专利名称：辐条式车轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于摩托车等的辐条式车轮，特别适用于采用了具有向内径侧突出而形成的轮缘的轮辋(rim)的无内胎轮胎用辐条式车轮，详细地说，本发明涉及将钢丝辐条的防脱用头部与轮辋的轮缘卡合，并在轮毂(hub)上通过螺纹接头(nipple)来紧固辐条而组装的辐条式车轮。
背景技术：
一般摩托车用车轮构成为包括安装于车轴的轮毂、安装轮胎的轮辋、以及连结上述轮毂与上述轮辋的辐条，存在如下的车轮，即通过铸造而将轮辋、辐条以及轮毂一体地成形的铸造轮(cast wheel)、和利用多根钢丝状的辐条将轮辋和轮毂连结的辐条式车轮(准确地说是钢丝辐条式车轮)，但本发明涉及辐条式车轮。辐条式车轮通过轮辋和辐条变形由此能够吸收冲击并且还能够实现轻型化，因而应用于巡航型(cruise type)、越野型(Off road type)等多种摩托车。 以往，公知有如下的辐条式车轮，即在轮辋的内周形成环状的轮缘，将辐条的头部防脱卡止于该轮缘，并经由螺纹接头而将辐条的外螺纹部紧固到形成于轮毂的耳部(参照专利文献I)。该辐条式车轮的轮辋由铝型材构成，在槽(well) (drop :凹)部等不需要辐条安装用的贯通孔，使无内胎化变得容易，相比于用橡胶盖将形成于槽部的辐条安装用孔堵塞而达到无内胎化的情况，能够实现槽部乃至轮辋的薄壁化，对于辐条式车轮的轻型化也是优选的。专利文献I :日本专利3237721号公报如图7所示，以往，上述带轮缘的轮辋I在轮缘2上以与包含轮辋I的中心线0-0的中心(旋转)平面正交的方式形成有辐条接受孔3，并且形成有在该辐条接受孔3的左右两侧的轮缘面2a、2b开口的锥面3a、3b。将辐条5从其外螺纹部插入到上述辐条接受孔3，使其头部6落座于一侧的锥面3a从而将辐条5卡止。辐条5从上述头部6经由比较短的直线部5a或者半径较大的弯曲部而弯曲，从该弯曲部C1开始以直线状延伸，并利用该主体直线部5b前端的外螺纹部经由螺纹接头而紧固于轮毂，施加规定张力F。因此，辐条5的头部6基于作用于头部直线部5a的张力F1，而与辐条接受孔3的一侧的锥面3a的边界部分亦即边缘部分(小口部分)的距离轮辋主体Ia近的区域D以及距离远的区域E接触，并且在弯曲部C1部分，与上述辐条接受孔3的另一侧的锥面3b的边界部分亦即小口部分的距离轮辋主体Ia远的区域G接触。在辐条式车轮中，压缩力作用于接地的部分的辐条组部，由此轮辋受力而扁平地变形，拉伸力作用于其左右(车辆的前后)的辐条组部。特别是对于摩托车重量大的巡航型或者由于跳跃等而作用有较大的冲击载荷的越野型而言，较大的压缩力以及拉伸力重复作用于辐条。上述辐条5在接触部G的接触不作为卡止力而作用，来自主体直线部5b的拉伸力F2作为拉伸力Fl而直接作用于头部直线部5a，并作用于头部6的接触部D、E。特别是如图7所示，来自主体直线部5b的拉伸力F2以接触部G为支点，在接近轮辋主体Ia侧的接触部D作为力矩而作用较大的推压力。由此,在轮缘2的根部产生较大的集中负载,成为轮辋I以及辐条5疲劳破坏的原因。一般考虑轮缘的强度取决于辐条接受孔3承受的耐力，辐条接受孔3的内径侧的轮缘壁厚h越大则轮缘的强度越高，因此辐条接受孔3在轮缘2的接近轮辋主体Ia侧开设。在该情况下，锥面3a、3b形成为在轮缘2的从轮辋主体Ia立起的圆弧面2al、2bl的起始部e、e进入。推测这样的锥面3a、3b使来自上述接触部D的大的集中负载作为轮缘2的根部的切缺部效果而作用，从而成为降低上述疲劳强度的很大的原因。另一方面，上述辐条5的弯曲部C1的弯曲角得到辐条张开时的平面角(参照图I的 α )以及立面角(参照图2的β )，所以需要是规定角度，但上述辐条式车轮的辐条接受孔3垂直于轮辋I的中心平面而形成，所以上述弯曲部的弯曲角变得比较小(成为锐角方向)。这样的弯曲部越是锐角的辐条，则在一定程度以上的负荷下，该弯曲部的局部的变形量越大，所以辐条容易延伸，从而辐条的轴力降低(辐条松弛)。