旋转体轴、旋转体结构以及车轮制造技术

本发明专利技术提供的旋转体轴、旋转体结构以及车轮，能够降低成本且确保足够的抗扭强度；外周面上以铸造材料的状态设有多个突起的旋转体轴(3)被包心铸造于旋转体主体(2)的旋转中心位置处，并且将来自外部的扭矩传递至旋转体主体(2)；而且构成为：旋转体主体(2)的材料的比重小于旋转体轴(3)的材料的比重，在旋转体轴(3)的外周面上以铸造材料的状态形成有多个突起(5)，突起(5)的形状从外周侧朝向内周侧由三个部分构成，其中，顶端部分呈圆顶状，中间部分呈缩颈状，基底部分呈大致圆锥状，突起(5)中距离旋转体轴(3)的外周面的高度为0.3mm以上的突起的、包含在0.3mm高度位置处的等高线内的截面积的总和与旋转体轴(3)的外周面的面积之比为5％以上且50％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转体轴、旋转体结构以及车轮。
技术介绍
自动二轮车用的车轮具有旋转体主体（轮子等）和配置于其中心位置处的旋转体 轴（中心凸台等）。在旋转体轴的内周面上设置有花键孔。设置在传递外部扭矩的车轴的 外周上的花键连接在该花键孔中。由此，通过车轴传递来的扭矩经由旋转体轴作用于旋转 体主体上。 从正截面来看，该旋转体轴的外周面呈花瓣状或叶片状，且呈朝向轴长方向延伸 的凸形状，以在旋转体轴与旋转体主体之间实现止转效果。该凸形状的机械加工复杂。通 过将该旋转体轴包心铸造于由例如轻质材料铝（以下简称为"铝"）合金等形成的旋转体主 体中，从而将上述旋转体轴与上述旋转体主体接合成一体。另外，在专利文献1中公开了一 种一体接合结构，其将具有止转用突部的轮毂嵌件包心铸造于相当于旋转体主体的铝轮的 轮毂部分中。通过该止转效果，能够确保规定的抗扭强度。由此，即使从外部对旋转体轴施 加了很强的扭矩，旋转体轴与旋转体主体之间也不会产生滑动，施加于旋转体轴上的扭矩 原封不动地作用于旋转体主体上。 【现有技术文献】 【专利文献】 专利文献1 :日本公报、特开平9-118106号
技术实现思路
如上所述，为了在现有旋转体轴的外周面上形成用于在旋转体轴与旋转体主体之 间实现止转效果的凸形状，需要进行复杂的机械加工。该复杂的机械加工使得旋转体轴和 具有该旋转体轴的旋转体结构（车轮等）的成本增加。另外，为了降低成本，也可以采用外 周面平滑的形状的旋转体轴，但是，这样无法确保足够的抗扭强度。 本专利技术是在上述背景下完成的，其目的在于提供一种能够降低成本，并且能够确 保足够的抗扭强度，从而将来自外部的扭矩传递至旋转体主体上的旋转体轴和具有该旋转 体轴的旋转体结构、以及车轮。 本专利技术的第一观点是关于旋转体轴的观点。本专利技术的旋转体轴被包心铸造于旋转 体主体的旋转中心位置处，并且将来自外部的扭矩传递至所述旋转体主体，其中，所述旋转 体轴的材料的比重大于所述旋转体主体的材料的比重，在所述旋转体轴的外周面上以铸造 材料的状态形成有多个突起，所述突起的形状从外周侧朝向内周侧由三个部分构成，其中， 顶端部分呈圆顶状，中间部分呈缩颈状，基底部分呈大致圆锥状，所述突起中距离所述外周 面的高度为0. 3_以上的突起的、包含在0. 3_高度位置处的等高线内的截面积的总和与 所述外周面的面积之比为5%以上且50%以下。 优选所述突起中距离所述外周面的高度为0. 3mm以上的突起的、包含在0. 3mm高 度位置处的等高线内的截面积的总和与所述外周面的面积之比为10%以上且45%以下， 并且，距离所述外周面的高度在0. 3mm以上且2. Omm以下的所述突起在每平方厘米中的数 量为10个以上且60个以下。 进而优选上述截面积的总和与所述外周面的面积之比的平均值为25%以上且 40%以下，并且，距离所述外周面的高度在0. 3mm以上且2. Omm以下的所述突起在每平方厘 米中的数量的平均值为15个以上且55个以下。 本专利技术的第二观点是关于旋转体结构的观点。本专利技术的旋转体结构具有旋转体主 体和被包心铸造于旋转体主体的旋转中心位置处的旋转体轴，并且经由旋转体轴将从外部 施加于旋转体轴上的扭矩传递至旋转体主体，其中，所述旋转体主体的材料的比重小于所 述旋转体轴的材料的比重，在旋转体轴的外周面上以铸造材料的状态形成有多个突起，所 述突起的形状从外周侧朝向内周侧由三个部分构成，其中，顶端部分呈圆顶状，中间部分呈 缩颈状，基底部分呈大致圆锥状，所述突起中距离所述外周面的高度为〇. 3mm以上的突起 的、包含在〇. 3_高度位置处的等高线内的截面积的总和与所述外周面的面积之比为5% 以上且50%以下。 