自動二輪車のホイール構造
【課題】ホイールの軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させるホイール構造を提供する。
【解決手段】駆動源に連結された後輪用ホイール１６と、車両走行により従動する前輪用ホイール６とを有する自動二輪車のホイール構造であって、後輪用ホイールは、後車軸１５に支持された後輪用ハブ３１と、後輪用タイヤ１７が装着された後輪用リム３２と、後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポーク３３と、を一体に備えている。前輪用ホイール６の前輪用スポーク１３３は、好ましくは、前記後輪用スポークのは逆方向に傾斜している。
【解決手段】駆動源に連結された後輪用ホイール１６と、車両走行により従動する前輪用ホイール６とを有する自動二輪車のホイール構造であって、後輪用ホイールは、後車軸１５に支持された後輪用ハブ３１と、後輪用タイヤ１７が装着された後輪用リム３２と、後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポーク３３と、を一体に備えている。前輪用ホイール６の前輪用スポーク１３３は、好ましくは、前記後輪用スポークのは逆方向に傾斜している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のホイール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のホイールとして、ハブとリムとスポークとを一体に形成してなる一体型ホイールがあり、この一体型ホイールにおいて、重量増加を抑えつつ、回転方向の剛性を向上させるために、各スポークを、ハブからホイール径方向の外方に向かって、ホイール周方向に傾斜させることが知られている。
【０００３】
図２１は、特許文献１と同様のホイール構造を有する従来の自動二輪車であり、前輪用ホイール及び後輪用ホイール２００、２０１は、いずれも一体型ホイール構造を有し、かつ、いずれのスポーク２００ａ、２０１ａもホイール周方向に傾斜している。具体的には、前輪用ホイール２００のスポーク２００ａは、前輪用ハブ２００ｂからホイール径方向の外方に向けて、回転方向Ｒ１側に傾斜しており、一方、後輪用ホイール２０１のスポーク２０１ａは、後輪用ハブ２０１ｂからホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜している。
【０００４】
走行中、前後のホイール２００，２０１には、ハブに対してリムをホイール回転中心回りに相対変位させるような荷重が生じるが、スポーク２００ａ，２０１ａを傾斜させていることにより、スポーク２００ａ，２０１ａに対し、曲げ荷重、すなわちホイール径方向に直交する方向の荷重やスポークの長手方向に直交する方向の荷重を生じさせる他、スポーク長手方向の圧縮荷重又は引っ張り荷重を生じさせることができる。それにより、各スポークの曲げ方向の剛性によって荷重総てを受ける場合に比べ、圧縮又は引っ張り方向の剛性でも荷重を受けることで、スポークの変形を抑制し、ホイールの回転方向の剛性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８４４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レース用の自動二輪車では、アクセル操作による急加速や、ブレーキ操作による急減速が頻繁に行われ、そのため、前輪及び後輪にかかる路面からの荷重比率が頻繁に変化する。加速時には、路面から後輪にかかる荷重、すなわち後輪へのドライブ荷重の比率が大きくなり、ブレーキ操作による減速時には、路面から前輪に係る荷重、すなわち前輪へのブレーキング荷重の比率が大きくなる。しかも、加速時に路面から後輪にかかるドライブ荷重は、図２１の後輪用ホイール２０１に対して反回転方向Ｒ２側（図２１）に大きな荷重としてかかり、一方、ブレーキング時に路面から前輪にかかるブレーキング荷重は、回転方向Ｒ１側に大きな荷重としてかかる。
【０００７】
ところが、図２１のように、駆動側の後輪用ホイール２０１のスポーク２０１ａを、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜させていると、加速時、特に急加速時、スポーク２０１ａを傾斜させることによる回転方向の剛性の向上は、あまり期待することができない。すなわち、スポークに対して曲げ荷重としてかかる割合が大きくなり、剛性向上効果の妨げとなる。
【０００８】
本発明の目的は、駆動輪である後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めるようにすることにより、後輪用ホイールの軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、駆動源に連結された後輪用ホイールと、車両走行により従動する前輪用ホイールとを有する自動二輪車のホイール構造において、前記後輪用ホイールは、後車軸に支持される後輪用ハブと、後輪用タイヤが装着される後輪用リムと、前記後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に前記後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１０】
本発明は、上記自動二輪車において、好ましくは次の構成を備えることができる。
（ａ）前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前記前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、反回転方向に傾斜すると共に回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１１】
（ｂ）前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１２】
（ｃ）前記後輪用スポークは、前記後輪用ハブから前記後輪用リムに至ると共にホイール径外方に向けて回転方向に傾斜し、反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、前記後輪用ハブから前記後輪用メインスポークに至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、から構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明によると、駆動輪である後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００１４】
（２）構成（ａ）によると、従動輪である前輪のブレーキング荷重を、前輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、軽量化を図りつつ、ブレーキング荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００１５】
（３）構成（ｂ）によると、従動輪である前輪のドライブ荷重を、前輪用スポークの長手---]て、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、を組み合わせているので、後輪用メインスポークにかかる曲げ荷重をサブスポークで支えることができ、後輪用ホイールの剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】図１の自動二輪車の後輪の左側面拡大図である。
【図３】図２の後輪用ホイールの前半部の左側面拡大図である。
【図４】図２の後輪用ホイールのIV-IV断面拡大図である。
【図５】図２の後輪用ホイールのV-V断面拡大図である。
【図６】図２の後輪用ホイールのVI-VI断面拡大図である。
【図７】図２の後輪用ホイールのVII-VII断面図である。
【図８】図２の後輪用ホイールのリムの正面部分図である。
【図９】図８のIX-IX断面図である。
【図１０】図１の自動二輪車の前輪の左側面図である。
【図１１】図１０の前輪用ホイールの上半部を断面で示す正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図１４】後輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１５】図１４の後輪用ホイールの正面図である。
【図１６】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１７】図１６の前輪用ホイールの正面図である。
【図１８】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１９】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図２０】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図２１】従来の自動二輪車の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［発明の第１の実施の形態］
図１は、本発明に係るホイールを備えた自動二輪車、特にオンロード走行やレース走行に適した自動二輪車の左側面図であり、まずこの図１により、自動二輪車全体の構成を説明する。
【００１８】
メインフレーム１の前端に形成されたヘッドパイプ２には、操舵軸（図示せず）及び上下一対のブラケット３を介して左右一対のフロントフォーク４が支持され、該フロントフォーク４の下端部に固定された前車軸５に、前輪用ホイール６が回転自在に支持され、該前輪用ホイール６に前輪タイヤ７が装着されている。
【００１９】
メインフレーム１の後下端部に形成されたスイングアームブラケット部１ａには、後方に延びるスイングアーム１３が上下揺動自在に支持され、該スイングアーム１３の後端部に固着された後車軸１５に、後輪用ホイール１６が回転自在に支持され、該後輪用ホイール１６に後輪タイヤ１７が装着されている。前記スイングアーム１３は、リヤショックアブソーバ１８によりメインフレーム１に弾性支持されている。
【００２０】
メインフレーム１の下側にはエンジン２０が搭載され、該エンジン２０の出力軸２１は、駆動スプロケット２２、駆動チェーン２３及び被駆動スプロケット２４を介して後輪用ホイール１６に動力伝達可能に連結され、エンジン２０の駆動力により、後輪用ホイール１６及び後輪タイヤ１７からなる後輪を、矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２１】
メインフレーム１及び後部フレーム１ｂの上側には、燃料タンク２５及びシート２６等が設置され、フロントフォーク連結用の前記上側のブラケット３には、ハンドル装置２７が設けられている。
【００２２】
［後輪用ホイール１６の構造］
図２は図１の後輪の左側面拡大図、図３は後輪用ホイール１６の前半部の左側面拡大図、図４，図５及び図６は、図２のIV-IV、V-V及びVI-VI断面拡大図、図７は図２のVII-VII断面図、図８は後輪用リムの正面部分図、図９は図８のIX-IX断面図であり、これらの図面により、後輪用ホイール１６の構造を詳細に説明する。
【００２３】
