专利名称：车轮和具有该车轮的机动二轮车的制作方法
技术领域：
本发明涉及车轮和具有该车轮的机动二轮车，更具体地说，本发明涉及发动机的驱动力经由车轴而进行传递的轻合金制车轮。
背景技术：
在机动二轮车中具有下述类型的车轮，即，发动机驱动力经由车轴传递到车轮上，而且发动机制动操作时的转动力从车轮经由车轴传递到发动机侧。在这种机动二轮车中，当上述车轮由轻合金制造时，具有下述情况通过将铁制的轴套浇铸到车轮轮毂部的轴心内，将车轴花键配合到该轴套上，从而承受发动机驱动力等的传递(例如参照专利文献1)。而且，在上述浇铸作业时，一般采用所谓重力铸造在将上述铁制轴套设定在车轮用铸模的轴心上的状态下，在重力作用下将熔液浇铸到该铸模中。
专利文献1特许第3232380号公报但是，在具有上述现有轻合金制车轮的机动二轮车中，如果在起动时等开大节气门，则产生很大的发动机驱动力，因而存在车轮的轴心附近产生异音的问题。
本申请的发明人等，对产生上述异音的机理进行了研究，得出下述结论。在将铁制轴套浇铸到轻合金车轮上时，为了确保铁轴套和轻合金的密合性，将铁轴套预热到500℃左右，在该状态下采用一体铸造方法。通过上述预热而在铁轴套的表面上形成氧化皮(黑皮)，上述一体铸造一般是重力铸造而不对熔液施加压力，因此在轻合金制轮毂部和铁制轴套的交界处不可避免地产生微小间隙。因此，轴套和轮毂部因铸造所产生的结合力不够，所以一旦施加较大的发动机驱动力等转动力，则在轴套和轮毂部之间产生相对移动(错位)。如果对该错位情形进行更详细地观察，则发现在上述转动力的大小达到某种程度之前，轴套和轮毂部通过静摩擦力来承受转动力，不会产生错位。但是，一旦上述转动力的大小超过某种程度，则轴套和轮毂部不能承受转动力而变成动摩擦状态，但是在上述静摩擦状态下所积蓄的能量在转换为动摩擦时一起释放出来，所以产生较大的声音。
因此，为了防止产生上述异音，下述方法非常有效，即，在进行上述浇铸时充分增大轴套和轮毂部之间的静摩擦系数，或降低由上述转动力作用在轴套和轮毂部的交界上的力。但是，只要在上述轴套表面上形成上述氧化皮以及微小间隙，则难以充分增大上述静摩擦系数。另一方面，要降低作用在上述交界上的力，可以增大轴套的直径。但是，增大轴套的直径方面也受到限制。特别是，对于在轮毂部内设置鼓式制动器类型的车轮而言，如果不改变轮毂部的直径而增大轴套直径，则难以确保鼓式制动器的装配空间。
发明内容
鉴于上述问题，提出本发明，本发明的目的是提供一种可以通过简单结构来防止产生上述异音的车轮和具有该车轮的机动二轮车。
本发明是一种车轮，包括轻合金制轮毂部和贯穿车轴的轴套，该轴套由强度高于轻合金的金属制造，且通过浇铸而设置在上述轮毂部的轴心上，转动力在上述车轴和轮毂部之间经由上述轴套进行传递，其特征在于，在上述轴套和轮毂部之间，设置了用于降低上述浇铸出的轴套和轮毂部之间的静摩擦系数的摩擦系数降低层。
发明效果根据本发明，由于在上述轴套和轮毂部之间，设置了用于降低上述浇铸出的轴套和轮毂部之间的静摩擦系数的摩擦系数降低层，因而在发动机驱动力或发动机制动力所产生的转动力较小时，在上述轴套和轮毂部之间即产生滑动(错位)，而不会像现有车轮那样在静摩擦状态下蓄积大量能量，因而不会出现大量能量一起释放出来的情况。由此，能够防止或减轻异音的产生。
图1是本发明一个实施例的机动二轮车的左侧视图；图2是上述实施例的机动二轮车后轮的剖面后视图；图3是上述后轮用车轮的侧视图；图4是上述车轮的剖面后视图；图5是上述车轮用轴套的侧视图；图6是上述轴套的剖面后视图；图7是用于说明上述实施例的作用效果的示意图。
具体实施例方式
下文将根据附图对本发明的实施例进行说明。
图1～图7是用于说明本发明一实施例的视图。在这些图中，1表示具有本实施例的车轮的机动二轮车。该机动二轮车1具有下述结构。前叉3由车体框架2的前端的头管2a进行支撑，且可左右自由转向；在前叉3的下端轴支撑前轮4，在其上端安装转向手柄5。此外，将油箱6、座椅7、行李架8等搭载在上述车体框架2的上部。
将发动机9悬架支撑在上述车体框架2的中央下部上。后臂10可上下摆动地支撑在该发动机9的后侧。该后臂10以枢轴部连接左右臂主体10a、10b的前端部，通过后轮轴13将后轮11支撑在左右臂主体10a、10b的后端部之间。