另外，反复作用于辐条5的压缩力(推顶辐条的方向的力)不会在接触部G卡止，而是向头部6的接触部D (E)传播。在辐条式车轮中，当作用有超过了施加于辐条的拉伸力的压缩力时，则辐条5容易松动，但若由于上述辐条的延伸以及直接传播到接触部D的压缩力而使辐条5松弛，则由于各辐条的拉伸力的平衡而保持圆形的辐条式车轮因为一部分的辐条的松动而破坏车轮平衡，车轮产生纵向振动、横向振动，从而失去作为辐条式车轮的正常的功能。现有的辐条式车轮为了分散来自辐条的轮缘的集中负载并且防止辐条的松动，而增大辐条的直径、增加辐条组数，但这成为辐条式车轮的重量增加的原因，簧下质量的增加以及车轮惯性(惯性效率)增大，导致行驶稳定性降低。另外，专利文献I的轮毂利用与左右的车轴支承部同径的圆筒部连结该支承部，并且在左右的车轴支承部的各自的径向外径侧形成有辐条紧固用的耳部。即，上述轮毂左右分别需要单独的辐条连结部，上述辐条连结部构成为包括在径向延伸的立起部以及从立起部沿轴向延伸的轮缘部，形成强度不佳的结构，成为重量增加的原因。这是上述辐条式车轮的重量增加的一个因素，导致辐条式车轮的性能降低。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种成为将辐条卡止于在轮辋的轮缘上形成的辐条接受孔的构造并且解决了上述课题的辐条式车轮。本发明的辐条式车轮(W1)、(W2)具备轮毂(11);具有向内径侧突出地形成的轮缘(17)、(17i、172)的轮辋(12、122);以及连结上述轮毂和上述轮辋的辐条(13)，将上述辐条的头部(13a)防脱地卡止于在上述轮辋的轮缘上形成的辐条接受孔(19)，并利用螺纹接头(22)将上述辐条(13)的外螺纹部紧固于上述轮毂(11)，其特征在于，上述辐条(13)具有从上述头部(13a)延伸到弯曲部(C2)的头部直线部(13b)、和从该弯曲部(C2)朝向上述轮毂(11)以直线状延伸的主体部(13c)，并且上述辐条(13)相对于上述轮辋(12、122)以规定的平面角(α )和立面角(β )在上述轮辋与上述轮毂之间拉伸设置，上述辐条接受孔(19)形成为相对于与上述轮辋(12)的中心平面(0-0)垂直的线(Q-Q)而在径向上倾斜规定角度(b)并贯通上述轮缘(17)、( 17ρ 172)，并且在由于该倾斜而使得开口接近轮辋主体(12a)的一侧的上述轮缘的一个侧面(17d)具有座面(19a)，该座面(19a)以比上述辐条接受孔(19)的孔部(19b)大的直径开口，上述头部(13a)在接近上述轮辋主体(12a)的一侧的区域(I)与上述座面(19a)接触而落座，并且贯通上述孔部(19b)的上述头部直线部(13b)与上述孔部(19b)在上述轮缘的另一侧面开口的开口部(19c)的远离上述轮辋主体(12a)的一侧的边缘部分(K)接触。此外，辐条的头部直线部是指不严格限定于直线，还包括较大半径的圆弧或朝向弯曲部曲率变化的弯曲，在头部与弯曲部之间相对于弯曲部而接近直线的形状构成的部分。例如参照图3，上述轮缘(17)从上述轮辋主体(12a)经由圆弧形状(Rl)而向内径方向突出地形成，上述座面(19a)以如下方式开口，即使该座面(19a)的上述轮辋主体侧端(P)位 于上述轮缘一侧面(17d)的在与上述轮辋主体(12a)之间保留了一部分上述圆弧形状(Rl)的位置。上述辐条的头部(13a)的上述头部直线部(13b)侧由圆弧形状(R3)形成，上述座面(19a)由圆弧形状(R2)形成，上述头部(13a)的圆弧形状(R3)的半径尺寸被设定为比上述座面(19a)的圆弧形状(R2)的半径尺寸大，从而利用上述头部(13a)的圆弧形状(R3)的前端侧与上述座面(19a)的圆弧形状(R2) (I)接触。例如参照图1，上述轮缘(17)以遍布上述轮辋(12)的整周的方式每隔规定间隔具有切缺部(17a)从而形成为环状。