JPH057097B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH057097B2 JPH057097B2 JP59278783A JP27878384A JPH057097B2 JP H057097 B2 JPH057097 B2 JP H057097B2 JP 59278783 A JP59278783 A JP 59278783A JP 27878384 A JP27878384 A JP 27878384A JP H057097 B2 JPH057097 B2 JP H057097B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- shaft
- mounting hole
- stepped portion
- enlarged diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はボールとシヤフトの結合方法に係り、
例えば内燃機関用ボールジヨイント、あるいはピ
ストン装置等に好適なボールとシヤフトの結合構
造とその方法に関する。
例えば内燃機関用ボールジヨイント、あるいはピ
ストン装置等に好適なボールとシヤフトの結合構
造とその方法に関する。
ピストン装置は例えば特開昭55−96377号公報
にある如く自動車用圧縮機等で広く用いられてい
る。そしてその構成は上記公報の第１図にある如
くシリンダー内を往復動するピストン部と、該ピ
ストン部と揺動駆動板間を機械的に連結するピス
トンロツドとからなる。
にある如く自動車用圧縮機等で広く用いられてい
る。そしてその構成は上記公報の第１図にある如
くシリンダー内を往復動するピストン部と、該ピ
ストン部と揺動駆動板間を機械的に連結するピス
トンロツドとからなる。
上記構成において、ピストンロツドは往復運動
が主であるため鋼材を用いているものがほとんど
で球面対偶となつている。このように球面対偶の
ものにあつては、通常一体に鋳物で成形するか、
ボール部分とシヤフト部分を鋼材で別個に形成し
てその後溶接により接合するなどの方法しか取ら
れていなかつた。しかしながら鋳造成形するもの
は後工程で少なくともボール部分を切削研磨する
必要があり生産性が極めて悪くコスト高となる。
が主であるため鋼材を用いているものがほとんど
で球面対偶となつている。このように球面対偶の
ものにあつては、通常一体に鋳物で成形するか、
ボール部分とシヤフト部分を鋼材で別個に形成し
てその後溶接により接合するなどの方法しか取ら
れていなかつた。しかしながら鋳造成形するもの
は後工程で少なくともボール部分を切削研磨する
必要があり生産性が極めて悪くコスト高となる。
一方ボール部分とシヤフト部分を分離して形成
し、溶接により接合するものにあつては、夫々部
品の成形は容易になつても前例同様寸法精度を出
すことがむずかしく、量産には不向きであつた。
更に軽量化のためシヤフトにアルミ等の軽金属を
使つても、現在の溶接技術ではアルミ材と鉄材と
の接合には信頼性がなく実用化はほとんど不可能
である。
し、溶接により接合するものにあつては、夫々部
品の成形は容易になつても前例同様寸法精度を出
すことがむずかしく、量産には不向きであつた。
更に軽量化のためシヤフトにアルミ等の軽金属を
使つても、現在の溶接技術ではアルミ材と鉄材と
の接合には信頼性がなく実用化はほとんど不可能
である。
本発明の目的は、寸法精度がよく量産性に優れ
るボールとシヤフトの結合方法を提供するにあ
る。
るボールとシヤフトの結合方法を提供するにあ
る。
本発明はボールの中心部に向かつて設けられた
取付け穴に、前記ボール材料より軟らかい材料で
形成され、かつ先端に前記取付け穴の径と深さに
ほぼ等しい寸法の拡径段付け部を形成したシヤフ
トの前記拡径段付け部を嵌合し、その後前記シヤ
フトの拡径段付け部上面に垂直な力を押型により
加え、前記拡径段付け部の材料を半径方向に局部
的に塑性変形させて両者間に緊迫力与え、もつて
両者間を冷間成形で結合することを特徴としたボ
ールとシヤフトの結合方法にある。
取付け穴に、前記ボール材料より軟らかい材料で
形成され、かつ先端に前記取付け穴の径と深さに
ほぼ等しい寸法の拡径段付け部を形成したシヤフ
トの前記拡径段付け部を嵌合し、その後前記シヤ
フトの拡径段付け部上面に垂直な力を押型により
加え、前記拡径段付け部の材料を半径方向に局部
的に塑性変形させて両者間に緊迫力与え、もつて
両者間を冷間成形で結合することを特徴としたボ
ールとシヤフトの結合方法にある。
以下本発明の実施例を第１図、第２図に基づき
説明する。
説明する。
第１図は自動車用圧縮機のピストン装置の場合
のボールとシヤフトの結合方法を示す。図におい
て、ボール１は鋼体からなり、その外周から中心
に向けて数mmの深さの取付穴１Ａが形成され、そ
の穴径はアルミ材からなるシヤフト２の先端径で
ある拡径段付け部２１の外形とほぼ等しくなつて
いる。ここでシヤフト２は少なくともボール材料
より軟らかい材料で形成され、後記する結合時に
塑性変形しやすく、ボールに必要以上に塑性変形
圧を加えないようにしてボールの精度を保つよう
になつている。一方対偶構造であるためシヤフト
２の反対側にも前記同様ボール３が配置され、同
様に嵌合される構造となつている。
のボールとシヤフトの結合方法を示す。図におい
て、ボール１は鋼体からなり、その外周から中心
に向けて数mmの深さの取付穴１Ａが形成され、そ
の穴径はアルミ材からなるシヤフト２の先端径で
ある拡径段付け部２１の外形とほぼ等しくなつて
いる。ここでシヤフト２は少なくともボール材料
より軟らかい材料で形成され、後記する結合時に
