JP5665646B2

JP5665646B2 - 車両のホイール

Info

Publication number: JP5665646B2
Application number: JP2011102087A
Authority: JP
Inventors: 内山　幹雄; 幹雄内山; 純輝相良
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: AR086050A1; CN102756610B; US20120274126A1; CN102756610A; US8974007B2; JP2012232658A; BR102012009776B1; BR102012009776A2

Description

この発明は、自動二輪車等の車両のホイールに関するものである。

従来、ハブにフランジ部を設けて、このフランジ部にスポークを係合させるとともに、フランジ部の端部にブレーキディスクを取り付けたワイヤースポークホイールが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３４８５０１号公報

ところで、上述したワイヤースポークホイールにあっては、ブレーキディスク等のディスク部材を取り付ける為のボス部が、スポークを支持するフランジ部に一体的に形成されている。ブレーキディスクの取付剛性を確保するためには、フランジ部およびボス部を重厚に形成する必要があるため、ハブの軸方向の寸法が大きくなるとともにホイールの全体重量が増加してしまうという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハブの軸方向の寸法を小さくすると共に、重量を低減することが可能な車両のホイールを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、
スイングアーム（９）に回転自在に取り付けられるハブ（４０）と、
タイヤ（４３）が取り付けられるリム（４２）と、
前記ハブ（４０）に前記リム（４２）を連結するスポーク（４１）とを備え、
前記ハブ（４０）の軸方向端部側に径方向外側に広がるフランジ部（４６）を備え、該フランジ部（４６）の軸方向の少なくとも一側にディスク部材（３１）が取り付けられた車両のホイールにおいて、
前記ハブ（４０）は、
前記フランジ部（４６）の外周に一定の間隔で複数形成されて前記フランジ部（４６）の径方向外側に突出するディスク部材取付部（７０）と、
前記フランジ部（４６）の軸方向内側に一定の間隔で形成され、前記フランジ部（４６）の径方向内側に向かって突出するスポーク台座（５６）とを備え、
前記ディスク部材取付部（７０）は、前記フランジ部（４６）の周方向で、前記スポーク台座（５６）の間に形成され、
前記フランジ部（４６）の周断面視で、前記フランジ部（４６）の径方向内側に頂点を有する三角形状にスポーク台座（５６）が形成され、前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）の三角形状の斜面部（６０）が配置され、
前記スポーク台座（５６）の傾斜面には、前記スポーク（４１）を貫通させる貫通孔（５７）が形成され、
前記ディスク部材取付部（７０）の車幅方向内側の端部、及び前記ディスク部材（３１）を前記ディスク部材取付部（７０）に締結するビス（Ｂ）の車幅方向内側の端部は、前記貫通孔（５７）よりも車幅方向内側に延び、
前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）の三角形状の斜面部（６０）が配置されることにより、前記ディスク部材取付部（７０）の径方向内側の何れにも前記スポーク台座（５６）が配置されないことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、
前記フランジ部（４６）の周断面視で、前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）が形成されることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記ディスク部材取付部（７０）の少なくとも一部が前記スポーク（４１）の間から車軸方向内側に入り込み、前記ディスク部材取付部（７０）は、車軸方向内側になるに連れて小さく形成されることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、軸方向において、前記スポーク台座（５６）と前記ディスク部材取付部（７０）がオーバーラップしていることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、フランジ部の周方向で、スポーク台座の間にディスク部材取付部が挟まれるように配置されることで、ブレーキ制動力またはスプロケット駆動力がディスク部材取付部に入力されて周方向の応力が加わる部分に、フランジ部の径方向内側に向かって突出するスポーク台座が配置されることとなり、応力が加わる部分のフランジ部が厚肉化されるため、従来のホイールと比較して、スポーク台座以外の部分を薄肉化して重量を低減しつつフランジ部の剛性を確保することができる効果がある。
又、ディスク部材取付部の応力が集中する縁部をスポーク台座の三角形状の斜面部で支える形状となるため、更なる重量の低減を図ることができると共に、十分な剛性を確保することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、ディスク部材取付部の応力が集中する位置を効率よくスポーク台座で支えることができるため、フランジ部の剛性を効率よく確保して重量を低減することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、ディスク部材取付部が車軸方向内側になるに連れて小さく形成されることで、スポーク間が比較的狭い場合であっても、ディスク部材取付部をスポーク間からハブ軸方向内側に入り込ませることができるため、ディスク部材取付部の厚さを増加させて剛性を確実に向上させることができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項の効果に加え、スポーク台座とディスク部材取付部とが軸方向においてオーバーラップすることで、ハブの軸方向の寸法が大型化するのを防止することができる効果がある。