例如参照图4以及图5，上述轮毂(11)具有沿轴向隔开规定间隔的左右的轴支承部(201、20r)、连结两个上述轴支承部并且中央部沿径向鼓出的鼓状的外筒部(21)、以及在该外筒部(21)的外周面的左右部分向外径方向突出地形成的多个耳部(15)，上述辐条(13)的外螺纹部经由上述螺纹接头(22)而被紧固于上述耳部(15)，并且上述左右的轴支承部(201、20r)之间的上述外筒部(21)的内侧形成有截面近似圆形的空间(S)。例如参照图5，上述耳部(15)分别具备螺纹接头用接受孔(16)，该螺纹接头用接受孔具有接受上述螺纹接头(22)的头部(22a)的大径段部(16a)、和供上述螺纹接头的主体部(22b)贯通的孔部(16b)，上述大径段部(16a)的上述孔侧由圆弧形状(R4)构成，上述螺纹接头(22)的头部(22a)的上述主体侧由圆弧形状(R5)构成，上述螺纹接头头部(22a)的圆弧形状(R5)的半径尺寸设定为比上述大径段部(16a)的圆弧形状(R4)大，上述螺纹接头头部(22a)的圆弧形状(R5)与上述大径段部(16a)的圆弧形状(R4)接触，并且上述孔(16b)的径向尺寸(d)被设定为不与上述主体部(22b)的上述螺纹接头头部侧的根部接触。例如参照图2、图3，上述轮缘(17)由形成于上述轮辋(12)的宽度方向中央部的一个轮缘构成。例如参照图6，上述轮缘(H1UT2)由形成于从上述轮辋(122)的宽度方向中央部向左右分开规定间隔的位置的两个轮缘构成。
此外，上述括号内的符号是用于同附图对照的符号，但并不由此而对权利要求的范围的记载产生任何的影响。根据技术方案I所涉及的本发明，使用具有轮缘的轮辋来在轮缘上形成辐条接受孔，能够容易地进行不漏气的可靠的无内胎化，并且辐条头部在形成于轮缘一侧面的座面的接近轮辋主体侧的区域(I)接触而落座，并且辐条的头部直线部与孔部在轮缘另一侧面直接开口的开口部的远离轮辋主体侧的边缘部分(小口部分)(K)接触，所以根据施加于辐条的张力，在辐条的头部直线部产生力矩，在远离轮辋主体侧的两接触部(J) (K)之间作为压缩力而作用，将辐条相对于轮缘卡止，并且减少从辐条作用于轮缘的力。由此，对于重复作用于辐条的拉伸力以及压缩力(施加的拉伸力的增减)，能够防止辐条松弛，并且减少辐条以及轮缘的应力从而能够提高疲劳强度。另外，辐条接受孔相对于轮辋的中心线而朝径向倾斜，所以在辐条的弯曲部的弯曲角增大(接近180°的方向)，弯曲部扩大从而能够减小辐条在延伸方向的变形。而且，辐 条式车轮减少辐条的变形，并且提高轮缘以及辐条的头部附近的疲劳强度，能够提高辐条式车轮的强度以及耐老化性。由此，能够实现轮辋的薄壁化、辐条线径的小径化或者能够减少辐条根数，能够实现辐条式车轮的轻型化以及惯性的减小，并能够实现辐条式车轮的行驶稳定性的提闻。根据技术方案2所涉及的本发明，形成于轮缘一侧面座面从轮缘的立起圆弧形状的中间形成，所以特别是从座面的接近轮辋主体侧的接触部(I)作用集中应力的轮缘的根部分，其左右两侧的立起的圆弧形状环绕整周地被保持，所以具备高的疲劳强度。根据技术方案3所涉及的本发明，将头部的圆弧形状的半径尺寸设定为比座面的圆弧形状的半径尺寸大，增大头部相对于座面的接触面积，并且在头部圆弧形状的前端侧接触，所以使辐条头部与座面的接触部(I)对轮缘的应力减小，从而能够提高辐条头部以及轮缘的疲劳强度。根据技术方案4所涉及的本发明，在以环绕轮辋的内径侧整周的方式形成的轮缘上按照规定间隔形成有切缺部，所以使在辐条接受孔产生的集中应力在刚性低的该切缺部付的轮缘等分散，加上基于因上述辐条与辐条接受孔的卡止所产生的辐条推顶方向的卡止的主体直线部的扭曲弹性变形，当具有巡航型等重量的摩托车在凹凸路面行驶时，越野型的摩托车在跳跃后落地时等，即使大的负载作用于轮辋，辐条式车轮也能够使产生应力分散一部分而不集中，从而能够保持高的疲劳强度以及辐条式车轮性能。根据技术方案5所涉及的本发明，轮毂利用中央部朝径向鼓出的鼓状的外筒部来连结左右的轴支承部，并且在该外筒部形成有辐条连结用的耳部，所以从辐条反馈的力在上述一体的鼓状的外筒部被拱形状分散地支承，从而具备高的疲劳强度。另外，上述轮毂，左右轴支承部之间的上述外筒部的内侧形成截面近似圆形的空间，所以如上所述，能够保持轮毂的强度，并且能够实现轻型化，有助于辐条式车轮的轻型化以及惯性的减小，从而能够实现操作稳定性的提高。根据技术方案6所涉及的本发明，将螺纹接头头部的圆弧形状的半径尺寸设定为比支承该头部的耳部的螺纹接头用接受孔的大径段部的圆弧形状的半径尺寸大，所以将螺纹接头头部以及螺纹接头用接受孔的段部的接触面积增大，并将螺纹接头头部以及螺纹接头用接受孔的段部的应力减少，能够提高耳部以及螺纹接头的疲劳强度。