在上述后臂10左侧的臂主体10a部分上设置了链罩12。上述发动机9的输出轴的转动，从驱动链轮经由设置在链罩12内的链条和从动链轮被传递到后轮轴13上，该后轮轴13的转动被传递到后轮11。另外，上述后轮轴13由上述后臂10通过轴承16可自由转动地进行支撑。
上述后轮11包括车轮14和安装在该车轮14的轮辋部14a上的轮胎15。上述车轮14由铝合金制造，将构成外周部的上述轮辋部14a、构成轴心部的轮毂部14b以及连接该轮毂部14b和轮辋部14a的多个轮辐部14c一体铸造而制成车轮14，即所谓的铸造车轮。
上述轮毂部14b形成具有周壁部14d和底壁部14e的碗状，将鼓式制动装置17设置在该轮毂部14b上。该制动装置17具有堵塞上述轮毂部14b的开口地设置的铝合金制的制动器罩17a；能够以支撑销17e为中心展开收缩地支撑在该制动器罩17a上的一对制动蹄17b、17b；使该制动蹄17b展开的制动凸轮17c；以及浇铸在上述周壁部14d的内周面上的铁制的制动鼓17d。当驾驶员踩踏制动踏板时，则上述制动凸轮17c使上述制动蹄17b以支撑销17e为中心展开，该制动蹄17b与上述制动鼓17d的内周面压接而产生制动力。
在上述轮毂部14b的底壁部14e的轴心上向上述制动器罩17a一侧延伸地一体形成筒状的法兰部14f。将铁制的轴套18浇铸在上述法兰部14f的轴心上。该轴套18是锻造成形件，具有筒状的轴套主体18a、形成在该轴套主体18a外周面上的环状法兰部18b以及连接环状法兰部18b和轴套主体18a的外周面的多个肋部18c。在上述轴套主体18a的内周面上形成了花键齿，该花键齿与形成在上述后轮轴13的外周面上的花键齿配合。
在上述轴套18和上述车轮14的法兰部14f的交界处即轴套18的整个外周面上形成了发挥摩擦系数降低层功能的氧化锌层19。该氧化锌层19由将镀锌层氧化而形成的氧化锌粉状体构成。
下面说明本实施例的车轮14的制造方法。本制造方法包括对上述轴套18实施用于降低静摩擦系数的摩擦系数降低处理的前处理工序；将该轴套18预热到规定温度的预热工序；和将该预热后的轴套18设置在铸模的轴心部上，将熔液浇铸在该铸模内的浇铸工序。
更具体地说，上述轴套18，在浇铸到车轮14上之前，在其整个外表面上通过电镀等现有公知技术形成镀锌层。然后，在将具有镀锌层的轴套18浇铸到车轮14上之前，将其加热到规定的预热温度(例如500℃)。通过该预热工序，上述镀锌层变成通过将锌氧化而形成的氧化锌粉状体组成的氧化锌层。然后，将预热后的轴套18设置在车轮14的铸模的轴心部上，而且上述制动鼓17d与轴套18同轴地设置在上述铸模内，将铝金属熔液浇铸到该铸模内。
由此，制造出将上述制动鼓17d浇铸到上述轮毂部14b的周壁部14d的内周面上，并将上述轴套18浇铸到上述法兰部14f的轴心部上的车轮14。另外，在浇铸作业后，对上述制动鼓17d的内周面实施加工，并对轴套18实施花键加工。
在本实施例中，由于在上述轴套18和轮毂部14的交界处，设置了用于降低将轴套18浇铸到轮毂部14b上时轴套18和轮毂部14b之间的静摩擦系数的氧化锌层19，所以当由发动机驱动力或发动机制动力而产生很大转动力时，能够防止或抑制在上述轮毂部14b附近产生异音的问题。
图7是用于说明本实施例中能够防止或抑制产生异音的理由的视图，表示产生规定转动力时的经过时间和错位的大小之间的关系。
图7(a)示意性地表示现有车轮中的错位发生情况。在现有车轮中，即使在因发动机驱动力等而施加规定值以上的转动力时，在经过规定时间(点a)之前也不会产生错位，在此期间，转动力所产生的能量被蓄积，当经过规定时间时，从静摩擦状态转换为动摩擦状态，在此瞬间，上述蓄积的能量被一起释放出来，因而产生异音。
另一方面，在本实施例中，如图7(b)所示，如果因发动机驱动力等产生的转动力增大，则从经过较短时间的时刻(点c)开始，缓缓产生错位，而且在产生反向转动力时，也是从较早的时刻d开始错位缓缓变小，因而蓄积的能量不会太大，所以不会出现巨大能量被一起释放出来，不会产生异音或可以抑制异音的产生。
此时，本实施例的氧化锌层(摩擦系数降低层)19可以表现为相对运动允许层，即在上述转动力大于或等于规定值时，允许上述轴套18和轮毂部14b克服两者之间因浇铸而产生的结合力，且与上述转动力大致成比例地相对移动(参照图7(d))。