図２において、後輪用ホイール１６は、後車軸１５に回転自在に支持される後輪用ハブ３１と、前記後輪タイヤ１７が装着される後輪用リム３２と、前記後輪用ハブ３１と前記後輪用リム３２とを結合する複数のスポーク３３，３４と、を一体に備えている。該実施の形態では、後輪用ホイール１６として、マグネシウムの鍛造成形物を切削加工したものを使用しており、これにより軽量化を図っているが、その他、量産に適するように、アルミニウム合金、ステンレス鋼あるいは鋳鉄等を利用することが可能である。
【００２４】
前記複数の後輪用スポーク３３，３４は、後輪用ハブ３１と後輪用リム３２とを直接連結すると共にホイール周方向に等間隔を置いて配置された５本の後輪用メインスポーク３３と、各後輪用メインスポーク３３の途中にそれぞれ一体に連結されて各後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３４とを連結する５本の後輪用サブスポーク３４とから構成されている。
【００２５】
各後輪用メインスポーク３３は、後輪用ハブ３１の外周面から後輪用リム３２の内周面に至ると共に、ホイール径方向の外方に向かって、ホイール回転方向（前進走行時の回転方向）Ｒ１側に傾斜している。具体的に説明すると、ホイール回転中心Ｏ１と、後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、を結ぶ直線Ｍ１に対し、後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との前記連結部の中心点Ｃ１と、後輪用メインスポーク３３の外周端と後輪用リム３２との連結部の中心点Ｃ２と、を結ぶ直線Ｍ２が、角度θ１だけ回転方向Ｒ１側に傾斜している。前記傾斜角度θ１は、たとえば４５度〜９０度程度である。
【００２６】
さらに、各後輪用メインスポーク３３は、該後輪用メインスポーク３３の径方向の内外の前記連結部の中心点Ｃ１，Ｃ２を結ぶ前記直線Ｍ２に対し、反回転方向Ｒ２側に膨らむ湾曲形状に形成されている。特に、後輪用メインスポーク３３の反回転方向Ｒ２側の端縁３３ａの形状が、湾曲形状であることを明確に表している。ただし、後輪用サブスポーク３４と後輪用メインスポーク３３との連結部の中心Ｃ４よりホイール径方向外方側の後輪用メインスポーク３３部分は、略直線状に形成されている。
【００２７】
後輪用メインスポーク３３のホイール周方向の幅（寸法）は、ホイール径方向外方に行くにつれて細くなる先細形状に形成されており、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向外周端の回転方向Ｒ１側及び反回転方向Ｒ２側の各端縁は、それぞれＲ面４１を介して後輪用リム３２の内周面に接続されている。
【００２８】
各後輪用サブスポーク３４は、連結される後輪用メインスポーク３３に対して回転方向Ｒ１側（後輪用メインスポークの傾斜側）に配設されており、後輪用ハブ３１の外周面から後輪用メインスポーク３３の長さ方向の略中間部に至ると共に、ホイール径方向の外方に向かって、後輪用メインスポーク３３の傾斜側とは反対側、すなわち反回転方向Ｒ２側に傾斜している。具体的に説明すると、ホイール回転中心Ｏ１と、後輪用サブスポーク３４と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、を結ぶ直線Ｍ３に対し、後輪用サブスポーク３４と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、後輪用サブスポーク３４と後輪用メインスポーク３３との連結部の中心点Ｃ４と、を結ぶ直線Ｍ４が、ホイール径外方に向けて、角度θ２だけ反回転方向Ｒ２側に傾斜している。前記傾斜角度θ２は、たとえば４５度〜９０度程度である。
【００２９】
前記後輪用メインスポーク３３が湾曲状に形成されているのに対し、後輪用サブスポーク３４は、略直線状に形成されており、かつ、後輪用サブスポーク３４のホイール周方向の幅（寸法）は、径方向の全長に亘って略一様な寸法に形成されている。また、後輪用サブスポーク３４の反回転方向Ｒ２側の端部のホイール径方向の内外端縁は、それぞれＲ面４２を介して後輪用メインスポーク３３に接続されている。なお、後輪用メインスポーク３３と後輪用サブスポーク３４との連結部において、後輪用メインスポーク３３の反回転方向Ｒ２側の端縁３３ａに対する後輪用サブスポーク３４の交差角度θ５は、直角又は直角に近い角度に設定されている。
【００３０】
さらに、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の内方端の反回転方向Ｒ２側の端縁と、該後輪用メインスポーク３３に対して反回転方向Ｒ２側に隣合う後輪用サブスポーク３４の内方端の回転方向Ｒ１側の端縁とは、後輪用ハブ３１の外周端に形成されたＲ面４３を介して滑らかに接続している。
【００３１】
図４において、各後輪用メインスポーク３３は、車軸方向に間隔を置いて対向配置された一対の側壁部（リブ部）３３ｂと、両側壁部３３ｂを一体に連結するウエブ３３ａとから、断面Ｈ形状に形成されている。ただし、図２の後輪用サブスポーク３４との連結部よりホイール径方向の外方側部分は、図６に示すように、断面コの字形状に形成されている。このように、後輪用メインスポーク３３の断面をＨ形状又はコの字形状とすることにより、重量増加を抑えつつ、曲剛性を高くし、かつ、後輪用ホイール１６の固有振動数も高めている。
【００３２】
図５において、各後輪用サブポーク３４も、後輪用メインスポーク３３と同様、車軸方向に間隔を置いて対向配置された一対の側壁部３４ｂと、両側壁部３４ｂを一体に連結するウエブ３４ａとから形成されている。図５の実施の形態では、後輪用サブスポーク３４は断面Ｈ形状となっているが、その他、断面コの字状、Ｔ字状あるいはＬ字状等、径方向に突出する突出部（側壁部３４ｂ等）を有するリブ形状とすることもできる。このように、後輪用サブスポーク３４の断面形状を、径方向に突出する突出部を有する形状とすることにより、後輪用メインスポーク３３と同様に、曲剛性を高くし、かつ、後輪用ホイール１６の固有振動数を高めている。
【００３３】
図７において、後輪用ハブ３１は、円筒状のハブ本体３１ａを有し、該ハブ本体３１ａの外周面の軸方向両端に、ホイール径方向の外方に突出する突出部３１ｂが一体に形成されている。該突出部３１ｂはハブ本体３１ａの略全周に亘ってフランジ状に形成されている。なお、前述のＲ面、すなわち後輪用メインスポーク３３のホイール径方向内方端の反回転方向Ｒ２側の端縁と後輪用サブスポーク３４のホイール径方向内方端の回転方向Ｒ１側の端縁とを接続するＲ面４３は、前記突出部３１ｂの外周端縁に形成されている。
【００３４】
図８において、後輪用リム３２は、車軸方向の両端に、後輪タイヤ１７の車軸方向の位置を規制する環状突起３２ａが一体に形成されると共に、車軸方向に中央部に、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む環状凹み部３２ｂが、リム全周に亘って形成され、これにより、重量の増加を抑えつつ、後輪用リム３２の剛性及び固有振動数を向上させている。
【００３５】
図９において、後輪用リム３２の環状凹み部３２ｂの底部と、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向外方端との連結部には、前記環状凹み部３２ｂの底壁部からホイール径方向の内方にさらに凹む連結用凹部３２ｃが形成されており、これにより、後輪用リム３２のさらなる軽量化を図っている。
【００３６】
ここで、任意の後輪用メインスポーク３３と、該後輪用メインスポーク３３から反回転方向Ｒ２側へ一つ置いて配置された別の後輪用メインスポーク３３に連結された後輪用サブスポーク３４との位置関係等を、特許請求の範囲に記載した内容及び用語に対応させて説明するために、前記任意の後輪用メインスポーク３３等の名称を、図３に基づき次のように仮定する。
【００３７】
図３の下端部に位置している後輪用メインスポーク及びこれに連結される後輪用サブスポークを、第１の後輪用メインスポーク３３−１及び第１の後輪用サブスポーク３４−１と称し、この第１の後輪用メインスポーク３３−１及び第１の後輪用サブスポーク３４−１に対し、反回転方向Ｒ２側に一つ置いて配置された後輪用メインスポーク及び後輪用サブスポークを、第２の後輪用メインスポーク３３−２及び第２の後輪用サブスポーク３４−２と称し、前記第１の後輪用メインスポーク３３−１と前記第２の後輪用サブスポーク３４−２間に配置された後輪用メインスポーク及び後輪用サブスポークを、第３の後輪用メインスポーク３３−３及び第３の後輪用サブスポーク３４−３と称することとする。勿論、上記名称は、単に説明の都合上設定したものであり、いずれの後輪用メインスポーク３３及び後輪用サブスポーク３４も、第１の後輪用メインスポーク及び第１の後輪用サブスポークと称することができる。
【００３８】
第１の後輪用メインスポーク３３−１と、第２の後輪用サブスポーク３４−２とは、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重（特に後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向の荷重）が、後輪用ハブ３１の外周端部の一部を介して、第２の後輪用サブスポーク３４−２の長さ方向の荷重として伝達されるように配設されている。具体的には、第２の後輪用サブスポーク３４−２の内外周端（内外連結部の中心点Ｃ３、Ｃ４）を結ぶ前記直線Ｍ４は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう湾曲状の線分の略延長線上に配置されている。すなわち、前記延長線上には、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用バブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と第２の後輪用メインスポーク３３との連結部の中心点Ｃ４と、が存在しているのであって、第２の後輪用サブスポーク３４−２は、前記延長線に沿って、前記中心点Ｃ３から前記中心点Ｃ４を通るように、ホイール径外方側に延びているのである。
【００３９】
また、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３とは、後輪用ハブ３１の外周突出部３１ｂを介して一体に連なっている。
【００４０】
第１の後輪用メインスポーク３３−１は、前述のように反回転方向Ｒ２側の膨らむように湾曲しているが、具体的には、前記第１の後輪用メインスポーク３３−１は、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部から第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部に亘る後輪用ハブ３１の円弧形外周に滑らかに接続するように湾曲している。
【００４１】
第１の後輪用メインスポーク３３−１と第２の後輪用メインスポーク３３−２とのホイール周方向間に、第３の後輪用メインスポーク３３−３が配置されているが、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３は、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、ホイール周方向に関して略重複する領域に設定されている。
【００４２】
また、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１に対し、第２の後輪用メインスポーク３３−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１は、反回転方向Ｒ２側に９０度以上離れて位置している。すなわち、図３に示す２つの直線Ｍ１Ｍ１間の角度θ６は、９０度以上、１８０度未満に設定されている。
【００４３】
［前輪用ホイール６の構造］
図１０は前輪の左側面拡大図、図１１は前輪用ホイール６の正面図（上半部は断面）を示している。図１０において、前輪用ホイール６は、前記前車軸５に回転自在に支持される前輪用ハブ１３１と、前輪タイヤ７が装着される前輪用リム１３２と、前記前輪用ハブ１３１と前輪用リム１３２とを結合する複数の前輪用スポーク１３３，１３４と、を一体に備えている。前輪用ホイール６の材質も、後輪用ホイール１６と同様であり、マグネシウムの鍛造成形物を切削加工したものであり、これにより軽量化を図っているが、アルミニウム合金、ステンレス鋼あるいは鋳鉄等を利用することが可能である。
【００４４】
前輪用ホイール６の前輪用スポーク１３３，１３４は、後輪用ホイール１６と同様、ホイール周方向に等間隔を置いて配置された５本の前輪用メインスポーク１３３と、各前輪用メインスポーク１３３にそれぞれ一体に連結された５本のサブスポーク１３４とから構成されている。前輪用ホイール６の前輪用メインスポーク１３３及び前輪用サブスポーク１３４が、後輪用ホイール１６の後輪用メインスポーク３３及び後輪用サブスポーク３４と異なる構造は、ホイール周方向の傾斜方向がそれぞれ逆向きとなっていることであり、その他の構造は後輪用ホイール１６と同様である。すなわち、前輪用ホイール６の前輪用メインスポーク１３３は、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜すると共に、回転方向Ｒ１側に膨らむように湾曲しており、一方、前輪用ホイール６の前輪用サブスポーク１３４は、ホイール径方向の外方に向けて、回転方向Ｒ１側に傾斜すると共に、直線状に形成されている。
【００４５】
また、前輪用メインスポーク１３３の径方向の内外周端部並びに前輪用メインスポーク１３３と前輪用サブスポーク１３４との連結部には、それぞれ後輪用ホイール１６と同様に、Ｒ面１４１，１４２，１４３等が形成されている。
【００４６】
図１１において、前輪用ハブ１３１は、後輪用ハブ３１と同様、円筒状のハブ本体１３１ａを有し、該ハブ本体１３１ａの外周面の軸方向両端に、ホイール径方向の外方に突出する突出部１３１ｂが一体に形成されている。該突出部１３１ｂはハブ本体１３１ａの略全周に亘ってフランジ状に形成されている。
【００４７】
また、前輪用リム１３２も、後輪用リム３２と同様、車軸方向の両端に、前輪タイヤ７の車軸方向の位置を規制する環状突起１３２ａが一体に形成されると共に、車軸方向の中央部に、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む環状凹み部１３２ｂが、リム全周に亘って形成され、これにより、重量の増加を抑えつつ、前輪用リム１３２の剛性及び固有振動数を向上させている。
【００４８】
さらに、前輪用リム１３２の環状凹み部１３２ｂの底部と、前輪用メインスポーク１３３のホイール径方向外方端との連結部には、前記環状凹み部１３２ｂの底壁部からホイール径方向の内方に凹む連結用凹部１３２ｃが形成されており、これにより、前輪用リム１３２のさらなる軽量化を図っている。
【００４９】
［第１の実施の形態の作用効果］
（１）図２に示す駆動側の後輪用ホイール１６において、後輪用ハブ３１と後輪用リム３２とを直接連結する後輪用メインスポーク３３は、後輪用ハブ３１からホイール径外方に向けて、回転方向Ｒ１に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２に膨らむように湾曲しているので、後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用メインスポーク３３の長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、後輪用ホイール１６の軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００５０】
（２）図１０に示す従動側の前輪用ホイール６において、前輪用ハブ１３１と前輪用リム１３２とを直接連結する前輪用メインスポーク１３３は、前輪用ハブ１３１からホイール径外方に向けて、反回転方向Ｒ２に傾斜すると共に回転方向Ｒ１に湾曲しているので、従動輪である前輪のブレーキング荷重を、前輪用メインスポーク１３３の長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、前輪用ホイール６の軽量化を図りつつ、ブレーキング荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００５１】
（３）図２に示す後輪用スポークは、後輪用ハブ３１から後輪用リム３２に至ると共にホイール径外方に向けて、回転方向Ｒ１に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２に湾曲する後輪用メインスポーク３３に加え、後輪用ハブ３１から後輪用メインスポーク３３に至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２に傾斜する後輪用サブスポーク３４と、から構成されているので、ドライブ走行時、特に加速時、後輪用メインスポーク３３にかかる曲げ荷重を後輪用サブスポーク３４で支えることができ、後輪用メインスポーク３３の変形を抑制し、ドライブ駆動時における後輪用ホイール１６の回転方向の剛性を向上させることができる。
【００５２】
具体的には、各後輪用メインスポーク３３を支える後輪用サブスポーク３４をそれぞれ形成することで、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の内方側での剛性を高めることができ、後輪用サブスポーク３４を配置したことに起因する後輪用ホイール１６のホイール回転中心回りの慣性モーメントの増加よりも、十分なホイール剛性向上効果を得ることができる。
【００５３】
（４）さらに各後輪用サブスポーク３４は、後輪用メインスポーク３３をその傾斜方向側から支えることになるので、後輪用メインスポーク３３が曲げ荷重を受けた場合に、後輪用サブスポーク３４は圧縮荷重として後輪用メインスポーク３３の曲げ荷重を受けることができ、後輪用メインスポーク３３の曲げ変形をさらに抑制できる。このようにして、ホイールの質量増加を抑え、これにより慣性モーメントの増加を抑えつつ、ホイール回転中心回りの剛性を向上させることができるのである。
【００５４】
（５）後輪用ホイール１６の剛性を上記のように向上させると、走行中における後輪タイヤ１７のグリップ状態あるいはスリップ状態が、的確にライダーに伝わり、すなわち、ライダーへのフィードバックが的確に行われ、ライダーは地面の状態及び走行状態を的確に把握することができ、また、後輪用ホイール１６の慣性モーメントを抑制することにより、旋回安定性を維持できる。
【００５５】
（６）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１と、該第１の後輪用メインスポーク３３−１から一つ置いた第２の後輪用メインスポーク３３−２に接続される第２の後輪用サブスポーク３４−２とを、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重が第２の後輪用サブスポーク３４−２に伝達されるように配設しているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重は、後輪用ハブ３１の回転中心に集中することなく、第２の後輪用サブスポーク３４−２を介して第２の後輪用メインスポーク３３−２及びリム３２に分散させることができ、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形を抑制できる。図１０の前輪用ホイール６についても同様な効果を得ることができる。
【００５６】
（７）図３のように、第２の後輪用サブスポーク３４−２は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう線分の略延長線上に配置されているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って伝わり、第２の後輪用サブスポーク３４−２に受け止められ、第２の後輪用メインスポーク３３−２及び第２の後輪用メインスポーク３３−２が接続される後輪用リム３２へと分散され、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形を抑制できる。特に、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう線分の延長線上に、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３が存在し、前記延長線に沿って、第２の後輪用サブスポーク３４−２がホイール径外方側に延びているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１にかかる荷重が、第２の後輪用サブスポーク３４−２へと分散され易くなり、第１のメインスポーク３３−１の変形を、さらに抑制できる。図１０の前輪用ホイール６についても同様な効果を得ることができる。
【００５７】
（８）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ３）とは、後輪用ハブ３１の外周部を介して連なっているので、第２の後輪用サブスポーク３４−２を短く形成でき、ホイールの軽量化及び第１の後輪用メインスポーク３３−１のさらなる変形抑制効果を期待できる。特に、図７のように、円筒状のハブ本体３１ａの外周に環状の突出部３１ｂを形成することによりハブ３１の剛性を向上させ、後輪用ハブ３１の変形を防ぐことにより、第１の後輪用メインスポーク３３−１から第２のサブスポーク３４−２への荷重伝達効率が、さらに向上する。
【００５８】
（９）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１は湾曲状に形成されており、しかも、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部から第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部に亘る後輪用ハブ３１の円弧形外周に滑らかに接続するように湾曲しているので、第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重を、第２の後輪用サブスポーク３４−２に分散し易くなり、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形をさらに抑制することができる。
【００５９】