另外，螺纹接头头部的根部构成为不与螺纹接头用接受孔的孔部接触，在螺纹接头以及辐条的主体直线部不产生弯曲力矩，能够提高辐条的疲劳强度。 根据技术方案7所涉及的本发明，在轮辋的宽度方向中央部(槽部)具有一个轮缘，即应用于T型轮辋，从而能够得到上述优良的辐条式车轮。根据技术方案8所涉及的本发明，应用于在宽度方向左右具有两个轮缘的轮辋，从而能够得到上述优良的辐条式车轮。
图I是表示应用了本发明的辐条式车轮的主视图。图2是其侧剖视图。
图3 (a)是应用了本发明的轮辋的辐条安装部分亦即轮缘的剖视图，图3 (b)是表不该福条与轮辋接触的部分的放大图。图4是表示应用了本发明的轮毂的图，图4 (a)是主视图，图4 (b)是后视图，图4 (c)将图4 Ca)的A-A向视剖视图与图4 (b)的B-B向视剖视图在宽度方向中央贴合的侧首lJ视图。图5 (a)是应用了本发明的轮毂的螺纹接头安装部分亦即耳部的剖视图，图5 (b)是表示该螺纹接头与耳部接触的部分的放大图。图6 (a)是表示本发明的其他实施方式的轮辋的辐条安装部分的剖视图，图6 (b)是该轮缘部分的放大图，图6 (c)是表示辐条与轮辋接触的部分的放大图。图7 Ca)是现有技术的轮辋的辐条安装部分亦即轮缘的剖视图，图7 (b)是表示该辐条与轮辋接触的部分的放大图。附图标记说明WU W2…辐条式车轮;11…轮毂;12、122…轮辋;12a…轮辋主体；13…辐条；13a…头部；13b…头部直线部；16…螺纹接头用接受孔；16a…大径段部；17···轮缘；17a…切缺部；19a…座面；19b…孔部；19c…开口部;201、20r…轴支承部;21…外筒部；22…螺纹接头；22a…螺纹接头头部；22b…主体部；R1、R2、R3、R4、R5…圆弧形状；α ...平面角；β…立面角；a、b…规定角度；C2···弯曲部；1、J、K…接触部区域(接触部、边缘部分)；S…空间
具体实施例方式以下，结合附图对本发明的实施方式例进行说明。如图I和图2所示，本辐条式车轮Wl构成为包括能够安装车轴的轮毂11、能够安装轮胎的轮辋12、以及连结上述轮毂以及上述轮辋的多根钢丝钢丝状的辐条13……。在上述轮毂11上沿周向每隔规定间隔而突出地形成有多个耳部15，上述耳部以沿轴向隔开规定间隔且从正面观察时不重叠的方式形成有2列。在上述耳部15上分别沿轴向隔开规定间隔地形成有两个螺纹接头用接受孔16、16。辐条13、13从这两个螺纹接头用接受孔16、16分别向耳部15的正转以及反转方向延伸，上述辐条13、13相对于轮毂的切线V-V倾斜规定角度a°，它们的端部安装于上述轮辋12。各辐条13以相邻的4根辐条相互交叉的方式组装，从而构成I组辐条组A，图I所示的辐条式车轮Wl由8组辐条组构成。各辐条13相对于辐条式车轮Wl的中心线(车轮中心线)0-0而以图I所示的平面角α延伸，并且以图2所示的立面角β延伸。此外，将从主视图观察的角度称为平面角α，将从侧剖视图观察的角度称为立面角β，称为平面角和立面角是辐条式车轮中惯用的技术用语。在上述轮辋12的宽度方向中央(槽部)14以遍布内径侧周向整周的方式突出地设置有轮缘17，该轮缘17借助沿周向每隔规定间隔配置的8个切缺部17a……，而将8个安装轮缘部17b……形成为环状。在各安装轮缘部17b上沿周向按照等间隔而形成有4个辐条接受孔19……，将上述I组辐条组A的辐条13……分别一对一地安装于这4个辐条接受孔19……，共计32根辐条在上述轮毂11与轮辋12之间拉伸设置。