，在如比较例的试验No.4的旋转 体轴304那样不具有突起5的情况下，极限转矩为440Nm，与具有突起5的其他旋转体轴 31~39、301~303相比较，极限转矩极低。由此可知，旋转体轴31~39、301~303通过 设有突起5而具有提高极限转矩的效果。
[0090] 另外，突起面积率平均值低于10%的比较例的试验No. 1、No. 2的旋转体轴301、 302的极限转矩低于lOOONrn。在考虑将旋转体结构1使用于自动二轮车用的铝轮中时，所 要求的极限转矩在1000 Nm以上，由此可知将突起面积率的下限设为10%更为合理。另外， 对于能够以低于自动二轮车用的极限转矩使用的使用目的来说，突起面积率的下限也可以 低于10%，例如可以设为5%。
[0091] 另外，突起面积率平均值为45%、突起面积率的各值为43. 5%~50. 0%的比较 例的试验No. 3的旋转体轴303的极限转矩为1335Nm。将其与突起面积率平均值为40%、 突起面积率的各值为36. 3 %~45. 0 %的实施例的试验No. 9的旋转体轴39 (极限转矩为 2060Nm)对比研究后发现，旋转体轴303的极限转矩低于突起面积率更小的旋转体轴39,由 此可知，将突起面积率的上限设为40%更为合理。这是因为：在旋转体主体2与旋转体轴3 的接合面上，突起彼此间的旋转体主体2的材料实质部减少，该材料实质部发生压缩变形， 从而导致极限转矩变为低于实用强度的转矩。另外，对于能够以低于自动二轮车用的极限 转矩使用的使用目的来说，突起面积率的上限也可以超过40 %，例如可以设为45 %。
[0092] 另外，在最低可确保1610Nm的极限转矩的实施例的试验No. 4~No. 9的旋转体轴 34~39中，在距离外周面的高度为0. 3mm以上的位置处，每平方厘米中的突起5的数量分 别为10个以上且60个以下，平均值为15个以上且55个以下，突起面积率为23. 0%以上且 45. 0%以下，平均值为25%以上且40%以下。
[0093] 如以上所说明，根据本发明，能够提供一种可降低成本，并且可确保充分的抗扭强 度，从而能够将来自外部的扭矩传递至旋转体主体2的旋转体轴3。另外，作为具有上述旋 转体轴3的旋转体结构1的车轮的成本降低，并具有足够的抗扭强度。
[0094] (参考数据）
[0095] 接着，以下例举有关旋转体结构1的较佳的参考数据。但是，该参考数据仅为一 例，并非据此限定旋转体结构1的构成。例如，在旋转体主体2的材料为轻质金属的铝合金 或镁合金时，其比重低于5g/cm 3,铝合金的比重为2. 7g/cm3,镁合金的比重为I. 7g/cm3。在 旋转体轴3的材料为铁基材料的铸钢或不锈铸钢时，其比重为6g/cm3以上，铁基材料的比 重为7. Og/cm3~8. Og/cm3。因此，优选旋转体主体2的材料的比重低于旋转体轴3的材料 的比重。而且，优选利用不同材料形成旋转体主体2和旋转体轴3。
[0096] 例如，对于自动二轮车用来说，优选旋转体轴3具有长度为5_~IOOmm左右、外 径为25_~IOOmm左右的花键孔4。但是，无论是其他用途还是自动二轮车用，均不限定于 该尺寸。
[0097] (其他实施方式）
[0098] 上述实施方式只要不脱离其主旨便能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中， 假设为自动二轮车用的铝轮而对旋转体结构1进行了说明，但是，该旋转体结构1也可以使 用于电动轮椅用的车轮、操作柄、滑轮轴承中，或者，旋转体主体2的材料也可以是合成树 脂或橡胶。该情况下，旋转体轴3的材料可以是例如通过离心铸造而形成的不锈铸钢、或者 铝合金或镁合金。
[0099] 例如，在旋转体主体2的材料为合成树脂时，将旋转体轴3放置在旋转体主体2的 成形用模具的规定位置上，并进行注塑成形而使旋转体轴3与旋转体主体2接合，另外，在 旋转体主体2的材料为橡胶材料时，通过硫化成形或硫化粘接而使旋转体轴3与旋转体主 体2接合。该情况下，树脂材料的比重为0. 9g/cm3~I. 6g/cm3,橡胶材料的比重为0. 8g/ cm3~L 3g/cm 3〇
[0100] 如上所述由合成树脂或者橡胶制成的轮子，可以使用于例如无人自行台车等那样 在工厂内等的室内低速行驶的搬运车中。或者，可以用作非电动轮椅或带式传送机等的驱 动轮中。
[0101] 另外，对于除了位于标准高度位置处的突起5以外的、旋转体轴3的外周面上所形 成的其他不被视为突起5的凸部，也可以通过抛丸处理等除去，从而将形成有突起5的部分 以外的外周面加工成平滑面。由此，在将旋转体轴3包心铸造于旋转体主体2中时，旋转体 主体材料的流动性提高，从而能够抑制在旋转体主体2与旋转体轴3的外周面的接合面上 产生间隙而导致密合性降低。
[0102] 进而，表1中所示的比较例的试验No. 1~No. 2的极限转矩为1000 Nm以下，从而 在以超过1000 Nm的值作为标准值的情况下无法使用。但是，在极限转矩的标准值（规格 值）为600Nm以上的情况下，能够采用比较例的试验No. 1~No. 3。该情况下，突起面积率 在5%~50%的范围内即可。作为极限转矩的标准值为600Nm以上这样的使用目的，存在 上述在工厂内等的室内低速行驶的搬运车、轮椅或带式传送机的驱动轮等、或者在高尔夫 球场内低速行驶的手推车的驱动轮等的使用目的。
【主权项】
1. 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。2. 如权利要求1所述的旋转体轴，其特征在于， 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， 距离所述外周面的高度在〇. 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。3. 如权利要求2所述的旋转体轴，其特征在于， 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的平均值为25%以上且40%以下， 距离所述外周面的高度为〇. 3mm以上且2.Omm以下的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。4. 一种旋转体结构，其将从外部施加于旋转体轴上的扭矩传递至旋转体主体， 所述旋转体结构的特征在于， 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〇. 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， 所述旋转体轴被包心铸造于所述旋转体主体的旋转中心位置处， 所述旋转体主体与所述旋转体轴通过形成于所述旋转体轴的外周面上的多个所述突 起而被接合。5. 如权利要求4所述的旋转体结构，其特征在于， 所述旋转体主体的材料是铝合金，所述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。6. 如权利要求4所述的旋转体结构，其特征在于， 所述旋转体主体的材料是与所述旋转体轴呈一体地接合的树脂材料或橡胶材料， 所述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。7. -种车轮，其特征在于，设有权利要求4~6中任一项所述的旋转体结构，并且车轴 与所述旋转体轴连接。
【专利摘要】本发明提供的旋转体轴、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。
【IPC分类】B22D19/00, B22D13/02, F16C3/02, B22C9/28, F16D1/06
【公开号】CN105026778
【申请号】CN201480008452
【发明人】野边隆浩, 镰田晃二, 高野勇乡
【申请人】帝伯爱尔株式会社, 帝伯爱尔工业株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年7月4日
【公告号】WO2015002289A1