（１０）第１の後輪用メインスポーク３３−１と第２の後輪用メインスポーク３３−２とのホイール周方向間に、別の第３の後輪用メインスポーク３３−３が配置されているので、たとえば第２の後輪用サブスポーク３４−２と第２の後輪用メインスポーク３３−１との連結部を、後輪用ハブ３１からホイール径方向の外方に離すことができ、ホイール回転中心回りの後輪用ホイール７等の剛性を向上させることができる。特に、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ３）と、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１との連結部（Ｃ１）と、をホイール周方向に関して重複する領域に設定しているので、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の剛性を高め、また、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１の連結部から第２の後輪用サブスポーク３４−２が延びることで、第２の後輪用サブスポーク３４−２の長さを短くできる。
【００６０】
（１１）第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）に対し、第２の後輪用メインスポーク３３−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）は、ホイール周方向に９０度以上離れているので、第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重を、後車軸１５に対して反対側のハブ３１部分に伝えることができ、第２の後輪用サブスポーク３４−２へと分散させ易く、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形をさらに抑制できる。
【００６１】
（１２）図２において、後輪用メインスポーク３３は、ホイール径外方に進むにつれ、ホイール周方向寸法が細くなる先細状に形成されているので、ホイール回転中心回りの剛性を維持しつつ、ホイール６の軽量化並びに慣性モーメントの増加抑制を行うことができる。
【００６２】
（１３）図８のように、後輪用リム３２の車軸方向幅の中央部には、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む凹み部３２ｂが、後輪用リム３２の全周に亘って形成されているので、後輪用リム３２の重量を増やすことなく、後輪用リム３２の剛性を向上させることができる。
【００６３】
（１４）図４及び図５のように、後輪用メインスポーク３３を断面Ｈ形状又は断面コの字形状に形成しているので、重量を増やすことなく、後輪用メインスポーク３３の面外剛性を向上させることができる。なお、前輪用メインスポーク１３３についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６４】
（１５）図６のように、後輪用サブスポーク３４を断面Ｈ形状に形成しているので、重量を増やすことなく、後輪用サブスポーク３４の面外剛性を向上させることができる。なお、前輪用サブスポーク１３４についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６５】
（１６）図２及び図１０において、後輪用サブスポーク３４及び前輪用サブスポーク１３４は、車軸方向に見て、直線状に形成されているので、後輪用ホイール１６及び前輪用ホイール６の製造が容易である。
【００６６】
（１７）図２において、後輪用メインスポーク３３ホイール径方向の外方端縁は、Ｒ面４１を介して後輪用リム３２の内周面に繋がっているので、後輪用メインスポーク３３と後輪用リム３２との連結部における応力集中を緩和し、後輪用ホイール１６の強度を向上させることができる。なお、前輪用サブスポーク１３４についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６７】
（１８）図２のように、後輪用メインスポーク３３が湾曲しているので、後輪用メインスポーク３３が受ける曲げ荷重成分を減らして、後輪用メインスポーク３３の長さ方向の圧縮又は引っ張り荷重成分を多くすることができる。好ましくは、後輪用メインスポーク３３の後輪用リム３２との連結部並びに後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との連結部において、ホイール径方向に比べてホイール周方向に延びる寸法が大きくなるようにする。なお、前輪用メインスポーク１３３についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６８】
（１９）図１に示すような自動二輪車において、前輪ホイール６及び／又は後輪ホイール１６を交換するだけで、レース等のおけるラップタイムを変化させることができる。
【００６９】
［本発明の第２の実施の形態］
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図であり、後輪用ホイール１６及び前輪用ホイール６は、いずれもサブスポークを有しない構造となっている。すなわち、前記第１の実施の形態のメインスポーク３３，１３３に対応するスポーク（メインスポーク）３３，１３３のみをそれぞれ有している。後輪用ホイール１６の後輪用スポーク（メインスポーク）３３は、ホイール径方向の外方に向かって、回転方向Ｒ１側に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２側に膨らむように湾曲している。前輪用ホイール６の前輪用スポーク（メインスポーク）１３３は、ホイール径方向の外方に向かって、反回転方向Ｒ２側に傾斜すると共に回転方向Ｒ１側に膨らむように湾曲ししいる。
【００７０】
［本発明の第３の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図であり、前輪用ホイール６は、後輪用ホイール１６の各スポークと同様に傾斜した前輪用メインスポーク１３３及び前輪用サブスポーク１３４を備えている。その他の構成は前記第１の実施の形態と同じである。
【００７１】
［後輪用ホイール１６の変形例］
（１）図１４は後輪用ホイール１６の変形例の左側面図、図１５は図１４の後輪用ホイール１６の正面図である。図１４において、後輪用スポークは、前記図２と同様に、後輪用メインスポーク３３とこれらにそれぞれ接続される後輪用サブスポーク３４とから構成されているが、各後輪用メインスポーク３３に対する各後輪用サブスポーク３４の連結部（中心点Ｃ４）が、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の外方端縁近傍に設定されている。その他の構造は図２の構造と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。勿論、図１４及び図１５のホイール構造を前輪用ホイール６に適用することも可能である。
【００７２】
［前輪用ホイール６の変形例］
（１）図１６は前輪用ホイール６の変形例の左側面図、図１７は図１６の前輪用ホイール６の正面図であり、前輪用スポークは、７本の前輪用メインスポーク１３３とこれらにそれぞれ接続される７本の前輪用サブスポーク１３４とから構成されている。
【００７３】
湾曲状に形成された各前輪用メインスポーク１３３の径方向内方端部は、ホイール回転方向Ｒ１側に二つ置いた前輪用メインスポーク１３３に連結された前輪用サブスポーク１３４に、前輪用ハブ１３１の外周端部を介して滑らかに接続し、路面から前記前輪用メインスポーク１３３の長手方向にかかる荷重が、２つ置いた前輪用サブスポーク１３４の長さ方向の荷重となるように構成されている。その他の構造は図１０の構造と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。図１６のように前輪用メインスポーク１３３を７本備えている場合は、前輪用メインスポーク１３３の傾斜角度θ１は、約４５度が好ましい。なお、上記のような７本のスポーク構造を、後輪ホイール１６に適用することも可能である
【００７４】
（２）図１８及び図１９はそれぞれ前輪用ホイール６の変形例を示しており、前輪用スポークは、前記図１０と同様に、５本の前輪用メインスポーク１３３とこれらにそれぞれ接続される５本の前輪用サブスポーク１３４とから構成されているが、各前輪用メインスポーク１３３は回転方向Ｒ１側に、前輪用サブスポーク１３４は反回転方向Ｒ２に傾斜し、かつ、直線状に形成されている。特に図１９の構造は、各前輪用メインスポーク１３３のホイール径方向内方端部は、隣り合う前輪用メインスポーク１３３に連結された前輪用サブスポーク３４に、略直線状に連結されている。
【００７５】
（３）図２０も前輪用ホイール６の変形例を示しており、前輪用スポークは、前記図１０と同様に、５本の前輪用メインスポーク３３とこれらにそれぞれ接続される５本の前輪用サブスポーク３４とから構成されているが、各前輪用メインスポーク３３は直線状に形成され、しかも、いずれの前輪用サブスポーク１３４も、前輪用メインスポーク１３３の長さ方向の内方延長線上には配置されていない。なお、図１９及び図２０の変形例において、メインスポークを湾曲状とすることにより、後輪用ホイールに適用することも可能である。
【００７６】
［その他の実施の形態］
（１）前記各実施の形態及び変形例では、ホイールは、５本又は７本のメインスポークあるいは５本又は７本のサブスポークを備えているが、本発明はそのようなスポーク数に限定されることはない。たとえば、メインスポークとサブスポークとを３本ずつ、あるいは９本ずつ備える構造とすることもできる。なお、メインスポークの数を奇数本とするのが好ましく、奇数本とすることで、メインスポーク同士が、ホイール径方向に１８０度の位相差で配置されることを避けることができ、これにより、路面からメインスポークに伝達される荷重を、効率良く、ホイール全体に亘って分散させることができる。
【００７７】
（２）エンジン（内燃機関）を搭載した車両のみならず、電動自動二輪車等の車両にも適用可能である。
【００７８】
（３）自動二輪車以外の車両についても本発明のホイール構造を適用することは可能であり、好ましくは、鞍乗り型等の車両への適用が効果的である。
【００７９】
（４）本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
５ 前車軸
６ 前輪用ホイール
７ 前輪タイヤ
１５ 後車軸
１６ 後輪用ホイール
１７ 後輪タイヤ
３１ 後輪用ハブ
３２ 後輪用リム
３３ 後輪用メインスポーク
３４ 後輪用サブスポーク
１３１ 前輪用ハブ
１３２ 前輪用リム
１３３ 前輪用メインスポーク
１３４ 前輪用サブスポーク
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 連結部の中心点
１４１，１４２，１４３ Ｒ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のホイール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のホイールとして、ハブとリムとスポークとを一体に形成してなる一体型ホイールがあり、この一体型ホイールにおいて、重量増加を抑えつつ、回転方向の剛性を向上させるために、各スポークを、ハブからホイール径方向の外方に向かって、ホイール周方向に傾斜させることが知られている。
【０００３】
図２１は、特許文献１と同様のホイール構造を有する従来の自動二輪車であり、前輪用ホイール及び後輪用ホイール２００、２０１は、いずれも一体型ホイール構造を有し、かつ、いずれのスポーク２００ａ、２０１ａもホイール周方向に傾斜している。具体的には、前輪用ホイール２００のスポーク２００ａは、前輪用ハブ２００ｂからホイール径方向の外方に向けて、回転方向Ｒ１側に傾斜しており、一方、後輪用ホイール２０１のスポーク２０１ａは、後輪用ハブ２０１ｂからホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜している。