如图3所示，上述轮辋12的轮缘17 (安装轮缘部17b)从外径侧的轮辋主体12a经由立起圆弧形状Rl而向内径侧突出，在该安装轮缘部17b上以如下方式形成上述辐条接受孔19 (中心线P-P)，即相对于与包括轮辋12的中心线的平面(车轮中心平面)0-0垂直的线Q-Q而在径向上倾斜规定角度b°，并且贯通上述安装轮缘部17b的左右两侧 的轮缘面17d、17e。上述辐条接受孔19形成为具有孔部19b和座面19a，该座面19a是圆弧形状R2的座面，该圆弧形状R2在由于上述规定角度b°的倾斜而使得开口接近轮辋主体12a侧的一侧的轮缘面17d上以比上述孔部19b大的直径开口，该座面19a的轮辋主体侧端P在上述立起圆弧形状Rl的中途部开口。即，辐条接受孔19将一侧的轮缘面17d侧的上述立起圆弧形状Rl保留一部分，座面19a的轮辋主体侧端P从圆弧形状Rl的中途部开口，辐条接受孔19相对于与车轮中心平面0-0垂直的线Q-Q而在径向上倾斜规定角度b°，所以沿着该倾斜所形成的上述座面19a的接近轮辋主体12a的一侧形成扩宽的圆弧形状R2，而在远离轮辋主体12a的一侧形成狭窄的圆弧形状面。上述辐条接受孔19的另一侧的轮缘面17e不形成上述座面，而是形成直接开口于上述孔部1%的开口部19c。此外，上述辐条接受孔
19的规定倾斜角度b设定为5° ^30°。上述辐条13在一端形成有防脱用头部13a，经由从该头部13a延伸的比较短的头部直线部13b (中心线S-S)而在弯曲部C2弯曲，经由从此处直线状地延伸的主体直线部13c (中心线T-T)而在另一端形成有与螺纹接头螺合的外螺纹部。此外，上述头部直线部13b不严格限定于直线，还包括大半径的圆弧、或者曲率朝向弯曲部C2而缓缓逐渐增大地变化的弯曲等、相对于弯曲部C2而实际上接近直线的(近似直线)情况。上述辐条13在上述弯曲部C2的弯曲角c (上述头部直线部13b的中心线S-S与主体直线部13c的中心线T-T所成的角)，供该辐条13嵌入的上述辐条接受孔19倾斜规定角度b°，由此设定为比图7所示的现有的辐条5的弯曲角大(接近180° —侧)。即，该弯曲角c根据上述平面角α以及立面角β而设定为规定角度，但相对于符合现有的沿正交于车轮中心平面0-0的线而形成的辐条接受孔3的辐条5的弯曲角，该辐条13设定为增大上述规定倾斜角度b°与辐条接受孔19对应的量。而且，上述辐条13从辐条接受孔19的座面19a侧插入，头部13a位于上述座面19a的接近轮辋主体12a侧的区域I以及远离轮辋主体12a侧的区域J，并且接近上述弯曲部C2的头部直线部13b在上述辐条接受孔19的座面19a侧相反的一侧的轮缘面17e上与孔部19b直接开口的开口部19c的远离轮辋主体12a侧的边缘部分(小口部分)K接触。上述头部13a的接近头部直线部13b侧由圆弧形状R3形成，该圆弧形状R3的圆弧半径尺寸设定为比上述座面19a的圆弧形状R2的半径尺寸大(R2 < R3)，从而上述头部13a相对于座面19a的接触面积增大，并且在该头部圆弧形状R3的前端侧与上述座面19a的圆弧形状R2接触。如图4所示，上述轮毂11利用中央部朝径向鼓出的外筒部21来连结在轴向隔开规定间隔的左右的轴支承部201、20r，从而整体由鼓形状构成。上述两轴支承部201、20r分别安装有轴承，并被前车轴或者后车轴支承为能够旋转。连结上述左右轴支承部201、20r的外径侧的上述外筒部21具有在左右方向延伸的环状的轮缘部21a、21a，在环绕上述左右的轮缘部21a、21a的外周面上左右分别形成有多个耳部15。上述左右的耳部15、15的上述中央侧与朝外径方向鼓出的外筒部21吻合,中央侧朝外径方向鼓出，在各耳部15上分别形成有两个螺纹接头用接受孔16、16。上述两个螺纹接头用接受孔16、16的宽度方向内侧相对于外侧而配置于朝径向外侧偏移的位置。另外，上述左右的轴支承部201、20r之间的上述外筒部21的内侧形成空洞，从而形成在包含轴线X-X的平面的截面近似圆形的形状的空间S。