JP5435808B2 - ハブの製造方法および該ハブを備えるホイール - Google Patents

Description

本発明は自動二輪車等の車輪に用いられるハブの製造方法および該ハブを備えるホイールに関する。

従来、スポークを用いたホイールにおいては、車軸を貫通するハブの外周にブレーキディスクを取付ける構造を有している。この構造は、例えば、図１２に示すようなハブ構造では、ブレーキディスク取付け部１０５がハブ１００の外周からハブ径外方向に適宜突出した構造のものが知られている。このハブ構造の部分の製造方法においては、図１３に示すように、例えば成型金型の固定型９７と可動型９９とがブレーキディスク取付け部１０５の背面に対応する位置まで延びた構造で、ハブ１００の内周側全体をスライド型９８で形成する。なお、スライド型９８は、パーティングラインＰＬを境にして左右に移動できるように構成されている。

前掲のような製造方法によれば、ブレーキディスク取付け部１０５をコンパクトにすることができるが、図１２および図１３に示すような従来構造においては、ブレーキディスク取付け部１０５の背面は、スライド型９８の抜き勾配を必要とするため、機械加工によって切除調整していた。このような切削加工作業はその負荷が大きく加工コストがかかる問題があった。
一方、切削加工等をしない場合は、ブレーキディスク取付け部１０５の延出方向とスライド型９８の抜き方向との交差角度が大きい部分では、例えば、図１４に示すように、スライド方向に沿った位置では大きく厚み差（ｔ１＞ｔ２）が大きくなり、ブレーキディスク取付け部１０５の板厚が傾斜し、強度が確保しにくくなる。したがって、充分な強度を確保するべくブレーキディスク取付け部１０５の板厚を十分に確保しようとすると、ブレーキディスク取付け部１０５の板厚を厚くする必要があり、その結果、ハブ１００のサイズと重量が大きくなってしまう課題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、固定型と可動型ならびにハブのフランジ内側をスライド型で成形するハブの製造方法において、ブレーキディスク取付け部の裏面の傾斜を小さできるハブの製造方法および該ハブを備えるホイールを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車軸が貫通する筒部と、前記筒部の両端部から筒部径方向の外側に延びるフランジと、前記フランジの外周縁からフランジ径方向外側に突出する複数のブレーキディスク取付け部と、を有するハブを製造するとき、前記フランジの外周縁の車軸方向側面から前記ブレーキディスク取付け部側の側面までを、固定型と可動型とで形成するようにし、前記ハブの筒部外周面から前記フランジの径方向内周面、前記ブレーキディスク取付け部の裏面までを、筒部径方向にスライド移動するスライド型にて形成するハブの製造方法において、
前記スライド型のパーティングラインを、前記ブレーキディスク取付け部の背面に位置するようにすることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記ブレーキディスク取付け部を５個備える前記ハブを製造するときに、前記スライド型のパーティングラインを、任意の１つのブレーキディスク取付け部の背面と、該任意の１つのブレーキディスク取付け部から最も離れた２つのブレーキディスク取付け部のうち一方側の背面に位置するようにすることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の構成に加えて、前記ブレーキディスク取付け部を前記フランジの双方に有するハブを製造するときに、前記スライド型のパーティングラインを、車軸方向から見て、表裏で同じライン取りの形状にすることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、車軸が貫通する筒部と、前記筒部の両端部から筒部径方向の外側に延びるフランジと、前記フランジの外周縁からフランジ径方向外側に突出する複数のブレーキディスク取付け部と、を有するハブを備えるホイールにおいて、
前記フランジの外周縁の車軸方向側面から前記ブレーキディスク取付け部側の側面までを、固定型と可動型とで形成され、前記ハブの筒部外周面から前記フランジ）の径方向内周面前記ブレーキディスク取付け部の裏面までを、筒部径方向にスライド移動するスライド型にて形成され、更に、前記スライド型のパーティングラインが、前記ブレーキディスク取付け部の背面に位置する成形型を用いて成形されたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記ブレーキディスク取付け部が５個設けられ、前記スライド型のパーティングラインが、任意の１つのブレーキディスク取付け部の背面と、該任意の１つのブレーキディスク取付け部から最も離れた２つのブレーキディスク取付け部のうち一方側の背面に位置する成形型を用いて形成されたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載の構成に加えて、前記ブレーキディスク取付け部は前記フランジの双方に設けられ、前記スライド型のパーティングラインが、車軸方向から見て、表裏で同じライン取りの形状になる成形型を用いて形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ブレーキディスク取付け部の外径をコンパクトに形成することができ、かつ、スライド型のパーティングラインを任意のブレーキディスク取付け部の背面に設けることで、ブレーキディスク取付け部の抜き勾配による傾斜部分の長さを短くすることができる。この結果、効果的な薄肉化が図れ、強度を十分に確保したまま軽量化を達成することができる。

