JP6307052B2

JP6307052B2 - スポークホイール

Info

Publication number: JP6307052B2
Application number: JP2015180080A
Authority: JP
Inventors: 茉文安原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2035-09-11
Also published as: EP3141401B1; JP2017052499A; EP3141401A1

Description

本発明は自動二輪車用のスポークホイールに関する。

スポークホイールでは、スポークを係止する部位をハブに設けることが必要とされる。一方、自動二輪車用のホイールでは、加減速時のショックを緩衝するため、スプロケットとハブの間に介在するダンパ部材が用いられており、その収容スペースをハブに確保しつつ、スポークを係止する部位を設ける必要がある。特許文献１には、スポークを係止する部位としてハブの最外周にスポーク止めのための壁を形成したスポークホイールが開示されている。

特開２０１５−０６３１８８号公報

しかし、特許文献１のようにハブの最外周にスポーク止めのための壁を設けた場合、ハブが大型化する傾向にある。また、ハブの最外周は周長が長くなることから、スポーク止め壁の全長が長くなり、ハブの重量増の要因にもなる。

本発明の目的は、ハブの小型化及び軽量化を図ることにある。

請求項１の本発明は、
車軸(9)が挿通する挿通孔(26)を有するハブ(2)と、
タイヤが装着されるリム(3)と、
前記ハブと前記リムとを連結する複数のスポーク(4)と、
を備えた自動二輪車用のスポークホイール(1)であって、
前記スポーク(4)は、
前記挿通孔(26)の軸方向(D1)で前記ハブ(2)の一方側から前記リム(3)へ延びる第一スポーク(41)と、
前記軸方向(D1)で前記ハブ(2)の他方側から前記リムへ延びる第二スポーク(42)と、を備え、
前記ハブ(2)の前記一方側には、ダンパ部材(27)を収容する収容部(22)が前記挿通孔(26)を囲むように形成され、
前記収容部(22)は、前記一方側に開放した開口部(OP)と、前記開口部(OP)から前記軸方向（D1）に窪んで形成された底面(BT)と、前記底面(BT)を形成するダンパ側壁部(222)と、を有し、
前記底面(BT)は、平坦面(226)と、前記平坦面(226)から前記軸方向(D1)に窪み、前記第一スポーク(41)のヘッド(4b)を収容する凹部(225)と、前記凹部(225)に形成され、前記第一スポーク(41)が挿通する貫通孔(H1)と、を備え、
前記ハブ(2)は、前記他方側に形成されブレーキディスク(7)が固定されるディスク取付部(23)と、前記収容部(22)と前記ディスク取付部(23)との間に位置する中央部(21)と、を備え、
前記ダンパ側壁部(222)の外面は、前記中央部(21)から前記一方側へ向かって拡径するダンパ側テーパ面(222a)を形成し、
前記ディスク取付部(23)の外面は、前記中央部(21)から前記他方側へ向かって拡径するディスク側テーパ面(232a)を備え、
前記ディスク側テーパ面(232a)には、前記第二スポーク(42)が挿通する貫通孔(H2)が形成されている、ことを特徴とする。

請求項２の本発明は、
隣接する前記凹部間には前記ダンパ部材(27)の位置を規制する位置規制部(CP)が形成され、
前記位置規制部(CP)は前記平坦面(226)と面一である、
ことを特徴とする。

請求項３の本発明は、
前記第一スポーク(41)は、前記ダンパ側テーパ面(222a)から前記他方側に傾斜しつつ前記リム(3)に連結し、
前記第二スポーク(42)は、前記ディスク側テーパ面(232a)から前記一方側に傾斜しつつ前記リム(3)に連結する、
ことを特徴とする。

請求項４の本発明は、
前記凹部(225)と前記ダンパ部材(27)との間に設けられた仕切り部材(28)を備える、
ことを特徴とする。

請求項１の本発明によれば、ダンパ部材と前記ヘッドとが、軸方向に並んで配置され、第一スポークの前記ヘッドの位置をより車軸側に位置させることができ、ハブの小型化及び軽量化を図ることができる。また、凹部が肉抜きとなってハブを軽量化しつつ、前記第一スポークの取付剛性も確保できる。また、第一スポーク及び第二スポークを軸方向で対称的に配置することができ、メンテナンス性や外観を向上できる。

請求項２の本発明によれば、底面に対してダンパ部材をより確実に位置決めでき、ダンパ部材が凹部へ倒れ込むことを防止できる。また、位置規制部が隣接する凹部間に設けられたリブとして機能し、収容部を肉抜きにより軽量化しつつ補強することができる。

請求項３の本発明によれば、ハブの外面と第一スポークの間、または、ハブの外面と第二スポークの間の隙間が広くなりメンテナンス性を向上できるとともに、スポークが視覚的に認識し易くなり、外観を向上できる。

請求項４の本発明によれば、貫通孔を通って外部から収容部へ進入するゴミがダンパ部材と接触することを抑制し、その耐久性の低下を防止できる。

（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るスポークホイールの一側面図及び他側面図。図１（Ａ）のI-I線に沿うスポークホイールの断面図。ハブの外観図。図３のII-II線に沿う、部品を組み付けたハブの断面図。図３のハブの一側面図。ダンパ部材を搭載した図３のハブの一側面図。

図１（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るスポークホイール１の一側面図及び他側面図である。図２は図１（Ａ）のI-I線に沿うスポークホイール１の断面図である。スポークホイール１は、自動二輪車の駆動輪（後輪）を構成するホイールであり、同図において、矢印Ｒは自動二輪車にスポークホイール１を組み付けたときの回転方向を示している。

スポークホイール１は、ハブ２、リム３、および、ハブ２とリム３とを連結する複数のスポーク４を備える。ハブ２は、挿通孔２６を有する中空体である。挿通孔２６はハブ２の中心を貫通して形成されている。ハブ２には自動二輪車のスイングアームに設けられる車軸（図１で不図示）が挿通し、スポークホイール１が車軸に回転自在に支持される。

図２の矢印Ｄ１は挿通孔２６の軸方向を示し、図１（Ａ）及び（Ｂ）の矢印Ｄ２は挿通孔２６の周方向を示す。自動二輪車にスポークホイール１を組み付けた場合、軸方向Ｄ１は車幅方向（左右方向）と平行である。図２で見てハブ２の左側を一方側と呼び、右側を他方側と呼ぶ場合がある。

挿通孔２６を画定するリブ２の内周面には、リブ２６ａが形成されている。リブ２６ａは、挿通孔２６内において中心側へ突出し、かつ、軸方向Ｄ１に延設されている。リブ２６ａの突出量は、ハブ２の一方側から他方側へ向けて小さくなるように形成されており、ハブ２の軽量化を図りつつ、一方側の剛性を向上している。後述するように、ハブ２の一方側はエンジンからの駆動力を受けるため、その剛性を向上している。

リム３は、ハブ２と同心に設けられる円環であり、その外周面３ａにはタイヤ（不図示）が装着される。リム３にはスポーク４を取り付けるための複数の連結孔３ｂが、リム３を厚み方向に貫通して形成されている。

スポーク４は、直線状の胴４ａ、および、胴４ａの一端部のヘッド４ｂを備える。胴４ａは線材によって構成され、ヘッド４ｂは胴４ａの一端部を、例えば、曲げ加工及び潰し加工することにより形成することができる。ヘッド４ｂは、ハブ２に係合する。その構造については後述する。

胴４ａの他端部にはネジが形成されており、連結孔３ｂに差し込まれたニップル４ｃのネジ孔に螺合する。ニップル４ｃを回転させることでねじ込み量を調整し、ハブ−リム間の長さ調整を行うことができる。

スポーク４は、ハブ２の一方側からリム３へ延びる第一スポーク４１、および、ハブ２の他方側からリム３へ延びる第二スポーク４２に大別される。

ハブ２の構造について詳細に説明する。図３はハブ２の外観図である。図４は図３のII-IIに沿うハブ２の断面図を示し、ハブ２に取り付けられる部品も合わせて図示している。

ハブ２は、中央部２１、収容部２２、ディスク取付部２３、内筒部２４、および、取付部２５を有する。収容部２２は、後述するダンパ部材２７を収容する。ディスク取付部２３には、後述するブレーキディスク７が固定される。取付部２５には、後述するパルサーリング８が固定される。

