連結して両者間に上記スポークを固定する連結部とから構成され、展性に富む軟質金属である錫や錫合金を材料とし、両対向部と連結部とを一体鋳造することにより略截頭錐体形状に形成したものである。

スポークへの取付けは、溝状の間隙にスポークを側方から挿入して対向部で挟み込み、両対向部を締め付けることにより行う。この取付け方法は、バランスウェイト部材をスポークに容易に取り付けることができ、また、径の異なる数種類のスポークについて、同じバランスウェイト部材で対応できることから、上記バランスウェイト部材は、鉛材のような環境問題を回避しつつ、取扱いや管理の点で優れ、また、簡易な構成による高い信頼性を有するものである。

しかし、上記バランスウェイト部材は、高価な錫を使用することから高コスト化を招いており、その他の展性に富む軟質金属で環境基準に沿うもの、例えば、銅、銀等ではなおさら高コスト化を招き、アルミニウムでは密度の点で不適当である。
そのほか、軟質金属材料によらない構造、例えば、スポークに固定するための締結機構を重錘部に設けて構成した場合には、構造の複雑化によるコストの点および信頼性の点で問題がある。
特開２００２−８９６２８号公報

本発明の目的は、環境基準を満たすとともに取扱い性を確保した上で、低コストで信頼性の高い簡易な構成のスポーク車輪用バランスウェイト部材を提供することにある。

本発明は、請求項１記載のごとく、車輪のスポークをその側方から収容するための溝状の間隙を隔てて互いに対向する一対の対向部と、この両対向部を互いに連結して両者間に前記スポークを押圧固定する連結部とからなるスポーク車輪用バランスウェイト部材において、前記対向部は、純亜鉛材の鋳造体により形成すると共に、その底部を、一方の対向部側から他方の対向部側へ向かって傾斜させてなり、前記連結部は、両対向部とは別体の部材として塑性変形可能な素材により形成すると共に、両対向部に及ぶインサート部材とし、該連結部を塑性変形して両対向部によりスポークを挟着することを特徴とする。

請求項１記載のごとく、連結部を塑性変形可能な素材で形成したことにより、両対向部によりスポークを側方から挟み込み、連結部を折り曲げて両対向部によりスポークを締め付け、容易にバランスウェイト部材を取り付けることができる。また、両対向部を連結部とは別体に形成したことにより、材質の展性に依らず安価で環境基準に適合した材料を使用することができる。

また、連結部をインサートモールド成形したことにより、安価で、両対向部を強固に一体化して耐久性に優れると共に、対向部を純亜鉛材で形成したことにより、亜鉛の犠牲防食作用による防錆効果が期待されるバランスウェイト部材を提供することができる。

また、対向部の底面が、対向部の一方から他方に向かって傾斜していることにより、その底面がスポーク車輪のリムに沿うため、対向部によりスポークを確実に締付けて安定して取り付けることができる。

以下、図１乃至図７を参照して本発明に係るスポーク車輪用バランスウェイト部材について説明する。

図１は本発明に係るスポーク車輪用バランスウェイト部材を示す正面図であり、図２は、スポーク車輪用バランスウェイト部材の平面図である。

スポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、重錘要素である左右一対の対向部１０、１１と、この対向部１０、１１とは別体の連結部２０とにより構成されている。両対向部１０、１１は一定の距離をおいた状態で連結部２０により連結して、二輪車のスポーク３０を案内する溝状の間隙１２を形成する。この間隙１２は、少なくとも二輪車のスポーク３０が通るだけの間隔を空けて形成される。

連結部２０は、塑性変形可能な素材により対向部１０、１１とは別体に形成する。本実施形態においては、連結部２０は鉄板を湾曲して形成する。図１及び図２に二点鎖線で示すように、連結部２０は、対向部１０及び対向部１１を一定の間隔をあけた状態で連結可能な長さに形成し、また、連結部２０の上下幅は対向部１０、１１の高さよりも短く形成する。また、連結部２０の左右両端部には上下に長い通孔２１、２１を形成してインサートモールド成形により両対向部１０、１１を強固に一体化する。

対向部１０、１１は、塑性変形可能な連結部２０と別体に形成するため、展性に乏しい材質を用いることができ、安価に、また環境基準を満たすように形成することができる。
本実施形態においては、純亜鉛材の鋳造により形成する。対向部１０、１１に用いられる純亜鉛材としては、亜鉛を９９．９パーセント以上含むような、例えば、ＪＩＳ規格（Ｈ２１０７）における普通亜鉛地金や最純亜鉛地金などの純度の高いものを使用することが好ましい。

また、図１及び図２に破線で示すように、対向部１０、１１のそれぞれの対向面の略中央部に、縦向きにスポーク保持部１３、１３を形成する。図３に対向部１０の対向面を示し、図４に図３のＡ−Ａ断面図を示す。スポーク保持部１３は、スポーク３０を保持する細径部１３ａと、ニップル３１を保持する大径部１３ｂと、リムＲの突部（図示せず）を受ける凹部１３ｃとにより構成される。

スポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、バランスなどの問題から柱体や錐体に形成するとよく、この柱体又は錐体に対して縦向きに間隙１２を形成する。
本実施形態においては、スポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、底部を斜めに傾斜した截頭錐体形状に形成されている。底部の傾斜角は、スポークとリムＲとの取付角度に合わせ、このスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａをスポーク３０に取り付けた際に該底部がリムＲに沿うように形成する。

次に、上記のごとく構成されるスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａの製造方法について説明する。

スポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、連結部２０の通孔２１、２１をそれぞれ対向部１０、１１に埋め込むようにインサートモールド成形して、連結部２０と対向部１０、１１とが離脱しないように強固に一体形成される。

本実施形態において、対向部１０、１１は純亜鉛材の鋳造により形成される。従来、純亜鉛材は湯流れが悪いことが知られており、一定少量の溶融亜鉛を間欠的に供給し、充填不良などの欠陥を生じないようにバランスウェイト部材を連続的に大量生産することが困難であった。また、圧力をかけて溶融亜鉛を金型に注入すると、気泡などが混入するおそれがあり、その場合、バランスウェイト部材の重量や重量バランスが崩れてしまう。

上記問題のために、純亜鉛材を溶解する溶解炉には、底部に出湯口を形成すると共に、純亜鉛材を溶解するための溶解ヒータの他に、出湯口の近傍にも加熱ヒータを設ける。さらに、出湯口の開閉弁は酸化膜などの保護膜を形成するステンレス材などにより形成し、出湯口の近傍もステンレス材などで覆った。

純亜鉛材の鋳造は、まず、溶解ヒータによって純亜鉛材を溶解して加熱すると共に、加熱ヒータによって底部の出湯口を十分に加熱しておく。そして、一定時間だけ開閉弁を開放し、溶融亜鉛を自重落下により出湯して金型に注入する。

出湯口を十分に加熱して出湯の温度管理をすることにより、溶融亜鉛の流動性を確保することができ、また、開閉弁と出湯口付近にステンレス材を用いたことにより、溶融亜鉛の凝着による開閉弁の詰まりなどを防止して、湯切れを良くし、出湯を開始する際に溶湯の流れを乱すことなく吐出することができるため、簡易な構成の溶解炉により溶融亜鉛の自重落下を可能とし、自然な流れを形成して充填不良を防止する。

このようにして、湯流れが悪い溶融亜鉛を一定少量づつ間欠的に供給して、気泡の混入などによる充填不良がなく、簡易な構成の溶解炉により低コストで信頼性の高いバランスウェイト部材を大量生産する。

次に、上記のごとく形成したスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａの取付けについて説明する。図５は、スポーク車輪用バランスウェイト部材をスポークに取り付けた状態を示す部分断面図であり、図６はその平面図である。

スポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、その間隙１２にスポーク３０を挿入してスポーク保持部１３との位置を合わせ、両対向部１０、１１を両外側から圧接することにより取り付ける。
本実施形態においては、対向部１０、１１は展性に乏しい純亜鉛材により形成されているが、それとは別体の鉄板からなる連結部２０が折れ曲がることで対向部１０、１１によってスポーク３０を挟着することができる。

図６に示すように、対向部１０、１１を両外側から圧接することにより連結部２０が折曲して間隙１２が閉じる。そして、図５に示すように、スポーク保持部１３、凹部１３ｃによってスポーク３０及びニップル３１を受けてこれらを抱き込むようにスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａを締付け固定する。

上記のごとく構成したスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、以下に述べる効果を奏する。

連結部２０を、塑性変形可能な鉄板により対向部１０、１１と別体に形成したことによって、対向部１０、１１を形成する純亜鉛材の展性に依らず、連結部２０を折曲して両対向部１０、１１によりスポーク３０を挟み込んで締め付け、容易にスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａを取り付けることができる。

さらに、対向部１０、１１は純亜鉛材を鋳造して形成し、連結部２０を対向部１０、１１にインサートモールド成形したことにより、耐久性に優れたスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａを安価に提供することができる。さらに、亜鉛の犠牲防食作用による防錆効果を奏する。また、純亜鉛材により形成したスポーク車輪用バランスウェイト部材１ａは、アルミニウムなどを添加した亜鉛−アルミニウム合金により形成したものに比べて経時劣化しにくいため耐久性に優れる。

次に、スポーク車輪用バランスウェイト部材の別の実施形態について説明する。図７は、別の実施形態のスポーク車輪用バランスウェイト部材を示す平面図である。対向部１０、１１の形状や材質については前述の実施形態のスポーク車輪用バランスウェイト部材と同一であるため説明を省略する。

本実施形態のスポーク車輪用バランスウェイト部材１ｂの連結部２２は、鉄板をくの字状に折曲げて形成されている。連結部２２の両端部には通孔（図示せず）を形成し、この部分を対向部１０、１１に埋め込むようにインサートモールド成形してスポーク車輪用バランスウェイト部材１ｂを一体に形成する。

上記のごとく形成したスポーク車輪用バランスウェイト部材１ｂは、連結部２２が折曲げられていることにより、前述の実施形態よりも楽な力で対向部１０、１１を両外側から圧接してスポーク３０に取り付けることができる。

上記各実施形態について、重錘要素である対向部１０、１１の材料として純亜鉛材を用い、連結部２０、２２の材料としては鉄板を用いたが、この連結部２０、２２は塑性変形可能な素材の一例であって、連結部２０、２２の素材は鉄板に限られない。

本発明に係るスポーク車輪用バランスウェイト部材を示す正面図である。 本発明に係るスポーク車輪用バランスウェイト部材を示す平面図である。 対向面を示す対向部の側面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 スポーク車輪用バランスウェイト部材の取付け状態を示す部分断面図である。 スポーク車輪用バランスウェイト部材の取付け状態を示す平面図である。 別の実施形態のスポーク車輪用バランスウェイト部材を示す平面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ スポーク車輪用バランスウェイト部材
１０、１１ 対向部
１２ 間隙
２０、２２ 連結部
２１ 通孔

Claims (1)

1. 車輪のリムから輪心を反れて傾斜するスポークをその側方から収容するための溝状の間隙を隔てて互いに対向する一対の対向部と、この両対向部を互いに連結して両者間に前記スポークを押圧固定する連結部とからなるスポーク車輪用バランスウェイト部材において、
   前記対向部は、純亜鉛材の鋳造体により形成すると共に、そのリムに面する底面を溝の正面視で左右方向に所定角度に傾斜させてなり、
   前記連結部は、両対向部とは別体の部材として塑性変形可能な素材により形成すると共に、両対向部に及ぶインサート部材とし、該連結部を塑性変形して両対向部によりスポークを挟着することを特徴とするスポーク車輪用バランスウェイト部材。

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