【０００４】
走行中、前後のホイール２００，２０１には、ハブに対してリムをホイール回転中心回りに相対変位させるような荷重が生じるが、スポーク２００ａ，２０１ａを傾斜させていることにより、スポーク２００ａ，２０１ａに対し、曲げ荷重、すなわちホイール径方向に直交する方向の荷重やスポークの長手方向に直交する方向の荷重を生じさせる他、スポーク長手方向の圧縮荷重又は引っ張り荷重を生じさせることができる。それにより、各スポークの曲げ方向の剛性によって荷重総てを受ける場合に比べ、圧縮又は引っ張り方向の剛性でも荷重を受けることで、スポークの変形を抑制し、ホイールの回転方向の剛性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８４４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レース用の自動二輪車では、アクセル操作による急加速や、ブレーキ操作による急減速が頻繁に行われ、そのため、前輪及び後輪にかかる路面からの荷重比率が頻繁に変化する。加速時には、路面から後輪にかかる荷重、すなわち後輪へのドライブ荷重の比率が大きくなり、ブレーキ操作による減速時には、路面から前輪に係る荷重、すなわち前輪へのブレーキング荷重の比率が大きくなる。しかも、加速時に路面から後輪にかかるドライブ荷重は、図２１の後輪用ホイール２０１に対して反回転方向Ｒ２側（図２１）に大きな荷重としてかかり、一方、ブレーキング時に路面から前輪にかかるブレーキング荷重は、回転方向Ｒ１側に大きな荷重としてかかる。
【０００７】
ところが、図２１のように、駆動側の後輪用ホイール２０１のスポーク２０１ａを、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜させていると、加速時、特に急加速時、スポーク２０１ａを傾斜させることによる回転方向の剛性の向上は、あまり期待することができない。すなわち、スポークに対して曲げ荷重としてかかる割合が大きくなり、剛性向上効果の妨げとなる。
【０００８】
本発明の目的は、駆動輪である後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めるようにすることにより、後輪用ホイールの軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、駆動源に連結された後輪用ホイールと、車両走行により従動する前輪用ホイールとを有する自動二輪車のホイール構造において、前記後輪用ホイールは、後車軸に支持される後輪用ハブと、後輪用タイヤが装着される後輪用リムと、前記後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に前記後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１０】
本発明は、上記自動二輪車において、好ましくは次の構成を備えることができる。
（ａ）前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前記前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、反回転方向に傾斜すると共に回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１１】
（ｂ）前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えている。
【００１２】
（ｃ）前記後輪用スポークは、前記後輪用ハブから前記後輪用リムに至ると共にホイール径外方に向けて回転方向に傾斜し、反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、前記後輪用ハブから前記後輪用メインスポークに至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、から構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明によると、駆動輪である後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００１４】
（２）構成（ａ）によると、従動輪である前輪のブレーキング荷重を、前輪用スポークの長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、軽量化を図りつつ、ブレーキング荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００１５】
（３）構成（ｂ）によると、従動輪である前輪のドライブ荷重を、前輪用スポークの長手---]て、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、を組み合わせているので、後輪用メインスポークにかかる曲げ荷重をサブスポークで支えることができ、後輪用ホイールの剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】図１の自動二輪車の後輪の左側面拡大図である。
【図３】図２の後輪用ホイールの前半部の左側面拡大図である。
【図４】図２の後輪用ホイールのIV-IV断面拡大図である。
【図５】図２の後輪用ホイールのV-V断面拡大図である。
【図６】図２の後輪用ホイールのVI-VI断面拡大図である。
【図７】図２の後輪用ホイールのVII-VII断面図である。
【図８】図２の後輪用ホイールのリムの正面部分図である。
【図９】図８のIX-IX断面図である。
【図１０】図１の自動二輪車の前輪の左側面図である。
【図１１】図１０の前輪用ホイールの上半部を断面で示す正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図１４】後輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１５】図１４の後輪用ホイールの正面図である。
【図１６】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１７】図１６の前輪用ホイールの正面図である。
【図１８】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図１９】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図２０】前輪用ホイールの変形例を示す左側面図である。
【図２１】従来の自動二輪車の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［発明の第１の実施の形態］
図１は、本発明に係るホイールを備えた自動二輪車、特にオンロード走行やレース走行に適した自動二輪車の左側面図であり、まずこの図１により、自動二輪車全体の構成を説明する。
【００１８】
メインフレーム１の前端に形成されたヘッドパイプ２には、操舵軸（図示せず）及び上下一対のブラケット３を介して左右一対のフロントフォーク４が支持され、該フロントフォーク４の下端部に固定された前車軸５に、前輪用ホイール６が回転自在に支持され、該前輪用ホイール６に前輪タイヤ７が装着されている。
【００１９】
メインフレーム１の後下端部に形成されたスイングアームブラケット部１ａには、後方に延びるスイングアーム１３が上下揺動自在に支持され、該スイングアーム１３の後端部に固着された後車軸１５に、後輪用ホイール１６が回転自在に支持され、該後輪用ホイール１６に後輪タイヤ１７が装着されている。前記スイングアーム１３は、リヤショックアブソーバ１８によりメインフレーム１に弾性支持されている。
【００２０】
メインフレーム１の下側にはエンジン２０が搭載され、該エンジン２０の出力軸２１は、駆動スプロケット２２、駆動チェーン２３及び被駆動スプロケット２４を介して後輪用ホイール１６に動力伝達可能に連結され、エンジン２０の駆動力により、後輪用ホイール１６及び後輪タイヤ１７からなる後輪を、矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２１】
メインフレーム１及び後部フレーム１ｂの上側には、燃料タンク２５及びシート２６等が設置され、フロントフォーク連結用の前記上側のブラケット３には、ハンドル装置２７が設けられている。
【００２２】
［後輪用ホイール１６の構造］
図２は図１の後輪の左側面拡大図、図３は後輪用ホイール１６の前半部の左側面拡大図、図４，図５及び図６は、図２のIV-IV、V-V及びVI-VI断面拡大図、図７は図２のVII-VII断面図、図８は後輪用リムの正面部分図、図９は図８のIX-IX断面図であり、これらの図面により、後輪用ホイール１６の構造を詳細に説明する。
【００２３】
図２において、後輪用ホイール１６は、後車軸１５に回転自在に支持される後輪用ハブ３１と、前記後輪タイヤ１７が装着される後輪用リム３２と、前記後輪用ハブ３１と前記後輪用リム３２とを結合する複数のスポーク３３，３４と、を一体に備えている。該実施の形態では、後輪用ホイール１６として、マグネシウムの鍛造成形物を切削加工したものを使用しており、これにより軽量化を図っているが、その他、量産に適するように、アルミニウム合金、ステンレス鋼あるいは鋳鉄等を利用することが可能である。
【００２４】
前記複数の後輪用スポーク３３，３４は、後輪用ハブ３１と後輪用リム３２とを直接連結すると共にホイール周方向に等間隔を置いて配置された５本の後輪用メインスポーク３３と、各後輪用メインスポーク３３の途中にそれぞれ一体に連結されて各後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３４とを連結する５本の後輪用サブスポーク３４とから構成されている。
【００２５】
各後輪用メインスポーク３３は、後輪用ハブ３１の外周面から後輪用リム３２の内周面に至ると共に、ホイール径方向の外方に向かって、ホイール回転方向（前進走行時の回転方向）Ｒ１側に傾斜している。具体的に説明すると、ホイール回転中心Ｏ１と、後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、を結ぶ直線Ｍ１に対し、後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との前記連結部の中心点Ｃ１と、後輪用メインスポーク３３の外周端と後輪用リム３２との連結部の中心点Ｃ２と、を結ぶ直線Ｍ２が、角度θ１だけ回転方向Ｒ１側に傾斜している。前記傾斜角度θ１は、たとえば４５度〜９０度程度である。
【００２６】
さらに、各後輪用メインスポーク３３は、該後輪用メインスポーク３３の径方向の内外の前記連結部の中心点Ｃ１，Ｃ２を結ぶ前記直線Ｍ２に対し、反回転方向Ｒ２側に膨らむ湾曲形状に形成されている。特に、後輪用メインスポーク３３の反回転方向Ｒ２側の端縁３３ａの形状が、湾曲形状であることを明確に表している。ただし、後輪用サブスポーク３４と後輪用メインスポーク３３との連結部の中心Ｃ４よりホイール径方向外方側の後輪用メインスポーク３３部分は、略直線状に形成されている。
【００２７】