中央部２１は、軸方向Ｄ１で、収容部２２とディスク取付部２３との間に位置する。収容部２２は軸方向Ｄ１でハブ２の一方側に形成され、ディスク取付部２３は軸方向Ｄ１でハブ２の他方側に形成されている。中央部２１、収容部２２及びディスク取付部２３は、いずれも挿通孔２６が貫通した中空体であり、中央部２１の外径は、収容部２２及びディスク取付部２３の外径よりも小径である。収容部２２の外径は、ディスク取付部２３の外径よりも大径であるが、同径であってもよいし、小径でもよい。なお、径の大小に関わらず、中央部２１の断面積が、収容部２２及びディスク取付部２３の投影断面積よりも小さいだけでもよい。

収容部２２は、挿通孔２６と同心のダンパ側周壁部２２１と、ダンパ側周壁部２２１から中央部２１へ延びるダンパ側壁部２２２と、を備える。ダンパ側周壁部２２１は円筒形状を有している。ダンパ側壁部２２２の外面は、中央部２１からハブ２の一方側へ向かって拡径するダンパ側テーパ面２２２ａを形成している。ダンパ側壁部２２２の外面は、軸方向Ｄ１に対して垂直な面でもよいが、本実施形態のようにテーパ形状とすることで、中央部２１付近のメンテナンススペースを確保し易くなる。また、ハブ２の軽量化と剛性確保とを両立することができる。さらに、第一スポーク４１の胴４ａに対するヘッド４ｂの曲げを減らすことができ、スポーク４の強度向上も図れる。

ディスク取付部２３は、挿通孔２６と同心のディスク側周壁部２３１と、ディスク側周壁部２３１から中央部２１へ延びるディスク側壁部２３２と、を備える。ディスク側周壁部２３１は、円筒形状を有しており、ディスク側周壁部２３１の他方側の端面には、ネジ孔２３ａが周方向に複数（ここでは図１（Ｂ）に示すように五つ）設けられている。ディスク側周壁部２３１の他方側の端面には、ネジ孔２３ａにボルトを螺合することで、ブレーキディスク７がディスク取付部２３に固定される。ブレーキディスク７は挿通孔２６と同心の円板であり、ブレーキキャリパ（不図示）のパッドによって挟持されることで、スポークホイール１に制動力が作用する。

ディスク側壁部２３２の外面は、中央部２１からハブ２の他方側へ向かって拡径するディスク側テーパ面２３２ａを形成している。

ディスク側壁部２３２の外面は、軸方向Ｄ１に対して垂直な面でもよいが、本実施形態のようにディスク側テーパ面２３２ａとすることで、中央部２１付近のメンテナンススペースを確保し易くなる。また、ハブ２の軽量化と剛性確保とを両立することができる。特に、本実施形態の場合、中央部２１を挟んでダンパ側壁部２２２とディスク側壁部２３２とが逆方向に傾斜するダンパ側テーパ面２２２ａ、２３２ａを形成することから、中央部２１付近のメンテナンススペースをより広く確保することができる。さらに、第二スポーク４２の胴４ａに対するヘッド４ｂの曲げを減らすことができ、スポーク４の強度向上も図れる。

取付部２５は、ディスク取付部２３の内側に位置し、円筒状をなしている。取付部２５の周面にネジ孔２５ａが設けられたボス部が複数（ここでは図１（Ｂ）に示すように五つ）設けられている。取付部２５の端面にはネジ孔２５ａにボルトを螺合することで、パルサーリング８が固定される。パルサーリング８は、周方向に多数のスリットが形成された円板であり、回転数センサ（不図示）によってスリットが読み取られることで、スポークホイール１の回転数が検知されることになる。

内筒部２４は、収容部２２の内側に設けられる。挿通孔２６は、内筒部２４、中央部２１及び取付部２５に渡って形成されており、内筒部２４及び取付部２５の内周面には、ボールベアリング２４１、２５１が取付けられている。ボールベアリング２４１、２５１の内輪間には、図４で概略的に示す車軸９を囲繞する円筒状のスリーブ２６１が設けられており、車軸に対してハブ２は回転自在に支持される。取付部２５の端部にはシール部材２５２が設けられている。