如图5所示，形成于上述耳部15的螺纹接头用接受孔16根据上述辐条13的平面角α以及立面角β而设定为笔直地支承该主体直线部13c的角度，并构成为包括由比螺 纹接头22的主体部22b大的直径d构成的孔部16b、和在该孔部16b的接近耳部15 —侧面开口来接受螺纹接头22的头部22a的大径段部16a。该大径段部16a具有在上述耳部15一侧面开口的大径孔以及由在该大径孔与上述孔部16b之间的尖端渐细的圆弧形状R4构成的段部。上述螺纹接头22在一端形成有防脱用的螺纹接头头部22a，经由该螺纹接头头部22a的尖端渐细的圆弧形状R5，朝另一端延伸有比螺纹接头头部直径小的主体部22b。该螺纹接头22从螺纹接头用接受孔16的大径段部16a侧插入，螺纹接头头部22a的圆弧形状R5在上述段部的圆弧形状R4接触而落座。螺纹接头头部22a的圆弧形状R5的半径尺寸设定为比上述段部的圆弧形状R4的半径尺寸大(R4 < R5)，从而构成为螺纹接头头部22a相对于上述段部的圆弧形状R4的接触面积增大。另外，螺纹接头用接受孔16的孔部16b的直径d比上述螺纹接头主体部22b的直径尺寸大，且设定为螺纹接头头部22a的根部不会与上述孔部16b的上述段部的边缘部分接触的最大尺寸而不受各耳部的两个螺纹接头用接受孔16、16的位置的差异的影响，从而构成为在螺纹接头22以及辐条的主体直线部13c不产生弯曲力矩。本实施方式由以上的结构组成，辐条13在轮辋12的轮缘17侧区域I、J以及边缘部分K接触(以下，称为接触部I、J、K)，并在轮毂11侧由螺纹接头22紧固，从而施加规定的张力F3。如图3所示，由于施加给该辐条13的张力F3，辐条头部13a在辐条接受孔19的座面19a的接触部I以及J接触，但由于头部直线部13b在边缘部分(小口部分)K接触，所以在头部直线部13b产生以上述接触部K为中心的旋转力矩。由此，作用于辐条头部13a张力基本由座面19a的接近轮辋主体12a侧的接触部I承受，几乎不作用于远离轮辋主体12a侧的接触部J。然而，由于以上述接触部K为中心的力矩，而在辐条的头部直线部13b的远离轮辋主体12a侧，特别是在接触点J与K之间作为压缩力而作用。由此，从辐条13向轮辋12的轮缘17作用的力，特别是作为力矩而作用的力能够大幅度减小。另外，根据作用于上述头部直线部13b的力矩，由于在座面19a头部13a之间的接触部I的接触压、和头部直线部13b与辐条接受孔边缘部的接触部K的接触压，辐条13相对于轮缘17而在辐条接受孔19的接触部K被卡止。S卩，来自辐条13的突起的力被孔部19b直接开口的边缘部分(边缘)κ卡止，从而阻止上述头部13a在接触的接触部I浮动，由此防止由于辐条式车轮Wl的旋转而重复作用的辐条13的张力变化引起的辐条的松动。适当设定头部13a和座面19a彼此的圆弧形状的半径尺寸(R2<R3)，由此进行面接触而使接触面积增大，并且头部13a在圆弧形状R3的前端侧与座面19a接触，所以使作用于接触部I的应力分散。另外，上述接触部I位于接近从轮缘17的立起圆弧形状Rl的中途部(座面19a的轮辋主体侧端)形成的座面19a的上述中途部侧，并位于因为大半径的立起圆弧形状Rl而使轮缘17的强度大的部分，即使从上述辐条头部13a向上述接触部I作用大的压缩力，由于上述圆弧形状R2、R3使应力分散以及在前端部分的接触，轮缘17也能够保持高的疲劳强度。辐条接受孔19相对于车轮中心平面0-0的垂直线Q-Q而倾斜规定角度b°，辐条13在弯曲部C2的弯曲角c增大角度b°，弯曲部C2扩大从而能够减少辐条13在延伸方向的变形。