後輪用メインスポーク３３のホイール周方向の幅（寸法）は、ホイール径方向外方に行くにつれて細くなる先細形状に形成されており、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向外周端の回転方向Ｒ１側及び反回転方向Ｒ２側の各端縁は、それぞれＲ面４１を介して後輪用リム３２の内周面に接続されている。
【００２８】
各後輪用サブスポーク３４は、連結される後輪用メインスポーク３３に対して回転方向Ｒ１側（後輪用メインスポークの傾斜側）に配設されており、後輪用ハブ３１の外周面から後輪用メインスポーク３３の長さ方向の略中間部に至ると共に、ホイール径方向の外方に向かって、後輪用メインスポーク３３の傾斜側とは反対側、すなわち反回転方向Ｒ２側に傾斜している。具体的に説明すると、ホイール回転中心Ｏ１と、後輪用サブスポーク３４と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、を結ぶ直線Ｍ３に対し、後輪用サブスポーク３４と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、後輪用サブスポーク３４と後輪用メインスポーク３３との連結部の中心点Ｃ４と、を結ぶ直線Ｍ４が、ホイール径外方に向けて、角度θ２だけ反回転方向Ｒ２側に傾斜している。前記傾斜角度θ２は、たとえば４５度〜９０度程度である。
【００２９】
前記後輪用メインスポーク３３が湾曲状に形成されているのに対し、後輪用サブスポーク３４は、略直線状に形成されており、かつ、後輪用サブスポーク３４のホイール周方向の幅（寸法）は、径方向の全長に亘って略一様な寸法に形成されている。また、後輪用サブスポーク３４の反回転方向Ｒ２側の端部のホイール径方向の内外端縁は、それぞれＲ面４２を介して後輪用メインスポーク３３に接続されている。なお、後輪用メインスポーク３３と後輪用サブスポーク３４との連結部において、後輪用メインスポーク３３の反回転方向Ｒ２側の端縁３３ａに対する後輪用サブスポーク３４の交差角度θ５は、直角又は直角に近い角度に設定されている。
【００３０】
さらに、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の内方端の反回転方向Ｒ２側の端縁と、該後輪用メインスポーク３３に対して反回転方向Ｒ２側に隣合う後輪用サブスポーク３４の内方端の回転方向Ｒ１側の端縁とは、後輪用ハブ３１の外周端に形成されたＲ面４３を介して滑らかに接続している。
【００３１】
図４において、各後輪用メインスポーク３３は、車軸方向に間隔を置いて対向配置された一対の側壁部（リブ部）３３ｂと、両側壁部３３ｂを一体に連結するウエブ３３ａとから、断面Ｈ形状に形成されている。ただし、図２の後輪用サブスポーク３４との連結部よりホイール径方向の外方側部分は、図６に示すように、断面コの字形状に形成されている。このように、後輪用メインスポーク３３の断面をＨ形状又はコの字形状とすることにより、重量増加を抑えつつ、曲剛性を高くし、かつ、後輪用ホイール１６の固有振動数も高めている。
【００３２】
図５において、各後輪用サブポーク３４も、後輪用メインスポーク３３と同様、車軸方向に間隔を置いて対向配置された一対の側壁部３４ｂと、両側壁部３４ｂを一体に連結するウエブ３４ａとから形成されている。図５の実施の形態では、後輪用サブスポーク３４は断面Ｈ形状となっているが、その他、断面コの字状、Ｔ字状あるいはＬ字状等、径方向に突出する突出部（側壁部３４ｂ等）を有するリブ形状とすることもできる。このように、後輪用サブスポーク３４の断面形状を、径方向に突出する突出部を有する形状とすることにより、後輪用メインスポーク３３と同様に、曲剛性を高くし、かつ、後輪用ホイール１６の固有振動数を高めている。
【００３３】
図７において、後輪用ハブ３１は、円筒状のハブ本体３１ａを有し、該ハブ本体３１ａの外周面の軸方向両端に、ホイール径方向の外方に突出する突出部３１ｂが一体に形成されている。該突出部３１ｂはハブ本体３１ａの略全周に亘ってフランジ状に形成されている。なお、前述のＲ面、すなわち後輪用メインスポーク３３のホイール径方向内方端の反回転方向Ｒ２側の端縁と後輪用サブスポーク３４のホイール径方向内方端の回転方向Ｒ１側の端縁とを接続するＲ面４３は、前記突出部３１ｂの外周端縁に形成されている。
【００３４】
図８において、後輪用リム３２は、車軸方向の両端に、後輪タイヤ１７の車軸方向の位置を規制する環状突起３２ａが一体に形成されると共に、車軸方向に中央部に、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む環状凹み部３２ｂが、リム全周に亘って形成され、これにより、重量の増加を抑えつつ、後輪用リム３２の剛性及び固有振動数を向上させている。
【００３５】
図９において、後輪用リム３２の環状凹み部３２ｂの底部と、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向外方端との連結部には、前記環状凹み部３２ｂの底壁部からホイール径方向の内方にさらに凹む連結用凹部３２ｃが形成されており、これにより、後輪用リム３２のさらなる軽量化を図っている。
【００３６】
ここで、任意の後輪用メインスポーク３３と、該後輪用メインスポーク３３から反回転方向Ｒ２側へ一つ置いて配置された別の後輪用メインスポーク３３に連結された後輪用サブスポーク３４との位置関係等を、特許請求の範囲に記載した内容及び用語に対応させて説明するために、前記任意の後輪用メインスポーク３３等の名称を、図３に基づき次のように仮定する。
【００３７】
図３の下端部に位置している後輪用メインスポーク及びこれに連結される後輪用サブスポークを、第１の後輪用メインスポーク３３−１及び第１の後輪用サブスポーク３４−１と称し、この第１の後輪用メインスポーク３３−１及び第１の後輪用サブスポーク３４−１に対し、反回転方向Ｒ２側に一つ置いて配置された後輪用メインスポーク及び後輪用サブスポークを、第２の後輪用メインスポーク３３−２及び第２の後輪用サブスポーク３４−２と称し、前記第１の後輪用メインスポーク３３−１と前記第２の後輪用サブスポーク３４−２間に配置された後輪用メインスポーク及び後輪用サブスポークを、第３の後輪用メインスポーク３３−３及び第３の後輪用サブスポーク３４−３と称することとする。勿論、上記名称は、単に説明の都合上設定したものであり、いずれの後輪用メインスポーク３３及び後輪用サブスポーク３４も、第１の後輪用メインスポーク及び第１の後輪用サブスポークと称することができる。
【００３８】
第１の後輪用メインスポーク３３−１と、第２の後輪用サブスポーク３４−２とは、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重（特に後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向の荷重）が、後輪用ハブ３１の外周端部の一部を介して、第２の後輪用サブスポーク３４−２の長さ方向の荷重として伝達されるように配設されている。具体的には、第２の後輪用サブスポーク３４−２の内外周端（内外連結部の中心点Ｃ３、Ｃ４）を結ぶ前記直線Ｍ４は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう湾曲状の線分の略延長線上に配置されている。すなわち、前記延長線上には、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用バブ３１との連結部の中心点Ｃ３と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と第２の後輪用メインスポーク３３との連結部の中心点Ｃ４と、が存在しているのであって、第２の後輪用サブスポーク３４−２は、前記延長線に沿って、前記中心点Ｃ３から前記中心点Ｃ４を通るように、ホイール径外方側に延びているのである。
【００３９】
また、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３とは、後輪用ハブ３１の外周突出部３１ｂを介して一体に連なっている。
【００４０】
第１の後輪用メインスポーク３３−１は、前述のように反回転方向Ｒ２側の膨らむように湾曲しているが、具体的には、前記第１の後輪用メインスポーク３３−１は、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部から第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部に亘る後輪用ハブ３１の円弧形外周に滑らかに接続するように湾曲している。
【００４１】
第１の後輪用メインスポーク３３−１と第２の後輪用メインスポーク３３−２とのホイール周方向間に、第３の後輪用メインスポーク３３−３が配置されているが、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３は、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１と、ホイール周方向に関して略重複する領域に設定されている。
【００４２】
また、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１に対し、第２の後輪用メインスポーク３３−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ１は、反回転方向Ｒ２側に９０度以上離れて位置している。すなわち、図３に示す２つの直線Ｍ１Ｍ１間の角度θ６は、９０度以上、１８０度未満に設定されている。
【００４３】
［前輪用ホイール６の構造］
図１０は前輪の左側面拡大図、図１１は前輪用ホイール６の正面図（上半部は断面）を示している。図１０において、前輪用ホイール６は、前記前車軸５に回転自在に支持される前輪用ハブ１３１と、前輪タイヤ７が装着される前輪用リム１３２と、前記前輪用ハブ１３１と前輪用リム１３２とを結合する複数の前輪用スポーク１３３，１３４と、を一体に備えている。前輪用ホイール６の材質も、後輪用ホイール１６と同様であり、マグネシウムの鍛造成形物を切削加工したものであり、これにより軽量化を図っているが、アルミニウム合金、ステンレス鋼あるいは鋳鉄等を利用することが可能である。
【００４４】
前輪用ホイール６の前輪用スポーク１３３，１３４は、後輪用ホイール１６と同様、ホイール周方向に等間隔を置いて配置された５本の前輪用メインスポーク１３３と、各前輪用メインスポーク１３３にそれぞれ一体に連結された５本のサブスポーク１３４とから構成されている。前輪用ホイール６の前輪用メインスポーク１３３及び前輪用サブスポーク１３４が、後輪用ホイール１６の後輪用メインスポーク３３及び後輪用サブスポーク３４と異なる構造は、ホイール周方向の傾斜方向がそれぞれ逆向きとなっていることであり、その他の構造は後輪用ホイール１６と同様である。すなわち、前輪用ホイール６の前輪用メインスポーク１３３は、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２側に傾斜すると共に、回転方向Ｒ１側に膨らむように湾曲しており、一方、前輪用ホイール６の前輪用サブスポーク１３４は、ホイール径方向の外方に向けて、回転方向Ｒ１側に傾斜すると共に、直線状に形成されている。
【００４５】
また、前輪用メインスポーク１３３の径方向の内外周端部並びに前輪用メインスポーク１３３と前輪用サブスポーク１３４との連結部には、それぞれ後輪用ホイール１６と同様に、Ｒ面１４１，１４２，１４３等が形成されている。
【００４６】