ハブ２の一方側には、伝達部材５が連結されている。伝達部材５にはスプロケット６が固定される。スプロケット６には自動二輪車のエンジンの駆動力が、変速機及びチェーンを介して伝達される。伝達部材５はその中心に、挿通孔２６と同軸上に貫通孔５１が形成された回転部材であり、貫通孔５１には、ボールベアリング５２が取付けられている。ボールベアリング２４１、５２の内輪間には、車軸９を囲繞する円筒状のスペーサ５３が設けられており、伝達部材５は車軸９に対して回転自在に支持される。貫通孔５１の端部にはシール部材５４が設けられている。

伝達部材５は、ハブ２の収容部２２内に突出する伝動部５６が周方向に複数設けられている。伝動部５６は、ダンパゴム等のダンパ部材２７を介して駆動力をハブ２に伝達する。ハブ２の構造及び駆動力の伝達構造について図５及び図６を参照して説明する。図５はハブ２の一方側の側面図であり、図６はダンパ部材２７を搭載したハブ２の一方側の側面図である。

図５に示すように、収容部２２は挿通孔２６を囲むように形成されており、その内部には複数の隔壁２２４によって区画して形成された収容室２２３が形成されている。本実施形態では五つの収容室２２３が形成されている。隔壁２２４は、挿通孔２６の径方向に延び、内筒部２４、ダンパ側周壁部２２１及びダンパ側壁部２２２に連結されている。収容室２２３は、外形が扇形であって、軸方向Ｄ１に窪む凹部である。収容室２２３は、その一方側において、ダンパ部材７を出し入れ可能とすべく開放した開口部ＯＰを有しており、また、開口部ＯＰから軸方向Ｄ１窪んで形成された底面ＢＴを有している。底面ＢＴはダンパ側壁部２２２によって形成されている。

図６に示すように、ダンパ部材２７は、駆動側ダンパ部材２７１と、バック側ダンパ部材２７２と、これらを連結する連結部２７３とを備える。駆動側ダンパ部材２７１と、バック側ダンパ部材２７２とは、隔壁２２４を挟むようにしてこれらの両側に配置され、連結部２７３は隔壁２２４を跨って駆動側ダンパ部材２７１とバック側ダンパ部材２７２とを連結している。駆動側ダンパ部材２７１とバック側ダンパ部材２７２とは、それぞれ、収容室２２３の輪郭に合わせた外径を有しており、収容室２２３の隔壁２２４近傍において、密に収容されている。

ダンパ部材２７の底面ＢＴ側の面には、突起状の脚部２７ａ〜２７ｃが設けられている。脚部２７ａ及び２７ｂは駆動側ダンパ部材２７１に形成されており、挿通孔２６の径方向に互いに離間している。脚部２７ｃはバック側ダンパ部材２７２に形成されており、挿通孔の径方向でバック側ダンパ部材２７２の中央部に位置している。また、駆動側ダンパ部材２７１には、その変形を適度に行わせるための有底の穴２７ｄが形成されている。

図４に示すように伝達部材５は、収容室２２３を覆うように設けられる。図６に示すように伝動部５６は、周方向Ｄ２に所定の間隔で配置され、隣接するダンパ部材２７間に挿入される。スプロケット６に入力された駆動力は伝動部５６からダンパ部材２７を介して隔壁２２４に伝達され、ハブ２を回転させる。加速時には駆動側ダンパ部材２７１を介して駆動力が伝達され、減速時にはバック側ダンパ部材２７２を介して駆動力が伝達される。いずれの場合にも加減速時のショックが緩和される。

次に、スポーク４のヘッド４ｂの係止構造について説明する。まず、ダンパ側壁部２２２に形成される、第一スポーク４１のヘッド４ｂの係止構造について説明する。図５に示すように、底面ＢＴは、平坦面２２６、および、平坦面２２６から軸方向Ｄ１に窪んだ凹部２２５を有する。凹部２２５は、底面ＢＴの径方向の外側に、ダンパ側周壁部２２１に沿って複数形成されている。図５の例では一つの収容室２２３に四つの凹部２２５が形成されている。