如上所述，在本实施例中，能够防止或抑制在车轮轮毂部附近产生异音。此时，无需应付难以充分增大轴套18和轮毂部14b的静摩擦系数的问题，而且也无需增大轴套的直径。这样，由于无需增大轴套的直径，因此不会产生难以在轮毂部内确保鼓式制动装置的设置空间的问题。
而且，在上述实施例中，虽然在轴套18的整个外表面上形成了作为摩擦系数降低层的氧化锌层19，但是该摩擦系数降低层也可以至少形成在通过上述转动力使轴套18和轮毂部的法兰部14f相对移动的相对移动面上，在图6中，例如形成在轴套18的轴套主体18a的外表面上。
而且，本发明中的摩擦系数降低层并不局限于氧化锌层，例如也可以采用在对轴套18进行浇铸前、且预热后具有润滑功能的摩擦系数降低层。而且，换言之，作为上述摩擦系数降低层，可以由在浇铸前的预热高温条件下容易与氧结合的金属例如镍、铬构成，形成皮膜状，例如可以采用镀膜或喷镀膜等。
而且，在本实施例中，虽然对一体铸造轮辋部、轮辐部和轮毂部的铸造车轮进行了说明，但是本发明也可以适用于至少轮毂部由轻合金制造的车轮，也可以适用于环状轮辋和轮毂以轮辐相连的所谓轮辐式车轮。
此外，在上述实施例中，虽然说明了具有鼓式制动装置的情况，但是不言而喻，本发明也适用于具有盘式制动装置的车轮。
权利要求
1.一种车轮，包括轻合金制的轮毂部和贯穿车轴的轴套，所述轴套由强度高于轻合金的金属制造，且通过浇铸而设置在所述轮毂部的轴心上，转动力在所述车轴和轮毂部之间经由所述轴套进行传递，其特征在于，在所述轴套和轮毂部之间设置了摩擦系数降低层，用于降低所述浇铸出的轴套和轮毂部之间的静摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，至少在通过所述转动力使所述轴套和轮毂部相对移动的相对移动面上形成所述摩擦系数降低层。
3.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述摩擦系数降低层在所述轴套浇铸前、预热后具有润滑功能。
4.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述摩擦系数降低层由在高温条件下容易与氧结合的金属构成。
5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述摩擦系数降低层形成为皮膜状。
6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述摩擦系数降低层由镀膜构成。
7.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，所述金属为锌、镍或铬。
8.一种车轮，包括轻合金制的轮毂部和贯穿车轴的轴套，所述轴套由强度高于轻合金的金属制造，且通过浇铸而设置在所述轮毂部的轴心上，转动力在所述车轴和轮毂部之间经由所述轴套进行传递，其特征在于，在所述轴套和轮毂部之间设置了相对移动允许层，当所述转动力大于或等于规定值时，允许该轴套和轮毂部克服两者之间因浇铸而产生的结合力，且相对移动与所述转动力大致成比例的量。
9.一种车轮的制造方法，该车轮包括轻合金制的轮毂部和贯穿车轴的轴套，该轴套由强度高于轻合金的金属制造，且通过浇铸而设置在所述轮毂部的轴心上，转动力在所述车轴和轮毂部之间经由所述轴套进行传递，其特征在于，包括对所述轴套实施用于降低所述浇铸出的轴套和轮毂部之间的静摩擦系数的摩擦系数降低处理的前处理工序；和将该轴套设置在铸模内，实施所述浇铸作业的浇铸工序。
10.一种包括权利要求1～8中任一项所述的车轮的机动二轮车。
全文摘要
本发明提供一种可以通过简单结构来防止产生异音的车轮和具有该车轮的机动二轮车。所述车轮包括轻合金制造的轮毂部(14b)和贯穿车轴(13)的轴套(18)，该轴套由强度高于轻合金的金属制造，且通过浇铸而设置在所述轮毂部(14b)的轴心上，转动力在所述车轴(13)和轮毂部(14b)之间经由所述轴套(18)进行传递，其中，在所述轴套(18)与轮毂部(14b)之间设置了摩擦系数降低层(19)，用于降低所述浇铸出的轴套(18)和轮毂部(14b)之间的静摩擦系数。
文档编号B60B37/00GK1955020SQ20061015406
公开日2007年5月2日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年10月24日
发明者金野敏彦, 阴山耕司 申请人:雅马哈发动机株式会社