請求項２の発明によれば、ブレーキディスク取付け部が５個設けられる場合でも、パーティングラインのライン取りを効果的にして、ブレーキディスク取付け部の板厚の傾斜部分の長さを極力短く抑えることができる。

請求項３の発明によれば、ブレーキディスクがハブ左右両方のフランジに設けられる場合でも、左右のディスク取付け部の板厚の傾斜を左右両方とも抑えることができる。また、パーティングラインを、表裏で同じライン取りの形状とすることにより、左右で同じ形状のスライド型を使用することができる。

請求項４の発明によれば、ブレーキディスク取付け部の外径がコンパクトに形成され、かつ、スライド型のパーティングラインが任意のブレーキディスク取付け部の背面に設けられたことで、このブレーキディスク取付け部の抜き勾配による傾斜部分の長さが小さいハブを備えたホイールを得ることができる。

請求項５の発明によれば、ブレーキディスク取付け部が５個設けられる場合でも、ブレーキディスク取付け部の板厚の傾斜部分の長さが短く構成されたハブを備えるホイールを提供することができる。

請求項６の発明によれば、ブレーキディスクが左右両方に設けられる場合でも、左右のブレーキディスク取付け部の板厚の傾斜部分が小さく構成されたハブを有するホイールを提供することができる。また、スライド型のパーティングラインが、ハブの端面の双方から見て同じライン取りの形状で、左右で同じ形状のスライド型を使用した成形型によって製造されたハブを提供することができる。

本発明に係るハブを備えるホイールを使用した自動二輪車の前輪部分を示す左側面図である。 本発明に係るハブを示す斜視図である。 本発明に係るハブを示す正面図である。 本発明に係るハブを製造するための成形型を示す概略断面図である。 本発明に係るハブを示す側面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。 図５におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。 本発明に係るホイールを示す左側面図である。 図８に示すホイールの部分断面図である。 図９に示すＣ部分の拡大図である。 本発明に係る自動二輪車の後輪部分を示す右側面図である。 従来のハブの側面図である。 図１２に示す従来のハブを製造するための成形型を示す概略断面図である。 図１２における断面Ｄ−Ｄ線に沿った矢視図である。

以下、本発明の一実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態におけるハブの製造方法について、図４〜図７を参照して説明するが、先ず、図１〜図３を参照して、ハブおよびホイールの概略構成について説明する。

本実施形態におけるハブ１０は、図１に示すように、例えば自動二輪車のフロントフォーク７１に車軸９０を介して回転自在に保持され、前輪ＦＷの中心部分を構成する。
このハブ１０の構成を大別すると、図２に示すように、車軸９０が貫通する筒部１と、筒部１の両端部から筒部径方向の外側に延びるフランジ２，３と、このフランジ２，３の外周縁からフランジ径方向外側に突出する複数のブレーキディスク取付け部５とを備えた構造である。
そして、フランジ２，３に形成された多数のスポーク受け穴９とタイヤゴム部８１が装着されるリム６１に形成されたリム側スポーク受け穴６２（図９参照）とにスポーク両端が貫通保持されてホイール６０が構成されている。

ハブ１０は、図２および図３に示すように、筒部１の両端に設けられたフランジ２，３を有して例えば鼓のような外観を呈しており、筒部１の筒部外周面１ａには車軸方向に沿って４つのリブ１ｂが設けられて両フランジ２，３の強度アップが図られている。また、両フランジ２，３は、その外周縁寄りの箇所で全周にわたってスポーク受け穴９が所定間隔に設けられている。また、両フランジ２，３の外周縁からさらにハブ径方向外側に突出した５個のブレーキディスク取付け部５が設けられ、このブレーキディスク取付け部５には、それぞれビス孔８が形成されており、ブレーキディスク５０を、その表面５ｂ側に固定できるように構成されている。

また、両フランジ２，３の表側の側面７は、そのフランジ全体形状がハブ内方側に凹むような構造を備えているとともに、筒部１側からブレーキディスク取付け部５に向って半径方向に延びる外面リブ７ａが設けられている。
このように、ハブ１０は、両フランジ２，３がお椀状とも云える湾曲構造であるとともに、外面リブ７ａおよびリブ１ｂを有する構造により、軽量化と強度アップが図られている。