如图5所示，在轮毂11中，从辐条13作用于螺纹接头22的张力F4经由螺纹接头头部22a的圆弧形状R5而作用于螺纹接头用接受孔16的大径段部16a的圆弧形状R4。适当设定上述螺纹接头头部22a和大径段部16a彼此的圆弧形状的半径尺寸(R4 < R5)，由此接触面积增大而将作用应力分散，并且即使由于各耳部15的两个螺纹接头用接受孔16、16的位置的不同等而使辐条13的延伸方向稍微不同也能吸收差异，各辐条13由于螺纹接头头部22a的根部不与螺纹接头用接受孔16的孔部16b的边缘部分接触，所以不产生弯曲力矩。另外，轮毂11的具有上述螺纹接头用接受孔16的耳部15形成于将两轴支承部201、20ι■在其外径侧连结的大径的外筒部21，所以来自辐条的力被分散为拱形状而承受。而且，上述两轴支承部201、20r之间的外筒部21的内侧由截面近似圆形的空间S构成，所以能够实现轻型化并且具备高强度。当辐条式车轮Wl上存在例如巡航型的重量的自行车在凹凸路面行驶时，或越野型的自行车跳跃后落地的冲击负载作用时，轮辋12受力而扁平地变形。在该情况下，辐条式车轮Wl由于在以环绕轮辋12的内径侧整周的方式形成的轮缘17上形成有切缺部17a，所以在辐条接受孔19产生的集中应力在刚性低的该切缺部付轮缘17等上分散，并且由于上述辐条13与辐条接受孔19的卡止所引起的主体直线部13c的扭曲弹性变形而使应力分散，从而保持高疲劳强度以及辐条性能。另外，具有鼓状的外筒部的轮毂11利用其拱形形状而将从辐条13作用的力分散,从而具备高的疲劳强度。如上所述，该辐条式车轮Wl能够一边保持高的疲劳强度一边使轮辋薄壁化、减少辐条根数以及使辐条线径小径化等来进一步实现轻型化，从而能够提高辐条式车轮的性倉泛。接下来，对应用了本发明的辐条式车轮(以下，称为新开发型)、和申请公司所使用的以前的铁轮辋型以及铝轮辋型的相同疲劳强度的辐条式车轮以相同规格(轮辋直径16英寸X宽度3. 00英寸)具体地进行比较说明。上述铁轮辋型的辐条式车轮的轮辋是铁制的，是在该轮辋的槽部经由螺纹接头来安装辐条的内胎型的车轮，且辐条根数为40根。另夕卜，铝轮辋型的辐条式车轮的轮辋由铝合金制的型材构成，其他与铁轮辋型相同，是在轮辋的槽部经由螺纹接头来安装辐条的内胎型的车轮，且辐条根数为40根。首先，若在重量上进行比较，则新开发型的重量是铁轮辋型的重量的62. 02%，是铝轮辋型的重量的68. 10%。能够达到相同程度的疲劳强度，并且特别是由于辐条根数的减少而能够实现大幅度减少重量。接下来，若在惯性上进行比较，则新开发型的惯性是铁轮辋型的惯性的46. 32%,是铝轮辋型的惯性的52. 90%。由于惯性的减少而提高行驶稳定性等辐条式车轮的性能。接着，结合图6，对其他的实施方式进行说明，但在本实施方式中，与上述之前的实施方式相比只是轮辋的形状不同，所以对于和上述之前的实施方式重复的部分，在图中标注相同的符号并省略说明。能够应用本实施方式的辐条式车轮W2的轮辋122构成为包括外径轮缘部31、力口强筋座部32、槽部142、以及两个轮缘17ρ172，槽部142的宽度方向中央相对于中心而左右对称。左右的轮缘171; 172从该槽部142的两端部朝内径侧突出，上述两端部位于从该槽部142的车轮中心平面0-0沿宽度方向离开规定距离g的位置，在上述轮缘171; 172上形成有辐条接受孔19、19。该辐条接受孔19形成为相对于车轮中心平面0-0的垂直线而朝内径方·向倾斜规定角度，并且在轴向外侧的轮缘侧面开设有大径的座部19a。从该座部19a侧插入辐条13，另一端经由螺纹接头而与未图示的轮毂紧固。在本实施方式中由以上的构成组成，所以辐条式车轮W2的辐条13使具有辐条接受孔19的轮缘17ρ172的位置从车轮中心平面0-0沿宽度方向错开规定距离g，从而辐条13在弯曲部(2的弯曲角增大(接近180°的方向)，弯曲部C2扩大从而能够进一步减小辐条在延伸方向的变形。
权利要求