本発明の実施形態における車両の後輪の右側面図である。上記後輪のブレーキディスク側のハブを内側から見た斜視図である。上記後輪のブレーキディスク側のハブを外側から見た斜視図である。上記後輪のブレーキディスク側のフランジ部の周断面図である。上記後輪を径方向外側から見た部分断面図である。図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示すように、この実施形態の車両のホイールは、自動二輪車の後輪の態様をなし、スイングアーム９の後部に軸支される。スイングアーム９の前端部は、車両のメインフレーム１１の後部下側に一体的に設けられたピボットブラケット１２に支持される。このピボットブラケット１２と、メインフレーム１１の後部後側から後方へ略水平に延びるシートレール（図示せず）との間には、左右一対のサポートパイプ１９が後上がりに傾斜して延びており、左右サポートパイプ１９の後端部とスイングアーム９の左右アーム部材９ａ，９ｂとの間には、左右一対のリヤクッション２８がそれぞれ前傾姿勢で取り付けられる。

リヤクッション２８は、コイルスプリング２８ａと、このコイルスプリング２８ａの内側に配置されるロッド式のダンパー２８ｂと、このダンパー２８ｂの両端側にそれぞれ配置されてコイルスプリング２８ａの上下端部を支持する第一および第二スプリングシート２８ｃ，２８ｄとを備えて構成される。
ダンパー２８ｂは、例えば、円筒状のシリンダチューブを下側とし、シリンダチューブ内を往復動するピストンから延びる棒状のピストンロッドを上側として、その長手方向を鉛直方向に対して上側ほど前側に位置するように傾斜して配置される。

ダンパー２８ｂの上端部にはサポートパイプ１９に対する上連結部２８ｅが設けられ、ダンパー２８ｂの下端部には、スイングアーム９に対する下連結部２８ｆが設けられる。
上連結部２８ｅには、コイルスプリング２８ａの上端部を支持する第一スプリングシート２８ｃが一体に設けられ、シリンダチューブの下部外周には、コイルスプリング２８ａの下端部を支持する第二スプリングシート２８ｄが一体に設けられる。

リヤクッション２８の下部後側には、ダンパー２８ｂ内の作動油や圧縮ガス等を封入するサブタンク２９が設けられる。サブタンク２９は円筒状の外形をなし、リヤクッション２８の後方においてこれと略平行に設けられる。下連結部２８ｆの斜め後上方にはタンクホルダ２９ａが一体に設けられ、該タンクホルダ２９ａの先端側にサブタンク２９の下端部が固定される。

スイングアーム９は、左右一対のアーム部材９ａ，９ｂとアーム部材９ａ，９ｂの前部間を連結するクロスメンバ９ｃとを一体に備えて構成される。左右アーム部材９ａ，９ｂの後部には、車幅方向に沿って配置されるリヤアクスル１０を介して後輪１が支持される。スイングアーム９の前端部は、ピボットブラケット１２に、車幅方向に沿うピボット軸９ｄを介して上下揺動可能に枢支される。

スイングアーム９の右アーム部材９ａの後部と後輪１との間には、後輪右側に固定されるブレーキディスク３１と、このブレーキディスク３１を挟圧するブレーキキャリパ３２とが配設される。主に、これらブレーキディスク３１とブレーキキャリパ３２とによってリヤディスクブレーキが構成される。ブレーキキャリパ３２は、キャリパブラケット３３を介してリヤアクスル１０上に軸支され、キャリパブラケット３３及びブレーキキャリパ３２が、トルクロッド３４を介してクロスメンバ９ｃに連結されてリヤアクスル１０中心の回転が不能とされる。

リヤディスクブレーキは油圧式であり、ブレーキペダル等の操作子からの入力に応じてマスターシリンダを作動させ（何れも図示略）、マスターシリンダで発生した油圧をブレーキ配管３５を介してブレーキキャリパ３２に伝達することで、ブレーキキャリパ３２内に保持した左右一対のブレーキパットによりブレーキディスク３１が挟圧される。

マスターシリンダからブレーキキャリパ３２に向けて延びるブレーキ配管３５（ブレーキホース）は、側面視でトルクロッド３４の上面に沿うように取り回され、かつ該トルクロッド３４の上面側に複数（３つ）の保持クリップ３８ａ，３８ｂ，３８ｃを介して保持される。

リヤアクスル１０は長尺の段付きボルトからなり、左右アーム部材９ａ，９ｂ及びこれの間に配された後輪１を左方から右方へ貫通し、右アーム部材９ａの右方に突出したネジ軸にアクスルナットを螺着し締め込むことで、左右アーム部材９ａ，９ｂ間に後輪１を軸支する。

スイングアーム９の左アーム部材９ｂの後部と後輪１との間には、エンジンの運転に伴い回転駆動するドリブンスプロケット３９（図２、図４参照）が配置される。ドリブンスプロケット３９は、エンジン後部左側に配設されたドライブスプロケットと無端状のドライブチェーン（何れも不図示）を介して連係される。これらドリブンスプロケット３９、ドライブスプロケットおよびドライブチェーンにより後輪１およびエンジン間の動力伝達を可能とするチェーン式伝導機構が構成される。

後輪１は、スイングアーム９に回転自在に取り付けられるハブ４０と、このハブ４０にスポーク４１を介して連結されるリム４２と、このリム４２に取り付けられるタイヤ４３とを備えて構成される。
図２〜図５に示すように、ハブ４０は、略円筒状に形成されたハブ本体部４５と、このハブ本体部４５の軸方向両外側に立設され径方向外側に広がるフランジ部４６，４７とを備えて構成される。ここで、ハブ本体部４５の両端部には、左右一対のボールベアリングのアウタレースがそれぞれ圧入固定され、この左右ボールベアリング内にリヤアクスル１０の軸部が抜き差し可能に挿通される。

フランジ部４６は、車両右側に配置されるスポーク４１の基部側を支持すると共に、ブレーキディスク３１を支持する。フランジ部４６は、そのハブ軸方向（換言すれば、車幅方向）内側に、ハブ本体部４５の端部よりもややハブ軸方向内側から径方向外側に立ち上がる凹曲面５０を備える。さらにフランジ部４６は、凹曲面５０の外縁から径方向外側且つハブ軸方向外側に向かって湾曲形成された凸曲面５１を備え、この凸曲面５１の径方向外側の最外部に、軸方向外側に延びる平面５２を備える。

一方、フランジ部４６のハブ軸方向外側には、曲面をなす一般面５５と、スポーク４１の基部を支持するスポーク台座５６とがそれぞれ形成される。一般面５５は、ハブ本体部４５から径方向外側に立ち上がると共にハブ軸方向外側に向かう凹曲面に形成される。スポーク台座５６は、一般面５５から突出形成され、フランジ部４６の周方向に等間隔で複数（例えば、８個程度）配置される。

スポーク台座５６は、フランジ部４６の径方向内側に頂点を有する三角形状、より具体的には、スポーク台座５６のフランジ部４６の周方向に沿う断面（図４参照）が二つの斜面部６０を有する略三角形状となる。スポーク台座５６には、各斜面部６０から、フランジ部４６の凸曲面５１まで貫通する貫通孔５７が形成される。これら貫通孔５７にスポーク４１が端部側から挿通されると、貫通孔５７の周縁の斜面部６０にスポーク４１の基部側に形成された頭部４１ａが引っかかるようになっている。一方、同一のスポーク台座５６に挿通されたスポーク４１は、フランジ部４６の径方向外側で、離間する方向に延在されて隣り合うスポーク台座５６に挿通されたスポーク４１と交差し、それぞれ端部側がニップル５８によってリム４２に連結される。

フランジ部４７は、車両左側に位置するスポーク４１の基部側を支持すると共に、ドリブンスプロケット３９を支持する。フランジ部４７は、ハブ軸方向外側に向かって拡径して形成され、その外縁には、ハブ軸方向外側に突出する複数のスプロケット取付部４７ａが周方向に所定の間隔で形成される。このスプロケット取付部４７ａに上述したドリブンスプロケット３９の取付部（図示せず）がビス４７ｂを介して締結される。

ところで、上述したブレーキディスク３１を支持するフランジ部４６の外周には、周方向でスポーク台座５６間の位置に、ブレーキディスク３１を固定するための複数（例えば、４個程度）のディスク部材取付部７０が、径方向外側に向かって突出形成される。これらディスク部材取付部７０は、フランジ部４６の外周に沿って所定の間隔（例えば、等間隔）に離間配置され、軸方向外側面がフランジ部４６のハブ軸方向外側の面と略面一に形成される。そして、軸方向においてスポーク台座５６とディスク部材取付部とがオーバーラップするように形成されている。

図４に示すように、ディスク部材取付部７０は、径方向外側ほど先細りに形成され、周方向両側から徐々に立ち上がる凹曲面７１と、これら凹曲面７１に連なり径方向外側に延びる傾斜面（周方向縁部）７２と、これら傾斜面７２同士を端部側で繋ぐ凸曲面７３とをそれぞれ備える。一対の傾斜面７２の延長線（図４中、鎖線で示す）上には、周方向で隣り合う断面三角形状のスポーク台座５６が配置され、傾斜面７２の延長線とスポーク台座５６の斜面部６０とが重なって配置される。各ディスク部材取付部７０には、ハブ軸方向に貫通する固定用のネジ孔がそれぞれ形成され、ブレーキディスク３１より具体的には、内周側に突出する取付部３１ａが、ディスク部材取付部７０にビスＢを介して締結される。

図２、図５、図６に示すように、ディスク部材取付部７０は、ハブ軸方向内側の角部が曲面で面取りされており、これによりハブ軸方向内側になるに連れてその幅および高さ寸法が若干小さくなっている。そして、ディスク部材取付部７０は、少なくとも面取りされた部分が、隣り合うスポーク台座５６から延びるスポーク４１が交差される交差部Ｃの径方向内側を横切る位置に配置される。ここで、交差部Ｃよりも径方向内側には、スポーク４１によって略三角形の領域が画成され、この略三角形の領域を、少なくともディスク部材取付部７０の面取りされた部分がハブ軸方向外側から内側に向かって横切るようにディスク部材取付部７０が配置される。

したがって、上述した実施形態の車両のホイール１によれば、フランジ部４６の周方向で、スポーク台座５６の間にディスク部材取付部７０が挟まれるように配置されることで、ブレーキ制動力がディスク部材取付部７０に入力されて周方向の応力が加わる部分に、フランジ部４６の径方向内側に向かって突出するスポーク台座５６が配置されることとなり、応力が加わる部分のフランジ部４６が厚肉化されるため、従来のホイールと比較して、スポーク台座５６以外の部分を薄肉化して重量を低減しつつフランジ部４６の剛性を確保することができる。

また、ディスク部材取付部７０のハブ軸方向内側にスポーク４１が配置されていないことで、ハブ軸方向の内側に厚さを増加させて、ディスク部材取付部７０の剛性を向上させることができるため、ハブ軸方向外側にディスク部材取付部７０の厚さを増加させる場合と比較してハブ４０の軸方向の寸法を小さくすることができる。

そして、ディスク部材取付部７０の傾斜面７２の延長線上にスポーク台座５６が形成されることで、ディスク部材取付部７０の応力が集中する位置をフランジ部４６のスポーク台座５６の三角形状の斜面部６０で支えることができるため、フランジ部４６の剛性を効率よく確保して重量を低減することができる。

さらに、ディスク部材取付部７０の傾斜面７２の延長線上にスポーク台座５６の斜面部６０が形成されることで、ディスク部材取付部７０の応力が集中する部分をスポーク台座５６で効率よく支持することができるため、更なる重量の低減を図ることができると共に、フランジ部４６の十分な剛性を確保することができる。

また、ディスク部材取付部７０が面取りされることで、ハブ軸方向内側になるに連れて小さく形成されることとなるため、スポーク台座５６間やスポーク４１間が比較的狭い場合であっても、ディスク部材取付部７０をスポーク４１間からハブ軸方向内側に入り込ませることができ、この結果、ディスク部材取付部７０の厚さを増加させて剛性を確実に向上させることができる。

なお、この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、左右一対ではなく単一のメインフレーム及びピボットフレームを備える鞍乗り型電動車両に適用してもよい。ここで、上述した鞍乗り型電動車両とは、車体を跨いで乗車可能な車両全般が含まれ、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪の車両（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）および四輪の車両も含まれる。

また、上述した実施形態では、スポーク台座５６を８箇所、ディスク部材取付部７０を４箇所に形成する場合について説明したが、スポーク台座５６やディスク部材取付部７０の数量はこれら数量に限られるものではなく、スポーク４１数やブレーキディスク径などに応じて適宜設定すればよい。

さらに、上述した実施形態では、ブレーキディスク３１を取り付ける側のフランジ部４６のディスク部材取付部７０の構成について説明したが、ディスク部材は、ブレーキディスク３１に限られるものではなく、例えば、ディスク状であるドリブンスプロケット３９でもよい。すなわち、ドリブンスプロケット３９が取り付けられる側のフランジ部４６に上述した構成のディスク部材取付部７０を形成してドリブンスプロケット３９を締結するようにしても良い。また、ブレーキディスク３１を右側、ドリブンスプロケット３９を左側に設ける場合について説明したが、これらブレーキディスク３１およびドリブンスプロケット３９の配置を左右反対にしてもよい。

また、自動二輪車の後輪１を一例に説明したが、後輪１に限られるものではなく、ディスク部材が取り付けられた前輪にも適用可能である

１後輪（ホイール）
９スイングアーム（車体）
３１ブレーキディスク（ディスク部材）
４０ハブ
４１スポーク、
４２リム
４３タイヤ
４６フランジ部
５６スポーク台座
６０斜面部
７０ディスク部材取付部
７２傾斜面（周方向縁部）

Claims

スイングアーム（９）に回転自在に取り付けられるハブ（４０）と、
タイヤ（４３）が取り付けられるリム（４２）と、
前記ハブ（４０）に前記リム（４２）を連結するスポーク（４１）とを備え、
前記ハブ（４０）の軸方向端部側に径方向外側に広がるフランジ部（４６）を備え、該フランジ部（４６）の軸方向の少なくとも一側にディスク部材（３１）が取り付けられた車両のホイールにおいて、
前記ハブ（４０）は、
前記フランジ部（４６）の外周に一定の間隔で複数形成されて前記フランジ部（４６）の径方向外側に突出するディスク部材取付部（７０）と、
前記フランジ部（４６）の軸方向内側に一定の間隔で形成され、前記フランジ部（４６）の径方向内側に向かって突出するスポーク台座（５６）とを備え、
前記ディスク部材取付部（７０）は、前記フランジ部（４６）の周方向で、前記スポーク台座（５６）の間に形成され、
前記フランジ部（４６）の周断面視で、前記フランジ部（４６）の径方向内側に頂点を有する三角形状にスポーク台座（５６）が形成され、前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）の三角形状の斜面部（６０）が配置され、
前記スポーク台座（５６）の傾斜面には、前記スポーク（４１）を貫通させる貫通孔（５７）が形成され、
前記ディスク部材取付部（７０）の車幅方向内側の端部、及び前記ディスク部材（３１）を前記ディスク部材取付部（７０）に締結するビス（Ｂ）の車幅方向内側の端部は、前記貫通孔（５７）よりも車幅方向内側に延び、
前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）の三角形状の斜面部（６０）が配置されることにより、前記ディスク部材取付部（７０）の径方向内側の何れにも前記スポーク台座（５６）が配置されないことを特徴とする車両のホイール。
前記フランジ部（４６）の周断面視で、前記ディスク部材取付部（７０）の周方向縁部の延長上に前記スポーク台座（５６）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両のホイール。
前記ディスク部材取付部（７０）の少なくとも一部が前記スポーク（４１）の間から車軸方向内側に入り込み、前記ディスク部材取付部（７０）は、車軸方向内側になるに連れて小さく形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のホイール。
軸方向において、前記スポーク台座（５６）と前記ディスク部材取付部（７０）がオーバーラップしていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両のホイール。