図１１において、前輪用ハブ１３１は、後輪用ハブ３１と同様、円筒状のハブ本体１３１ａを有し、該ハブ本体１３１ａの外周面の軸方向両端に、ホイール径方向の外方に突出する突出部１３１ｂが一体に形成されている。該突出部１３１ｂはハブ本体１３１ａの略全周に亘ってフランジ状に形成されている。
【００４７】
また、前輪用リム１３２も、後輪用リム３２と同様、車軸方向の両端に、前輪タイヤ７の車軸方向の位置を規制する環状突起１３２ａが一体に形成されると共に、車軸方向の中央部に、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む環状凹み部１３２ｂが、リム全周に亘って形成され、これにより、重量の増加を抑えつつ、前輪用リム１３２の剛性及び固有振動数を向上させている。
【００４８】
さらに、前輪用リム１３２の環状凹み部１３２ｂの底部と、前輪用メインスポーク１３３のホイール径方向外方端との連結部には、前記環状凹み部１３２ｂの底壁部からホイール径方向の内方に凹む連結用凹部１３２ｃが形成されており、これにより、前輪用リム１３２のさらなる軽量化を図っている。
【００４９】
［第１の実施の形態の作用効果］
（１）図２に示す駆動側の後輪用ホイール１６において、後輪用ハブ３１と後輪用リム３２とを直接連結する後輪用メインスポーク３３は、後輪用ハブ３１からホイール径外方に向けて、回転方向Ｒ１に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２に膨らむように湾曲しているので、後輪にかかるドライブ荷重を、後輪用メインスポーク３３の長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、後輪用ホイール１６の軽量化を図りつつ、ドライブ荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００５０】
（２）図１０に示す従動側の前輪用ホイール６において、前輪用ハブ１３１と前輪用リム１３２とを直接連結する前輪用メインスポーク１３３は、前輪用ハブ１３１からホイール径外方に向けて、反回転方向Ｒ２に傾斜すると共に回転方向Ｒ１に湾曲しているので、従動輪である前輪のブレーキング荷重を、前輪用メインスポーク１３３の長手方向の圧縮荷重として受け止めることができ、これにより、前輪用ホイール６の軽量化を図りつつ、ブレーキング荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００５１】
（３）図２に示す後輪用スポークは、後輪用ハブ３１から後輪用リム３２に至ると共にホイール径外方に向けて、回転方向Ｒ１に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２に湾曲する後輪用メインスポーク３３に加え、後輪用ハブ３１から後輪用メインスポーク３３に至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて、反回転方向Ｒ２に傾斜する後輪用サブスポーク３４と、から構成されているので、ドライブ走行時、特に加速時、後輪用メインスポーク３３にかかる曲げ荷重を後輪用サブスポーク３４で支えることができ、後輪用メインスポーク３３の変形を抑制し、ドライブ駆動時における後輪用ホイール１６の回転方向の剛性を向上させることができる。
【００５２】
具体的には、各後輪用メインスポーク３３を支える後輪用サブスポーク３４をそれぞれ形成することで、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の内方側での剛性を高めることができ、後輪用サブスポーク３４を配置したことに起因する後輪用ホイール１６のホイール回転中心回りの慣性モーメントの増加よりも、十分なホイール剛性向上効果を得ることができる。
【００５３】
（４）さらに各後輪用サブスポーク３４は、後輪用メインスポーク３３をその傾斜方向側から支えることになるので、後輪用メインスポーク３３が曲げ荷重を受けた場合に、後輪用サブスポーク３４は圧縮荷重として後輪用メインスポーク３３の曲げ荷重を受けることができ、後輪用メインスポーク３３の曲げ変形をさらに抑制できる。このようにして、ホイールの質量増加を抑え、これにより慣性モーメントの増加を抑えつつ、ホイール回転中心回りの剛性を向上させることができるのである。
【００５４】
（５）後輪用ホイール１６の剛性を上記のように向上させると、走行中における後輪タイヤ１７のグリップ状態あるいはスリップ状態が、的確にライダーに伝わり、すなわち、ライダーへのフィードバックが的確に行われ、ライダーは地面の状態及び走行状態を的確に把握することができ、また、後輪用ホイール１６の慣性モーメントを抑制することにより、旋回安定性を維持できる。
【００５５】
（６）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１と、該第１の後輪用メインスポーク３３−１から一つ置いた第２の後輪用メインスポーク３３−２に接続される第２の後輪用サブスポーク３４−２とを、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重が第２の後輪用サブスポーク３４−２に伝達されるように配設しているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重は、後輪用ハブ３１の回転中心に集中することなく、第２の後輪用サブスポーク３４−２を介して第２の後輪用メインスポーク３３−２及びリム３２に分散させることができ、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形を抑制できる。図１０の前輪用ホイール６についても同様な効果を得ることができる。
【００５６】
（７）図３のように、第２の後輪用サブスポーク３４−２は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう線分の略延長線上に配置されているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重は、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って伝わり、第２の後輪用サブスポーク３４−２に受け止められ、第２の後輪用メインスポーク３３−２及び第２の後輪用メインスポーク３３−２が接続される後輪用リム３２へと分散され、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形を抑制できる。特に、第１の後輪用メインスポーク３３−１の長さ方向に沿って後輪用リム３２から後輪用ハブ３１へ向かう線分の延長線上に、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の中心点Ｃ３が存在し、前記延長線に沿って、第２の後輪用サブスポーク３４−２がホイール径外方側に延びているので、路面から第１の後輪用メインスポーク３３−１にかかる荷重が、第２の後輪用サブスポーク３４−２へと分散され易くなり、第１のメインスポーク３３−１の変形を、さらに抑制できる。図１０の前輪用ホイール６についても同様な効果を得ることができる。
【００５７】
（８）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）と、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ３）とは、後輪用ハブ３１の外周部を介して連なっているので、第２の後輪用サブスポーク３４−２を短く形成でき、ホイールの軽量化及び第１の後輪用メインスポーク３３−１のさらなる変形抑制効果を期待できる。特に、図７のように、円筒状のハブ本体３１ａの外周に環状の突出部３１ｂを形成することによりハブ３１の剛性を向上させ、後輪用ハブ３１の変形を防ぐことにより、第１の後輪用メインスポーク３３−１から第２のサブスポーク３４−２への荷重伝達効率が、さらに向上する。
【００５８】
（９）図３のように、第１の後輪用メインスポーク３３−１は湾曲状に形成されており、しかも、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部から第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部に亘る後輪用ハブ３１の円弧形外周に滑らかに接続するように湾曲しているので、第１の後輪用メインスポーク３３−１に伝わる荷重を、第２の後輪用サブスポーク３４−２に分散し易くなり、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形をさらに抑制することができる。
【００５９】
（１０）第１の後輪用メインスポーク３３−１と第２の後輪用メインスポーク３３−２とのホイール周方向間に、別の第３の後輪用メインスポーク３３−３が配置されているので、たとえば第２の後輪用サブスポーク３４−２と第２の後輪用メインスポーク３３−１との連結部を、後輪用ハブ３１からホイール径方向の外方に離すことができ、ホイール回転中心回りの後輪用ホイール７等の剛性を向上させることができる。特に、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ３）と、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１との連結部（Ｃ１）と、をホイール周方向に関して重複する領域に設定しているので、第２の後輪用サブスポーク３４−２と後輪用ハブ３１との連結部の剛性を高め、また、第３の後輪用メインスポーク３３−３と後輪用ハブ３１の連結部から第２の後輪用サブスポーク３４−２が延びることで、第２の後輪用サブスポーク３４−２の長さを短くできる。
【００６０】
（１１）第１の後輪用メインスポーク３３−１と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）に対し、第２の後輪用メインスポーク３３−２と後輪用ハブ３１との連結部（中心点Ｃ１）は、ホイール周方向に９０度以上離れているので、第１の後輪用メインスポーク３３−１が受けた荷重を、後車軸１５に対して反対側のハブ３１部分に伝えることができ、第２の後輪用サブスポーク３４−２へと分散させ易く、第１の後輪用メインスポーク３３−１の変形をさらに抑制できる。
【００６１】
（１２）図２において、後輪用メインスポーク３３は、ホイール径外方に進むにつれ、ホイール周方向寸法が細くなる先細状に形成されているので、ホイール回転中心回りの剛性を維持しつつ、ホイール６の軽量化並びに慣性モーメントの増加抑制を行うことができる。
【００６２】
（１３）図８のように、後輪用リム３２の車軸方向幅の中央部には、ホイール径方向の内方に概ね断面矩形状に凹む凹み部３２ｂが、後輪用リム３２の全周に亘って形成されているので、後輪用リム３２の重量を増やすことなく、後輪用リム３２の剛性を向上させることができる。
【００６３】
（１４）図４及び図５のように、後輪用メインスポーク３３を断面Ｈ形状又は断面コの字形状に形成しているので、重量を増やすことなく、後輪用メインスポーク３３の面外剛性を向上させることができる。なお、前輪用メインスポーク１３３についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６４】