1.一种辐条式车轮，具备轮毂、具有向内径侧突出地形成的轮缘的轮辋、以及连结所述轮毂和所述轮辋的辐条，将所述辐条的头部防脱地卡止于在所述轮辋的轮缘上形成的辐条接受孔，并利用螺纹接头将所述辐条的外螺纹部紧固于所述轮毂，该辐条式车轮的特征在于， 所述辐条具有从所述头部延伸到弯曲部的头部直线部、和从该弯曲部朝向所述轮毂以直线状延伸的主体部，并且所述辐条相对于所述轮辋以规定的平面角和立面角在所述轮辋与所述轮毂之间拉伸设置， 所述辐条接受孔形成为相对于与所述轮辋的中心平面垂直的线而在径向上倾斜规定角度并贯通所述轮缘，并且在由于该倾斜而使得开口接近轮辋主体的一侧的所述轮缘的一个侧面具有座面，该座面以比所述辐条接受孔的孔部大的直径开口， 所述头部在接近所述轮辋主体的一侧的区域与所述座面接触而落座，并且贯通所述孔部的所述头部直线部与所述孔部在所述轮缘的另一侧面开口的开口部的远离所述轮辋主体的一侧的边缘部分接触。
2.根据权利要求I所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述轮缘从所述轮辋主体经由圆弧形状而向内径方向突出地形成， 所述座面以如下方式开口，即使该座面的所述轮辋主体侧端位于所述轮缘一侧面的在与所述轮辋主体之间保留了一部分所述圆弧形状的位置。
3.根据权利要求I或2所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述辐条的头部的所述头部直线部侧由圆弧形状形成， 所述座面由圆弧形状形成， 所述头部的圆弧形状的半径尺寸被设定为比所述座面的圆弧形状的半径尺寸大，从而利用所述头部的圆弧形状的前端侧与所述座面的圆弧形状接触。
4.根据权利要求广3中任一项所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述轮缘以遍布所述轮辋的整周的方式每隔规定间隔具有切缺部从而形成为环状。
5.根据权利要求广4中任一项所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述轮毂具有沿轴向隔开规定间隔的左右的轴支承部、连结两个所述轴支承部并且中央部沿径向鼓出的鼓状的外筒部、以及在该外筒部的外周面的左右部分向外径方向突出地形成的多个耳部， 所述辐条的外螺纹部经由所述螺纹接头而被紧固于所述耳部，并且所述左右的轴支承部之间的所述外筒部的内侧形成有截面近似圆形的空间。
6.根据权利要求5所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述耳部分别具备螺纹接头用接受孔，该螺纹接头用接受孔具有接受所述螺纹接头的头部的大径段部、和供所述螺纹接头的主体部贯通的孔部， 所述大径段部的所述孔侧由圆弧形状构成，所述螺纹接头的头部的所述主体侧由圆弧形状构成，所述螺纹接头头部的圆弧形状的半径尺寸被设定为比所述大径段部的圆弧形状大， 所述螺纹接头头部的圆弧形状与所述大径段部的圆弧形状接触，并且所述孔的径向尺寸被设定为不与所述主体部的所述螺纹接头头部侧的根部接触。
7.根据权利要求1飞中任一项所述的辐条式车轮，其特征在于，所述轮缘由形成于所述轮辋的宽度方向中央部的一个轮缘构成。
8.根据权利要求1飞中任一项所述的辐条式车轮，其特征在于， 所述轮缘由形成于从所述轮辋的宽度方向中央部向左右分开规定间隔的位置的两个轮缘构成。
全文摘要
本发明提供一种辐条式车轮，是采用能够应用于无内胎的带轮缘的轮辋的、轻型并且疲劳强度高的辐条式车轮。在形成于轮辋(12)的轮缘(17)上以相对于垂直线(Q-Q)而在径向上倾斜规定角度(b°)的方式形成辐条接受孔(19)，辐条(13)的头部(13a)在接近轮辋主体(12a)的一侧的区域(I)与设置于辐条接受孔(19)的一面侧的座面(19a)接触而落座，并且辐条的头部直线部(13b)在辐条接受孔(19)的座面(19a)的相反侧与孔部(19b)直接开口的开口部的远离轮辋主体侧的边缘部分(K)接触。在头部直线部产生以接触部(K)为中心的力矩，使辐条在辐条接受孔的边缘部分(K)卡止，并且在接触部(I、K)之间作用压缩力。
文档编号B60B1/04GK102950965SQ20121028060
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月8日 优先权日2011年8月10日
发明者宫本智 申请人:大同工业株式会社