底面ＢＴには第一スポーク４１が挿通する複数の貫通孔Ｈ１が周方向Ｄ２に設けられている。貫通孔Ｈ１は、凹部２２５に一つずつ形成されている。貫通孔Ｈ１は、凹部２２５の底面からダンパ側壁部２２２のダンパ側テーパ面２２２ａ略垂直に延びてダンパ側壁部２２２を貫通する。第一スポーク４１のヘッド４ｂは凹部２２５に収容され、ヘッド４ｂが貫通孔Ｈ１を通過不能な大きさを有することにより、凹部２２５と係合する。

図６において、十二時の位置に位置するダンパ部材２７は、透過図として破線で図示しており、脚部２７ａ〜２７ｃと凹部２２５との位置関係を示している。脚部２７ｂ、２７ｃは、挿通孔２６の径方向で凹部２２５よりも内側に位置し、平坦面２２６上に仕切り部材２８を介して当接して支持される。脚部２７ａは、隣接する凹部２２５間に形成された位置規制部ＣＰに仕切り部材２８を介して当接して支持される。位置規制部ＣＰは、底面ＢＴの平坦面２２６と面一であり、脚部２７ｂ、２７ｃが支持される位置と面一の部位である。位置規制部ＣＰ上に脚部２７ａを支持させることで、ダンパ部材２７の軸方向の位置規制を行い、かつ、ダンパ部材２７の倒れ込みを防止できる。

貫通孔Ｈ１は、ハブ２の外部に連通した部位であるため、埃等のゴミが貫通孔Ｈ１を通って収容室２２３に進入する可能性がある。そこで、図４に示すように、凹部２２５とダンパ部材２７との間に、仕切り部材２８を設けてもよい。仕切り部材２８で凹部２２５を塞ぐことにより、ゴミの進入を抑制でき、ダンパ部材２７の耐久性を維持することができる。

仕切り部材２８は、例えば、金属の板状部材である。図５において、十二時から二時の位置にある収容室２２３に、仕切り部材２８の一例を透過図にて示している。なお、他の収容室２２３にも同様に仕切り部材２８を設ける。同図の仕切り部材２８は収容室２２３の底面ＢＴの輪郭に合わせた外形状を有しており、底面ＢＴ全体を覆うものとしている。これにより、ダンパ部材２７の脚部２７ａ〜２７ｃは、仕切り部材２８の同一平坦面を介して底面ＢＴに当接することになる。

次に、第二スポーク４２のヘッド４ｂの係止構造について説明する。図２に示すように、ヘッド４ｂは、ディスク取付部２３のディスク側壁部２３２に係止される。ディスク側壁部２３２には第二スポーク４２が挿通する複数の貫通孔Ｈ２が周方向に設けられている。貫通孔Ｈ２は、ディスク側壁部２３２の内面からディスク側テーパ面２３２ａに略垂直に延びてディスク側壁部２３２を貫通する。第二スポーク４２のヘッド４ｂは貫通孔Ｈ２を通過不能な大きさを有することにより、ディスク側壁部２３２と係合する。

貫通孔Ｈ１、Ｈ２を、互いに対向するダンパ側テーパ面２２２ａ、ディスク側テーパ面２３２ａに形成することにより、挿通孔２６の中心からの貫通孔Ｈ１までの径方向の距離と、挿通孔２６の中心からの貫通孔Ｈ２までの径方向の距離と、を略同じ距離とすることができ、第一スポーク４１と第二スポーク４２の全長を略同じにすることが可能となる。

また、第一スポーク４１は、ダンパ側テーパ面２２２ａから一方側に傾斜しつつリム３に連結され、第二スポーク４２は、ディスク側テーパ面２３２ａから他方側に傾斜しつつリム３に連結されている。ハブ２の外面と第一スポーク４１またはハブ２の外面と第二スポーク４２との間の距離が長くなるので、ハブ２の近傍におけるメンテナンス性を向上できると共にスポーク４が視覚的に認識し易くなり、外観を向上できる。

