(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸が挿入される開口部と前記開口部の周囲に締結部材が挿入される挿入部とを有し、鋳造により形成される車両のハブ部材の鋳型構造であって、
溶湯が投入される湯口と、前記溶湯により前記ハブ部材として形成される製品部と、前記湯口と前記製品部とを連結する湯道と、前記製品部に対して前記溶湯の補充を行う補充部とを備え、
前記製品部は、前記開口部近傍の中央部と前記挿入部が形成される部位とが交差する屈曲部を肉厚部とし、前記補充部は、前記開口部の内側の位置で前記挿入部が形成される部位を前記開口部の内側へ延ばした前記肉厚部の延長線上に設けられていることを特徴とする車両のハブ部材の鋳型構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のハブ部材の鋳型構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を構成する部品において、鋳造により形成される部品、すなわち鋳物からなる部品が少なからず用いられており、この部品の一つとしてハブ部材が挙げられる。鋳物は、形成したい部品の型取りを行った鋳型の中に金属を溶解した高温の溶湯を流し込み、鋳型に沿って流し込まれた溶湯が鋳型内で冷却されることにより、鋳型通りの形状に形成される。しかしこのような鋳物では、冷却時において鋳巣、いわゆる引け巣という不具合が発生する。この鋳巣は、本来は金属で形成されるべき箇所に金属が供給されずに空間が形成されてしまう現象である。
【０００３】
鋳型に充填された溶湯は温度の低下と共に液体収縮を生じ、冷却が進んで凝固が始まると固体収縮が生じるが、このとき足りない分の体積が液体側から補給される。そして、凝固が進むに連れて液体側からの補給量が増加するが、凝固が終わりに近づくと液体の残量が足りなくなるために補給ができなくなり、足りない分が空間となる。この空間が鋳巣であり、鋳巣はこのように発生するため、その発生箇所は主に最終凝固部分となる。鋳物の肉厚部や交差部に鋳巣が発生し易いのは、これ等の部分が最終凝固部分であるためであり、逆に最終凝固部分であれば肉厚部や交差部でなくとも鋳巣が発生する虞がある。この鋳巣が例えば製品のボルト穴に発生すると、ボルト固定に際して製品が破損したり、継続使用に際して製品が破損したりしてしまうという問題点があった。
【０００４】
上述した鋳巣による不具合の発生を防止するためには、鋳物の最終凝固部分を製品外部や製品が破損しにくい箇所、例えばボルト穴から外れた部位に移動させればよい。このため、鋳型の内部に冷却手段と加熱手段とを設けて指向性凝固を生じさせる技術が知られている（例えば「特許文献１」参照）。また、鋳型の内部に保温用入れ子と冷却用入れ子とを設けて指向性凝固を生じさせる技術が知られている（例えば「特許文献２」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９３５９２号公報
【特許文献２】実開平２−１３８０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上述した各技術では、鋳型内部に冷却手段及び加熱手段または保温用入れ子及び冷却用入れ子を設ける必要があり、コストアップしてしまうという問題点がある。  
本発明は上述の問題点を解決し、コストアップすることなく、簡単な構成で指向性凝固を行うことが可能な車両部品の鋳型構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、車軸が挿入される開口部と前記開口部の周囲に締結部材が挿入される挿入部とを有し、鋳造により形成される車両のハブ部材の鋳型構造であって、溶湯が投入される湯口と、前記溶湯により前記ハブ部材として形成される製品部と、前記湯口と前記製品部とを連結する湯道と、前記製品部に対して前記溶湯の補充を行う補充部とを備え、前記製品部は、前記開口部近傍の中央部と前記挿入部が形成される部位とが交差する屈曲部を肉厚部とし、前記補充部は、前記開口部の内側の位置で前記挿入部が形成される部位を前記開口部の内側へ延ばした前記肉厚部の延長線上に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な構成でコストアップすることなく鋳巣の発生を抑制することができ、また指向性凝固を行うことにより鋳巣が原因となるハブ部材の強度低下、取付不良、破損といった各種不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した鋳型により形成される車両部品の概略図である。
【図２】従来の鋳型を説明する概略図である。
【図３】従来の鋳型を用いた場合の問題点を説明する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる鋳型を説明する概略図である。