（１５）図６のように、後輪用サブスポーク３４を断面Ｈ形状に形成しているので、重量を増やすことなく、後輪用サブスポーク３４の面外剛性を向上させることができる。なお、前輪用サブスポーク１３４についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６５】
（１６）図２及び図１０において、後輪用サブスポーク３４及び前輪用サブスポーク１３４は、車軸方向に見て、直線状に形成されているので、後輪用ホイール１６及び前輪用ホイール６の製造が容易である。
【００６６】
（１７）図２において、後輪用メインスポーク３３ホイール径方向の外方端縁は、Ｒ面４１を介して後輪用リム３２の内周面に繋がっているので、後輪用メインスポーク３３と後輪用リム３２との連結部における応力集中を緩和し、後輪用ホイール１６の強度を向上させることができる。なお、前輪用サブスポーク１３４についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６７】
（１８）図２のように、後輪用メインスポーク３３が湾曲しているので、後輪用メインスポーク３３が受ける曲げ荷重成分を減らして、後輪用メインスポーク３３の長さ方向の圧縮又は引っ張り荷重成分を多くすることができる。好ましくは、後輪用メインスポーク３３の後輪用リム３２との連結部並びに後輪用メインスポーク３３と後輪用ハブ３１との連結部において、ホイール径方向に比べてホイール周方向に延びる寸法が大きくなるようにする。なお、前輪用メインスポーク１３３についても同様の構造を有しており、同様の効果を期待できる。
【００６８】
（１９）図１に示すような自動二輪車において、前輪ホイール６及び／又は後輪ホイール１６を交換するだけで、レース等のおけるラップタイムを変化させることができる。
【００６９】
［本発明の第２の実施の形態］
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図であり、後輪用ホイール１６及び前輪用ホイール６は、いずれもサブスポークを有しない構造となっている。すなわち、前記第１の実施の形態のメインスポーク３３，１３３に対応するスポーク（メインスポーク）３３，１３３のみをそれぞれ有している。後輪用ホイール１６の後輪用スポーク（メインスポーク）３３は、ホイール径方向の外方に向かって、回転方向Ｒ１側に傾斜すると共に反回転方向Ｒ２側に膨らむように湾曲している。前輪用ホイール６の前輪用スポーク（メインスポーク）１３３は、ホイール径方向の外方に向かって、反回転方向Ｒ２側に傾斜すると共に回転方向Ｒ１側に膨らむように湾曲ししいる。
【００７０】
［本発明の第３の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図であり、前輪用ホイール６は、後輪用ホイール１６の各スポークと同様に傾斜した前輪用メインスポーク１３３及び前輪用サブスポーク１３４を備えている。その他の構成は前記第１の実施の形態と同じである。
【００７１】
［後輪用ホイール１６の変形例］
（１）図１４は後輪用ホイール１６の変形例の左側面図、図１５は図１４の後輪用ホイール１６の正面図である。図１４において、後輪用スポークは、前記図２と同様に、後輪用メインスポーク３３とこれらにそれぞれ接続される後輪用サブスポーク３４とから構成されているが、各後輪用メインスポーク３３に対する各後輪用サブスポーク３４の連結部（中心点Ｃ４）が、後輪用メインスポーク３３のホイール径方向の外方端縁近傍に設定されている。その他の構造は図２の構造と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。勿論、図１４及び図１５のホイール構造を前輪用ホイール６に適用することも可能である。
【００７２】
［前輪用ホイール６の変形例］
（１）図１６は前輪用ホイール６の変形例の左側面図、図１７は図１６の前輪用ホイール６の正面図であり、前輪用スポークは、７本の前輪用メインスポーク１３３とこれらにそれぞれ接続される７本の前輪用サブスポーク１３４とから構成されている。
【００７３】
湾曲状に形成された各前輪用メインスポーク１３３の径方向内方端部は、ホイール回転方向Ｒ１側に二つ置いた前輪用メインスポーク１３３に連結された前輪用サブスポーク１３４に、前輪用ハブ１３１の外周端部を介して滑らかに接続し、路面から前記前輪用メインスポーク１３３の長手方向にかかる荷重が、２つ置いた前輪用サブスポーク１３４の長さ方向の荷重となるように構成されている。その他の構造は図１０の構造と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。図１６のように前輪用メインスポーク１３３を７本備えている場合は、前輪用メインスポーク１３３の傾斜角度θ１は、約４５度が好ましい。なお、上記のような７本のスポーク構造を、後輪ホイール１６に適用することも可能である
【００７４】
（２）図１８及び図１９はそれぞれ前輪用ホイール６の変形例を示しており、前輪用スポークは、前記図１０と同様に、５本の前輪用メインスポーク１３３とこれらにそれぞれ接続される５本の前輪用サブスポーク１３４とから構成されているが、各前輪用メインスポーク１３３は回転方向Ｒ１側に、前輪用サブスポーク１３４は反回転方向Ｒ２に傾斜し、かつ、直線状に形成されている。特に図１９の構造は、各前輪用メインスポーク１３３のホイール径方向内方端部は、隣り合う前輪用メインスポーク１３３に連結された前輪用サブスポーク３４に、略直線状に連結されている。
【００７５】
（３）図２０も前輪用ホイール６の変形例を示しており、前輪用スポークは、前記図１０と同様に、５本の前輪用メインスポーク３３とこれらにそれぞれ接続される５本の前輪用サブスポーク３４とから構成されているが、各前輪用メインスポーク３３は直線状に形成され、しかも、いずれの前輪用サブスポーク１３４も、前輪用メインスポーク１３３の長さ方向の内方延長線上には配置されていない。なお、図１９及び図２０の変形例において、メインスポークを湾曲状とすることにより、後輪用ホイールに適用することも可能である。
【００７６】
［その他の実施の形態］
（１）前記各実施の形態及び変形例では、ホイールは、５本又は７本のメインスポークあるいは５本又は７本のサブスポークを備えているが、本発明はそのようなスポーク数に限定されることはない。たとえば、メインスポークとサブスポークとを３本ずつ、あるいは９本ずつ備える構造とすることもできる。なお、メインスポークの数を奇数本とするのが好ましく、奇数本とすることで、メインスポーク同士が、ホイール径方向に１８０度の位相差で配置されることを避けることができ、これにより、路面からメインスポークに伝達される荷重を、効率良く、ホイール全体に亘って分散させることができる。
【００７７】
（２）エンジン（内燃機関）を搭載した車両のみならず、電動自動二輪車等の車両にも適用可能である。
【００７８】
（３）自動二輪車以外の車両についても本発明のホイール構造を適用することは可能であり、好ましくは、鞍乗り型等の車両への適用が効果的である。
【００７９】
（４）本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
５ 前車軸
６ 前輪用ホイール
７ 前輪タイヤ
１５ 後車軸
１６ 後輪用ホイール
１７ 後輪タイヤ
３１ 後輪用ハブ
３２ 後輪用リム
３３ 後輪用メインスポーク
３４ 後輪用サブスポーク
１３１ 前輪用ハブ
１３２ 前輪用リム
１３３ 前輪用メインスポーク
１３４ 前輪用サブスポーク
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 連結部の中心点
１４１，１４２，１４３ Ｒ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源に連結される後輪用ホイールと、車両走行により従動する前輪用ホイールとを有する自動二輪車のホイール構造において、
前記後輪用ホイールは、後車軸に支持される後輪用ハブと、後輪用タイヤが装着される後輪用リムと、前記後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に前記後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前記前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、反回転方向に傾斜すると共に回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項３】
請求項１記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記後輪用スポークは、
前記後輪用ハブから前記後輪用リムに至ると共にホイール径外方に向けて回転方向に傾斜し、反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、
前記後輪用ハブから前記後輪用メインスポークに至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、
から構成されている、自動二輪車のホイール構造。
【請求項１】
駆動源に連結される後輪用ホイールと、車両走行により従動する前輪用ホイールとを有する自動二輪車のホイール構造において、
前記後輪用ホイールは、後車軸に支持される後輪用ハブと、後輪用タイヤが装着される後輪用リムと、前記後輪用ハブと後輪用リムとを結合すると共に前記後輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する後輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前記前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、反回転方向に傾斜すると共に回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項３】
請求項１記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記前輪用ホイールは、前車軸に支持される前輪用ハブと、前輪用タイヤが装着される前輪用リムと、前記前輪用ハブと前輪用リムとを結合すると共に前記前輪用ハブからホイール径外方に向けて、回転方向に傾斜すると共に反回転方向に湾曲する前輪用スポークと、を一体に備えていることを特徴とする自動二輪車のホイール構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の自動二輪車のホイール構造において、
前記後輪用スポークは、
前記後輪用ハブから前記後輪用リムに至ると共にホイール径外方に向けて回転方向に傾斜し、反回転方向に湾曲する後輪用メインスポークと、
前記後輪用ハブから前記後輪用メインスポークに至ると共に、ホイール径方向の外方に向けて反回転方向に傾斜する後輪用サブスポークと、
から構成されている、自動二輪車のホイール構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−６７２６８（Ｐ２０１３−６７２６８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７３８０（Ｐ２０１１−２０７３８０）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
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