塑性変形しやすく、ボールに必要以上に塑性変形
圧を加えないようにしてボールの精度を保つよう
になつている。一方対偶構造であるためシヤフト
２の反対側にも前記同様ボール３が配置され、同
様に嵌合される構造となつている。
前記ボール１，３に形成される取付穴１Ａは旋
盤等で機械切削により加工され、その内周面中間
に環状のＷ溝１Ｂ（第２図参照）が形成されてい
る。そして取付穴１Ａには前記シヤフト２の拡径
段付け部２１が嵌合され、その外周部２Ａを前記
環状溝１Ｂの周囲に局部的に塑性変形させ、環状
溝周囲と両者間に生じる緊迫力により剛固に結合
している。
盤等で機械切削により加工され、その内周面中間
に環状のＷ溝１Ｂ（第２図参照）が形成されてい
る。そして取付穴１Ａには前記シヤフト２の拡径
段付け部２１が嵌合され、その外周部２Ａを前記
環状溝１Ｂの周囲に局部的に塑性変形させ、環状
溝周囲と両者間に生じる緊迫力により剛固に結合
している。
次に本発明におけるボールとシヤフトの結合方
法を第２図にて説明する。
法を第２図にて説明する。
先ず第３図に示す如く中空状の一対の押型４，
４１でシヤフト２を挾み込むようにして保持した
後、シヤフト２の拡径段付け部２１にボール１の
取付穴１Ａを嵌合し、それらを一体にシリンダー
状の受型５に挿入配置する。一方受型５の底面中
心にはボールの球面に等しい半球状の穴５Ａが設
けられており、ボール１を受止めている。
４１でシヤフト２を挾み込むようにして保持した
後、シヤフト２の拡径段付け部２１にボール１の
取付穴１Ａを嵌合し、それらを一体にシリンダー
状の受型５に挿入配置する。一方受型５の底面中
心にはボールの球面に等しい半球状の穴５Ａが設
けられており、ボール１を受止めている。
又、前記押型４，４１は内径部にそつて、その
下端面の周縁部に雄歯４Ａ，４１Ａを有し、ボー
ル１の取付穴１Ａとシヤフト２との隙間を埋める
ように配置される。ボール１とシヤフト２の結合
は押型４，４１を下降させると、雄歯４Ａ，４１
Ａが前記拡径段付け部２１の上面２Ｂの全周を局
部的に垂直に押圧する。すると圧縮された材料は
押圧方向に対し局部的に直角に塑性流動し、環状
Ｗ溝１Ｂの形成によつて生じる突起部周辺と、シ
ヤフト先端と取付穴間の隙間に流動する材料の緊
迫力をもつて剛固に結合される。
下端面の周縁部に雄歯４Ａ，４１Ａを有し、ボー
ル１の取付穴１Ａとシヤフト２との隙間を埋める
ように配置される。ボール１とシヤフト２の結合
は押型４，４１を下降させると、雄歯４Ａ，４１
Ａが前記拡径段付け部２１の上面２Ｂの全周を局
部的に垂直に押圧する。すると圧縮された材料は
押圧方向に対し局部的に直角に塑性流動し、環状
Ｗ溝１Ｂの形成によつて生じる突起部周辺と、シ
ヤフト先端と取付穴間の隙間に流動する材料の緊
迫力をもつて剛固に結合される。
一方のボールの結合が終つた後は押型４，４１
と共に結合されたシヤフト２を抜き取り反転さ
せ、前記同様の作業順序で結合して行く。
と共に結合されたシヤフト２を抜き取り反転さ
せ、前記同様の作業順序で結合して行く。
このようにして得られたピストン装置は異種金
属を結合する場合有利で、あらゆる金属で構成さ
れたボールとシヤフトの結合が可能となり、軽量
化に最適である。
属を結合する場合有利で、あらゆる金属で構成さ
れたボールとシヤフトの結合が可能となり、軽量
化に最適である。
又、ボール１に設けられた取付穴１Ａは中心軸
に向れて設けられ、そこにシヤフト２の拡径段付
け部２１が嵌合され、該拡径段付け部２１の上面
２１Ｂが押型４，４１により同心的に局部的に押
圧されて半径方向に塑性変形してボールの取付け
穴１Ａに結合していくので、必要以上にボールの
外周部に結合圧が加わることなく、製品精度が良
く量産性に適したものとなる。結合方法をみても
冷間押圧により、結合部材を塑性変形させて行く
ものであるだけに材料に左右されることなく、極
めて効果的に結合されて行く。なお、上記実施例
ではボール１の取付穴１Ａの内周面に環状のＷ溝
１Ｂを形成していたが、その代りに放電加工を施
して粗面化してもよく、又取付穴を切削にて形成
する場合は切削面粗さで十分の場合もある。しか
し十分に強度が要求される場合は切削しながら溝
加工して行くのが合理的である。
に向れて設けられ、そこにシヤフト２の拡径段付
け部２１が嵌合され、該拡径段付け部２１の上面
２１Ｂが押型４，４１により同心的に局部的に押
圧されて半径方向に塑性変形してボールの取付け
穴１Ａに結合していくので、必要以上にボールの
外周部に結合圧が加わることなく、製品精度が良
く量産性に適したものとなる。結合方法をみても
冷間押圧により、結合部材を塑性変形させて行く
ものであるだけに材料に左右されることなく、極
めて効果的に結合されて行く。なお、上記実施例
ではボール１の取付穴１Ａの内周面に環状のＷ溝
１Ｂを形成していたが、その代りに放電加工を施
して粗面化してもよく、又取付穴を切削にて形成
する場合は切削面粗さで十分の場合もある。しか
し十分に強度が要求される場合は切削しながら溝
加工して行くのが合理的である。
更に、実施例にあくまで球面対偶形で鋼材とア
ルミ材の結合について述べたが、片方のみ球面の
みのものでもよく、その上構成材料は鋼材と鋼材
の結合でもよい。但し、鋼材同志の場合は取付穴
もしくはシヤフトのいずれか一方を浸炭処理し、
硬化させておくのが簡単で効果的な方法である。
従つて、シヤフトの外周を浸炭処理した場合は、
ボールの取付穴周囲を塑性変形させて結合させる
ことになる。この場合はボール表面に浸炭層を形
成するのが普通で、結合については全く同様の効
果が期待できる。
ルミ材の結合について述べたが、片方のみ球面の
みのものでもよく、その上構成材料は鋼材と鋼材