【図５】本発明の一実施形態の作用効果を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を適用した鋳型構造によって鋳造される車両のハブ部材であるリヤハブを示している。リヤハブ１は、車体後部に回転自在に支持され後部ホイールに接続される平面視円形の部品であり、高温で溶解された鋳鉄を鋳型に流し込んで冷却させることにより鋳造される。リヤハブ１には、図示しないホイールがボルトによって接続される際に、ボルトが挿入され貫通可能となる挿入部としてのボルト穴２が形成されている。このボルト穴２は、リヤハブ１を機械加工する際に形成され、円周上に複数個が形成される。
【００１３】
図２は、リヤハブ１を鋳造する際に用いられる、従来の鋳型を示している。図２において鋳型３は、溶解された鋳鉄が流し込まれる湯口３ａ、リヤハブ１が形成される製品部３ｂ、湯口３ａと製品部３ｂとを連結する湯道３ｃを有している。鋳型３は一つの型でリヤハブ１が６個作成される６個取りであり、１箇所の湯口３ａから流し込まれた鋳鉄が湯道３ｃを通って６箇所の製品部３ｂに行き渡るように形成されている。各製品部３ｂは、湯道３ｃから切り離されることによりリヤハブ１となる。
【００１４】
図２において、図中の矢印は湯口３ａから流し込まれた鋳鉄の流動方向を示している。図２（ａ）に示すように、製品部３ｂにおいて鋳鉄は先ず外周に沿って流れ、外周に行き渡ると内部へと流入して最後に中央部へと至る。この後、製品部３ｂの内部に行き渡った鋳鉄は冷却により凝固するが、この凝固時において製品部３ｂの周囲から凝固が始まるために最終凝固位置は鋳鉄が最後に流れ込む中央部近傍の肉厚部となり、図３に示すようにボルト穴２の近傍に鋳巣４が発生してしまう。このようにボルト穴２の近傍に鋳巣４が発生すると、リヤハブ１がボルトによって締結される際に鋳巣４によりボルトが圧入できず回転して締結不良となってしまうという問題点がある。
【００１５】
上述の問題点を解決した本発明の一実施形態を採用した鋳型を図４に示す。この鋳型５は、溶解された鋳鉄が流し込まれる湯口５ａ、リヤハブ１が形成される製品部５ｂ、湯口５ａと製品部５ｂとを連結する湯道５ｃ、補充部５ｄを有している。鋳型５は一つの型でリヤハブ１が６個作成される６個取りであり、１箇所の湯口５ａから流し込まれた鋳鉄が湯道５ｃを通って６箇所の製品部５ｂに行き渡るように形成されている。各製品部５ｂは、湯道５ｃから切り離されることによりリヤハブ１となる。図５において、リヤハブ１は車軸が挿入される開口部６を有している。本発明の特徴部である補充部５ｄは、各製品部５ｂの中央部にそれぞれ設けられており、より詳しくは開口部６の内側から製品部５ｂに向けて熔解された鋳鉄を補充している。
【００１６】
図４において、図中の矢印は湯口５ａから流し込まれた鋳鉄の流動方向を示している。図４（ａ）に示すように、製品部５ｂにおいて鋳鉄は先ず外周に沿って流れ、外周に行き渡ると内部へと流入して最後に中央部から補充部５ｄへと至る。この後、製品部５ｂの内部に行き渡った鋳鉄は冷却により凝固するが、この凝固時において製品部５ｂの周囲から凝固が始まるために最終凝固位置は上述と同様に中央部近傍の肉厚部となる。しかし、本発明では製品部５ｂの中央に補充部５ｄが設けられているため、製品部５ｂの内部に鋳巣４が発生しても中央部に熱源があることから、製品部５ｂ中央の凝固が遅れて鋳巣４が中央部へと寄り、ボルト穴２の近傍から鋳巣４が外れる。また、補充部５ｄが押し湯と同様に機能し、鋳巣４の発生を抑制する。
【００１７】
上述の構成により、簡単な構成でコストアップすることなく鋳巣４の発生を抑制することができ、また指向性凝固を行うことにより鋳巣４が原因となるリヤハブ１の強度低下、取付不良、破損といった各種不具合の発生を防止することができる。
【００１８】
上記実施形態では、従来使用していた鋳型を流用したことから図５に示すように型のパーティングラインＰＬに沿って補充部５ｄを設ける構成とした。しかし、鋳巣４が発生する箇所は製品部５ｂにおける肉厚部、特に屈曲部に多いことから、図５に二点鎖線で示すように屈曲部の延長線上に補充部５ｄを設けることにより、本発明の作用効果をさらに十分に発揮することが可能となる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・ハブ部材（リヤハブ）、２・・・挿入部（ボルト穴）、５・・・鋳型、５ａ・・・湯口、５ｂ・・・製品部、５ｃ・・・湯道、５ｄ・・・補充部、６・・・開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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