本実施形態におけるハブ１０の製造方法について説明する。
本実施形態において、ハブ１０を製造するときの金型は、例えば図４に示すように、ハブ１０の外側の側面７を形成する固定型３０と可動型４０およびハブ１０の内側部分を形成するスライド型２０，２１を備えている。すなわち、両フランジ２，３の外周縁を構成する車軸方向側面４からブレーキディスク取付け部５を取付ける側の側面を、固定型３０と可動型４０とで形成するようにし、ハブ１０の内側となる筒部外周面１ａから両フランジ２，３の径方向内周面６、ブレーキディスク取付け部５の背面５ａまでを、筒部径方向に沿ってスライド移動するスライド型２０，２１にて形成する。
なお、ハブ１０の車軸９０が貫通する内面については、従来同様であるので図示ならびにその説明を省略する。

ハブ１０を成形する際は、先ず、前掲の固定型３０、可動型４０およびスライド型２０，２１ならびにその他所定部材により形成されたキャビティに、例えばアルミ合金を注入して所望形状のハブ１０を構成する（図４に示す状態）。
その後、スライド型２０，２１をハブ径方向に沿ってスライド移動させてから、可動型４０を開くように移動する。これにより、図２に示すようなハブ１０を取り出すことができる。

本実施形態におけるスライド型２０，２１は、図５に模式的に示すようなパーティングラインＰＬを有して、ハブ１０のフランジ２，３の間に入り込んでいる。すなわち、パーティングラインＰＬは、ハブ１０の軸方向から見た場合、図中右側にパーティングラインＰＬ１（２点鎖線にて図示）と左側のパーティングラインＰＬ２（１点鎖線にて図示）とを有するように見える（片側から見た場合、実際には、２つのラインは同時に見えず片側のパーティングラインのみが見える）。
そして、本実施形態において重要なことは、スライド型２０，２１のパーティングラインＰＬ（ＰＬ１，ＰＬ２）が、ブレーキディスク取付け部５の背面５ａに位置するように配置されていることである。

このパーティングラインＰＬについて更に詳しく説明する。
先ず、図５において、図中右上から右下方に向って延びるパーティングラインＰＬ１（２点鎖線にて図示）のライン取りについて説明する。
パーティングラインＰＬ１は、図中右上側のブレーキディスク取付け部５の背面５ａ（例えばフランジ３の背面側）の中央をハブ半径方向に延びる取付け部ラインＰＬ１-１と、この取付け部ラインＰＬ１-１に続いて外周縁の接線方向に延びる外周縁ラインＰＬ１-２と、外周縁ラインＰＬ１-２に続いてフランジ半径方向に沿って延びるハブ径ラインＰＬ１-３と、ハブ径ラインＰＬ１-３に続いて筒部１の外表面に沿って延びる筒部ラインＰＬ１-４と、筒部ラインＰＬ１-４に続いてフランジ半径方向に沿って延びるハブ径ラインＰＬ１-５と、ハブ径ラインＰＬ１-５に続いて外周縁の接線方向に沿って延びる外周縁ラインＰＬ１-６と、
図中下側のブレーキディスク取付け部５の背面５ａの中央をハブ半径方向に延び且つ外周縁ラインＰＬ１-６続いて延びる取付け部ラインＰＬ１-７と、から構成される。

一方、パーティングラインＰＬ２（１点鎖線にて図示）は、図中上側において、ブレーキディスク取付け部５の背面５ａ（例えばフランジ２の背面であるので図示の表側５ｂの裏側）の中央をハブ半径方向に延びる取付け部ラインＰＬ２-１と、この取付け部ラインＰＬ２-１に続いて外周縁の接線方向に延びる外周縁ラインＰＬ２-２と、外周縁ラインＰＬ２-２に続いてフランジ半径方向に沿って延びるハブ径ラインＰＬ２-３（実際にはハブ径ラインＰＬ１-３と同じ）と、ハブ径ラインＰＬ２-３に続いて筒部１の外表面に沿って延びる筒部ラインＰＬ２-４と、
筒部ラインＰＬ２-４に続いてフランジ半径方向に沿って延びるハブ径ラインＰＬ２-５（実際にはハブ径ラインＰＬ１-５と同じ）と、ハブ径ラインＰＬ２-５に続いて外周縁の接線方向に沿って延びる外周縁ラインＰＬ２-６と、図中下側のブレーキディスク取付け部５の背面５ａの中央をハブ半径方向に延び且つ外周縁ラインＰＬ１-６続いて延びる取付け部ラインＰＬ１-７と、から構成される。

このように、本実施形態におけるパーティングラインＰＬは、車軸方向から見て裏側も同時に見えると仮定した場合、フランジ外周縁よりも外側の領域において左右に分かれているかのように見える構成である。これは、実際にはパーティンラインＰＬ１とＰＬ２とが別々な訳ではなく、図６に示すような構成によるものである。

すなわち、図６に示すように、パーティングラインＰＬが分れているかのように見える部分の断面をみると、この構造は、例えば、一方のスライド型２０と他方のスライド型２１とがその厚み方向において重なるような段差構造を有している。この段差構造により、図６中において、パーティンラインＰＬ１は下側のブレーキディスク取付け部５の背面５ａに対応し、一方、パーティンラインＰＬ２は上側のブレーキディスク取付け部５の背面５ａに対応する。

このようにパーティングラインＰＬを設定することで、図７に示すように、ブレーキディスク取付け部５の背面５ａが幅方向の左右にほぼ同じ程度の抜き勾配（傾斜角α）にでき、また、ブレーキディスク取付け部５の抜き勾配による傾斜の長さＬを従来の半分程度に短くすることができる。

また、図６および図７に示すように、スライド型２０，２１のパーティングラインＰＬ（ＰＬ１-１、ＰＬ１-７、ＰＬ２-１、ＰＬ２-７）が、ブレーキディスク取付け部５の裏側に位置している。このような構成によれば、抜き勾配の傾斜部分の長さが短くできることによって、ブレーキディスク取付け部５の強度バランスも良くできる。

また、本実施形態においては、図５に示すように、ブレーキディスク取付け部５を５個備える構成においても、スライド型２０，２１のパーティングラインＰＬを、任意の１つのブレーキディスク取付け部５の背面５ａと、該任意の１つのブレーキディスク取付け部５から最も離れた２つのブレーキディスク取付け部５のうち一方側の背面５ａに位置するようにすることで、ブレーキディスク取付け部５の板厚の傾斜部分の長さを効果的に短く抑えることができる。

本実施形態においては、ブレーキディスク取付け部５をフランジ２，３の双方に有するハブ１０を製造するときに、フランジ２，３の双方を車軸方向からみるとき、スライド型２０，２１のパーティングラインＰＬを、同じライン取りの形状にすることで、ブレーキディスク５０が左右両方に設けられる場合でも、左右のディスク取付け部５の板厚の傾斜を左右両方とも抑えることができる。
また、パーティングラインＰＬ１，ＰＬ２を同じライン取りの形状となっているので、左右で同じ形状のスライド型２０，２１を使用することができる。

本実施形態の上記製造法によって製造されたハブ１０を備えるホイール６０について図８〜図１０を参照して説明する。
ハブ１０は、例えば図２に示すように、パーティングラインＰＬがブレーキディスク取付け部５の背面５ａに設けられた痕跡を示すラインＰを有する。また、ディスク取付け部５の外径がコンパクトに形成され、スライド型２０，２１のパーティングラインが任意のブレーキディスク取付け部５の背面５ａに設けられたことで、このブレーキディスク取付け部５の抜き勾配による傾斜部分の長さが小さいハブ１０とされている。

ホイール６０は、図８および図９に示すように、ハブ１０が、ブレーキディスク取付け部５にブレーキディスク５０が５個のネジ８８にて締結され、リム６１がスポーク５１を介して連結されている。そして、リブ６１の外周にタイヤゴム部８１が装着されている。

ホイール６０のより詳しい構造について説明する。ホイール６０は、図９に示すように、ハブ１０側のスポーク受け穴９とリム６１に形成されたリム側スポーク受け穴６２との間にスポーク５１両端が貫通され保持されている。このスポーク５１はハブ１０側にはニップル１８が装着されてスポーク受け穴９に適宜引っ掛かるように構成され、一方、リム６１側の先端部分５５が適宜屈曲した形状でリム側スポーク受け穴６２に保持されている。すなわち、リム６１側の先端部分５５がタイヤ８１のサイドウォールに向った構成となっているので、このサイドウォールによってスポーク先端の位置規制が可能である。

本実施形態におけるブレーキディスク５０の固定構造は、図１０に拡大して示すように、ブレーキディスク取付け部５とネジ８８との間には、ネジ頭を埋没させると共に外周の鍔部分にてブレーキディスク５０を押させるように適宜屈曲したディスクカラー１５が介在している。このディスクカラー１５の鍔部分の内側には板ばね１４を介してブレーキディスク５０を押えるようにしている。また、ディスクカラー１５の下側にはワッシャー１６を介してパルサーリング１３が固定され、速度計測ができるように構成されている。

また、ディスクカラー１５とブレーキディスク５０の端縁との間にはスペースＳが設けられており、ブレーキディスク５０が熱膨張しても該ディスクが曲がりにくいように構成されている。

本実施形態における自動二輪車は、エンジンからの駆動力を後輪ＲＷに伝達する手段として、ドライブシャフトを用いた構造である。したがって、図１１に示すように、ドライブシャフトを収納したシャフトケース９５が、車両左側から後輪ＲＷに接続されている。このような構成の場合、後輪ＲＷへの空気供給用のエアバルブ１７からのエアー供給は、ドライブシャフトが配置された側からは行い難いので、反対側（車両右側）にから行うようにする。したがって、エアバルブ１７に最も接近した前後のスポーク５１，５１は、クロスすることなくエアバルブ１７から離れるようにリム６１からハブ１０に向って繋げられている。

以上、本発明を適用した一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、ハブの形状やブレーキディスク取付け部の数の変更やパーティングラインのライン取りの変更もすることができる。

１ 筒部
１ａ 筒部外周面
２，３ フランジ
４ 車軸方向側面
５ ブレーキディスク取付け部
５ａ 背面
６ 径方向内周面
１０ ハブ
２０，２１ スライド型
３０ 固定型
４０ 可動型
６０ ホイール
ＰＬ パーティングライン

Claims (6)

1. 車軸（９０）が貫通する筒部（１）と、
   前記筒部（１）の両端部から筒部径方向の外側に延びるフランジ（２，３）と、
   前記フランジ（２，３）の外周縁からフランジ径方向外側に突出する複数のブレーキディスク取付け部（５）と、を有するハブ（１０）を製造するとき、前記フランジ（２，３）の外周縁の車軸方向側面（４）から前記ブレーキディスク取付け部（５）側の側面までを、固定型（３０）と可動型（４０）とで形成するようにし、前記ハブ（１０）の筒部外周面（１ａ）から前記フランジ（２，３）の径方向内周面（６）、前記ブレーキディスク取付け部（５）の裏面（５ａ）までを、筒部径方向にスライド移動するスライド型（２０，２１）にて形成するハブ（１０）の製造方法において、
   前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）を、前記ブレーキディスク取付け部（５）の背面（５ａ）に位置するようにすることを特徴とするハブ（１０）の製造方法。
2. 前記ブレーキディスク取付け部（５）を５個備える前記ハブ（１０）を製造するときに、前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）を、任意の１つのブレーキディスク取付け部（５）の背面（５ａ）と、該任意の１つのブレーキディスク取付け部（５）から最も離れた２つのブレーキディスク取付け部（５）のうち一方側の背面（５ａ）に位置するようにすることを特徴とする請求項１に記載のハブ（１０）の製造方法。
3. 前記ブレーキディスク取付け部（５）を前記フランジ（２，３）の双方に有するハブ（１０）を製造するときに、前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）を、車軸方向から見て、表裏で同じライン取りの形状にすることを特徴とする請求項１または２に記載のハブ（１０）の製造方法。
4. 車軸（９０）が貫通する筒部（１）と、前記筒部（１）の両端部から筒部径方向の外側に延びるフランジ（２，３）と、前記フランジ（２，３）の外周縁からフランジ径方向外側に突出する複数のブレーキディスク取付け部（５）と、を有するハブ（１０）を備えるホイール（６０）において、
   前記フランジ（２，３）の外周縁の車軸方向側面（４）から前記ブレーキディスク取付け部（５）側の側面までを、固定型（３０）と可動型（４０）とで形成され、前記ハブ（１０）の筒部外周面（１ａ）から前記フランジ（２，３）の径方向内周面（６）前記ブレーキディスク取付け部（５）の背面（５ａ）までを、筒部径方向にスライド移動するスライド型（２０，２１）にて形成され、更に、前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）が、前記ブレーキディスク取付け部（５）の背面（５ａ）に位置する成形型を用いて成形されたことを特徴とするハブ（１０）を備えるホイール（６０）。
5. 前記ブレーキディスク取付け部（５）が５個設けられ、前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）が、任意の１つのブレーキディスク取付け部（５）の背面（５ａ）と、該任意の１つのブレーキディスク取付け部（５）から最も離れた２つのブレーキディスク取付け部（５）のうち一方側の背面（５ａ）に位置する成形型を用いて形成されたことを特徴とする請求項４に記載のハブ（１０）を備えるホイール（６０）。
6. 前記ブレーキディスク取付け部（５）は前記フランジ（２，３）の双方に設けられ、前記スライド型（２０，２１）のパーティングライン（ＰＬ）が、車軸方向から見て、表裏で同じライン取りの形状になる成形型を用いて形成されたことを特徴とする請求項４または５に記載のハブ（１０）を備えるホイール（６０）。

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