の結合でもよい。但し、鋼材同志の場合は取付穴
もしくはシヤフトのいずれか一方を浸炭処理し、
硬化させておくのが簡単で効果的な方法である。
従つて、シヤフトの外周を浸炭処理した場合は、
ボールの取付穴周囲を塑性変形させて結合させる
ことになる。この場合はボール表面に浸炭層を形
成するのが普通で、結合については全く同様の効
果が期待できる。
本発明によれば、寸法精度がよく、量産性に優
れ、強固に結合できるボールとシヤフトの結合方
法が提供される。
れ、強固に結合できるボールとシヤフトの結合方
法が提供される。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
ピストン装置の分解斜視図、第２図は第１図部品
の結合工程を示す半縦断面図、第３図は第２図の
押型の斜視図である。 １…ボール、２…シヤフト、１Ａ…取付穴、１
Ｂ…環状溝、４Ａ，４１Ａ…雄歯、２１…拡径段
付け部、２Ｂ…拡径段付け部上面。
ピストン装置の分解斜視図、第２図は第１図部品
の結合工程を示す半縦断面図、第３図は第２図の
押型の斜視図である。 １…ボール、２…シヤフト、１Ａ…取付穴、１
Ｂ…環状溝、４Ａ，４１Ａ…雄歯、２１…拡径段
付け部、２Ｂ…拡径段付け部上面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボールの中心部に向かつて設けられた取付け
穴に、前記ボール材料より軟らかい材料で形成さ
れ、かつ先端に前記取付け穴の径と深さにほぼ等
しい寸法の拡径段付け部を形成したシヤフトの前
記拡径段付け部を嵌合し、その後前記シヤフトの
拡径段付け部上面に垂直な力を押型により加え、
前記拡径段付け部の材料を半径方向に局部的に塑
性変形させて両者間に緊迫力与え、もつて両者間
を冷間成形で結合することを特徴としたボールと
シヤフトの結合方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、取付け
穴はその内周面に環状の凹凸を有し、該凹凸部に
て塑性変形されたシヤフトを緊迫結合させている
ことを特徴としたボールとシヤフトの結合方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878384A JPS61150737A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ボ−ルとシヤフトの結合構造とその方法 |
| EP85116136A EP0186856B1 (en) | 1984-12-25 | 1985-12-18 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
| DE8585116136T DE3571066D1 (en) | 1984-12-25 | 1985-12-18 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
| CN198585109278A CN85109278A (zh) | 1984-12-25 | 1985-12-23 | 带有塑性变形联接的球和轴的接头 |
| US07/705,552 US5114263A (en) | 1984-12-25 | 1991-05-24 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878384A JPS61150737A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ボ−ルとシヤフトの結合構造とその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150737A JPS61150737A (ja) | 1986-07-09 |
| JPH057097B2 true JPH057097B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=17602112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27878384A Granted JPS61150737A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ボ−ルとシヤフトの結合構造とその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150737A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4852660A (ja) * | 1971-11-05 | 1973-07-24 | ||
| DE3068017D1 (en) * | 1979-07-12 | 1984-07-05 | Mobil Oil Corp | Method of preparing zeolite zsm-48, the zeolite so prepared and its use as catalyst for organic compound conversion |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27878384A patent/JPS61150737A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61150737A (ja) | 1986-07-09 |
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