以上の通り、本実施形態では、ダンパ部材２７と第一スポーク４１のヘッド４ｂとが、軸方向Ｄ１に並んで配置され、第一スポーク４１のヘッド４ｂの位置を、外周側よりも、より車軸側に位置させることができる。したがって、例えば、ヘッド４ｂの係止部をダンパ側周壁部２２１上に立設する構成と比べて、ハブ２の小型化及び軽量化を図ることができる。また、駆動伝達を受ける、比較的剛性が高い収容部２２に第一スポーク４１のヘッド４ｂが係止されるので、凹部２２５が肉抜きとなってハブ２を軽量化しながら、第一スポーク４１の取付剛性も確保できる。

また、ダンパ部材２７の脚部２７ａを位置規制部ＣＰ上に支持することで、底面ＢＴに対して軸方向Ｄ１でダンパ部材２７をより確実に位置決めでき、ダンパ部材２７が凹部２２５へ倒れ込むことを防止できる。また、位置規制部ＣＰが、隣接する凹部２５間に設けられたリブとして機能し、収納部２２を肉抜きにより軽量化しつつ補強することができる。

また、ダンパ側壁部２２２に対向するディスク側壁部２３２に第二スポーク４２を係止したことで、第一スポーク４１及び第二スポーク４２を軸方向Ｄ１で対称的に配置することができ、メンテナンス性や外観を向上できる。

１スポークホイール、２ハブ、３リム、４スポーク、７ダンパ部材、２２収容部、２２２ダンパ側壁部、２２５凹部、２２６平坦面、ＢＴ底面、Ｈ１貫通孔

Claims

車軸(9)が挿通する挿通孔(26)を有するハブ(2)と、
タイヤが装着されるリム(3)と、
前記ハブと前記リムとを連結する複数のスポーク(4)と、
を備えた自動二輪車用のスポークホイール(1)であって、
前記スポーク(4)は、
前記挿通孔(26)の軸方向(D1)で前記ハブ(2)の一方側から前記リム(3)へ延びる第一スポーク(41)と、
前記軸方向(D1)で前記ハブ(2)の他方側から前記リムへ延びる第二スポーク(42)と、を備え、
前記ハブ(2)の前記一方側には、ダンパ部材(27)を収容する収容部(22)が前記挿通孔(26)を囲むように形成され、
前記収容部(22)は、前記一方側に開放した開口部(OP)と、前記開口部(OP)から前記軸方向（D1）に窪んで形成された底面(BT)と、前記底面(BT)を形成するダンパ側壁部(222)と、を有し、
前記底面(BT)は、平坦面(226)と、前記平坦面(226)から前記軸方向(D1)に窪み、前記第一スポーク(41)のヘッド(4b)を収容する凹部(225)と、前記凹部(225)に形成され、前記第一スポーク(41)が挿通する貫通孔(H1)と、を備え、
前記ハブ(2)は、前記他方側に形成されブレーキディスク(7)が固定されるディスク取付部(23)と、前記収容部(22)と前記ディスク取付部(23)との間に位置する中央部(21)と、を備え、
前記ダンパ側壁部(222)の外面は、前記中央部(21)から前記一方側へ向かって拡径するダンパ側テーパ面(222a)を形成し、
前記ディスク取付部(23)の外面は、前記中央部(21)から前記他方側へ向かって拡径するディスク側テーパ面(232a)を備え、
前記ディスク側テーパ面(232a)には、前記第二スポーク(42)が挿通する貫通孔(H2)が形成されている、ことを特徴とするスポークホイール。
請求項１に記載のスポークホイールであって、
隣接する前記凹部間には前記ダンパ部材(27)の位置を規制する位置規制部(CP)が形成され、
前記位置規制部(CP)は前記平坦面(226)と面一である、
ことを特徴とするスポークホイール。
請求項１又は２に記載のスポークホイールであって、
前記第一スポーク(41)は、前記ダンパ側テーパ面(222a)から前記他方側に傾斜しつつ前記リム(3)に連結し、
前記第二スポーク(42)は、前記ディスク側テーパ面(232a)から前記一方側に傾斜しつつ前記リム(3)に連結する、
ことを特徴とするスポークホイール。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のスポークホイールであって、
前記凹部(225)と前記ダンパ部材(27)との間に設けられた仕切り部材(28)を備える、
ことを特徴とするスポークホイール。