更为具体而言，在上述本专利技术的旋转体结构中，例如，旋转体主体的材料是铝合 金，旋转体轴的材料是通过离心铸造而形成的铸钢或不锈铸钢。 或者，在上述本专利技术的旋转体结构中，也可以构成为：旋转体主体的材料是与旋转 体轴呈一体地接合的树脂材料或橡胶材料，旋转体轴的材料是通过离心铸造而形成的铝合 金或镁合金。 本专利技术的第三观点是关于车轮的观点。本专利技术的车轮具有本专利技术的旋转体结构， 并且车轴与旋转体轴连接。 (专利技术效果） 根据本专利技术，能够提供可降低成本，并且可确保足够的抗扭强度，从而将来自外部 的扭矩传递至旋转体主体的旋转体轴、旋转体结构以及车轮。【附图说明】 图1是从旋转轴方向观察作为本专利技术实施方式涉及的旋转体结构的一例的自动 二轮车用铝轮时的图。 图2是图1的旋转体结构中所使用的旋转体轴的立体图及其局部放大剖面图。 图3是表示图2的旋转体轴的突起的、包含在距离旋转体轴外周面规定高度的位 置处的等高线内的截面积总和的测量方法的图。 图4是表示在图3所示的测量方法中对突起照射激光的状态的图。 图5是以距离旋转体轴外周面的高度位置表示相对于如图2所示形成于旋转体轴 外周面上的突起的等高线的图，在该图5中，突起的高度表示为I. 5mm。 图6是表示突起的基于图5所示等高线的等高线图的图。 图7是表示将图2所示的突起以规定的等高线剖切后的状态的图，且是表示每单 位面积中分布的突起的剖面的图。 图8是将图7所示状态下的各突起的截面积集中显示于一个区域中的图，且是概 念性地表示单位面积中的突起面积率的图。 图9是表示本专利技术实施方式涉及的旋转体结构的极限转矩试验的试验方法的模 型图。 图10是表示在图9所示的极限转矩试验中旋转体轴外周面与旋转体主体的接合 面上的负载与位移量的关系的图。 图11是表示旋转体轴与旋转体主体的接合强度的测量方法的图。 (符号说明） 1 旋转体结构 2 旋转体主体 3 旋转体轴 4 花键孔 4a 花键槽 5 突起 9 试片 D 外周面 R 截面积【具体实施方式】 图1中表示将本专利技术实施方式涉及的旋转体结构1作为自动二轮车用的铝轮 (alminium wheel)而实现的例子。旋转体结构1具备旋转体主体2和旋转体轴3,其中，旋 转体轴3被包心铸造于旋转体主体2的旋转中心位置处且其外周面呈铸造材料的状态。 在图1所示的铝轮的例子中，旋转体主体2的材料是作为轻质金属的铝合金。作 为轻质金属，除了铝合金以外还可以使用镁合金。旋转体轴3的材料是通过离心铸造而形 成的作为铁基材料的不锈铸钢。作为铁基材料，除了不锈铸钢以外还可以使用铸铁、球墨铸 铁。 旋转体轴3的中央位置处设有具有花键槽4a的花键孔4,花键孔4与车轴等的花 键轴（未图示）嵌合。在旋转体轴3的外周面上，以铸造材料的状态形成有多个突起5。由 于旋转体轴3被包心铸造于旋转体主体2中，因而突起5被形成旋转体主体2的材料（例 如铝合金）覆盖。另外，为了便于理解，图1中概念性地示出了花键槽4a和突起5的形状 和数量，但是，旋转体结构1的构成中的花键槽4a或突起5的形状和数量并不限定于图1 所示的形状和数量。 图2是旋转体轴3的立体图及其局部放大剖面图。如图2所示，上述突起的形状 从外周侧朝向内周侧由三个部分构成，其中，顶端部分呈圆顶状（dome shaped)，中间部分 呈缩颈状（constriction shaped)，基底部分呈大致圆锥状，突起5在旋转体轴3的外周面 上形成有多个。另外，由于突起5是以旋转体轴3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转体轴，其被包心铸造于旋转体主体的旋转中心位置处，并且将来自外部的扭矩传递至所述旋转体主体，所述旋转体轴的特征在于，所述旋转体轴的材料的比重大于所述旋转体主体的材料的比重，在所述旋转体轴的外周面上，以铸造材料的状态形成有多个突起，所述突起的形状从外周侧朝向内周侧由三个部分构成，其中，顶端部分呈圆顶状，中间部分呈缩颈状，基底部分呈大致圆锥状，所述突起中距离所述外周面的高度为0.3mm以上的突起的、包含在0.3mm高度位置处的等高线内的截面积的总和与所述外周面的面积之比为5％以上且50％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野边隆浩，镰田晃二，高野勇乡，
申请(专利权)人：帝伯爱尔株式会社，帝伯爱尔工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP