JPH08121120A - シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素 - Google Patents
シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素Info
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- JPH08121120A JPH08121120A JP7103299A JP10329995A JPH08121120A JP H08121120 A JPH08121120 A JP H08121120A JP 7103299 A JP7103299 A JP 7103299A JP 10329995 A JP10329995 A JP 10329995A JP H08121120 A JPH08121120 A JP H08121120A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】シャフトの嵌合領域外周面に転造加工を施して
隆起部を形成し、嵌合部材の軸孔の少なくとも一部にそ
の隆起部の外径よりも小さい内径の内周面を形成し、そ
の軸孔に隆起部を圧入して嵌合部材とシャフトとを一体
に組み立てた機械要素において、使用中に生ずる嵌合部
材の割れを防止する。 【構成】隆起部２と嵌合部材１０の軸孔１１との硬度差
が低いときは、シャフト１の隆起部２の外径を、その圧
入始端側から終端側へ連続的に又は段階的に増大する
か、又は軸孔１１の内径をその圧入終端側から始端側へ
連続的又は段階的に増大するように形成し、隆起部２が
嵌合部材１０の軸孔１１よりも硬度が小さく、かつその
硬度差が高いときは、隆起部２の外径をその圧入始端側
から終端側へ連続的に又は段階的に減少するか、又は軸
孔１１の内径をその圧入終端側から始端側へ連続的に又
は段階的に減少するように形成する。
隆起部を形成し、嵌合部材の軸孔の少なくとも一部にそ
の隆起部の外径よりも小さい内径の内周面を形成し、そ
の軸孔に隆起部を圧入して嵌合部材とシャフトとを一体
に組み立てた機械要素において、使用中に生ずる嵌合部
材の割れを防止する。 【構成】隆起部２と嵌合部材１０の軸孔１１との硬度差
が低いときは、シャフト１の隆起部２の外径を、その圧
入始端側から終端側へ連続的に又は段階的に増大する
か、又は軸孔１１の内径をその圧入終端側から始端側へ
連続的又は段階的に増大するように形成し、隆起部２が
嵌合部材１０の軸孔１１よりも硬度が小さく、かつその
硬度差が高いときは、隆起部２の外径をその圧入始端側
から終端側へ連続的に又は段階的に減少するか、又は軸
孔１１の内径をその圧入終端側から始端側へ連続的に又
は段階的に減少するように形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシャフトをそれとは別体
として焼結、鍛造、鋳造等により製作したカム等の嵌合
部材に圧入嵌合してなる機械要素の改良に関するもので
ある。
として焼結、鍛造、鋳造等により製作したカム等の嵌合
部材に圧入嵌合してなる機械要素の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】カムピースにシャフトを圧入嵌合して組
み立てたカムシャフトは、特開昭６３−２９７７０７号
によって公知である。このカムシャフトは転造等の加工
によりシャフトの嵌合領域の外周面にねじ状の隆起部を
形成し、そのシャフト隆起部をカムピースの内周面に設
けた突出部によって切削してそこに溝を形成するよう
に、カムとシャフトを圧入嵌合して組み立てたものであ
る。しかし、この公知のカムシャフトには次のような問
題点があった。 １．カムピース軸孔突出部によってシャフト隆起部を切
削するため、カムピースを硬質にシャフトを軟質にしな
ければならないが、軟質な中空シャフトは切削により強
度が低下するから、中空シャフトは厚肉となり、シャフ
トの軽量化が制限される。 ２．シャフト隆起部をカムピース軸孔突出部によって切
削するときに生ずる切粉の処理に手間を要する。 ３．カムピースが焼結合金材のみからなる場合、カムピ
ース軸孔突出部が、切削嵌合時に割れることが多く、た
とえ切削嵌合時に割れなくても、使用中に高負荷がかか
ると割れるおそれがある。
み立てたカムシャフトは、特開昭６３−２９７７０７号
によって公知である。このカムシャフトは転造等の加工
によりシャフトの嵌合領域の外周面にねじ状の隆起部を
形成し、そのシャフト隆起部をカムピースの内周面に設
けた突出部によって切削してそこに溝を形成するよう
に、カムとシャフトを圧入嵌合して組み立てたものであ
る。しかし、この公知のカムシャフトには次のような問
題点があった。 １．カムピース軸孔突出部によってシャフト隆起部を切
削するため、カムピースを硬質にシャフトを軟質にしな
ければならないが、軟質な中空シャフトは切削により強
度が低下するから、中空シャフトは厚肉となり、シャフ
トの軽量化が制限される。 ２．シャフト隆起部をカムピース軸孔突出部によって切
削するときに生ずる切粉の処理に手間を要する。 ３．カムピースが焼結合金材のみからなる場合、カムピ
ース軸孔突出部が、切削嵌合時に割れることが多く、た
とえ切削嵌合時に割れなくても、使用中に高負荷がかか
ると割れるおそれがある。
【０００３】これらの問題は圧入嵌合時にカムピース軸
孔突出部によってシャフト隆起部を切削して、カムとシ
ャフトを嵌着させたことに起因する。したがって、カム
ピース軸孔とシャフト隆起部を切削ではなく、塑性変形
によって嵌着すれば問題は解決する。このためには、カ
ムピース軸孔の形状はシャフト隆起部を切削せずに塑性
変形させるのに適したものでなくてはならない。
孔突出部によってシャフト隆起部を切削して、カムとシ
ャフトを嵌着させたことに起因する。したがって、カム
ピース軸孔とシャフト隆起部を切削ではなく、塑性変形
によって嵌着すれば問題は解決する。このためには、カ
ムピース軸孔の形状はシャフト隆起部を切削せずに塑性
変形させるのに適したものでなくてはならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】カムピースにシャフト
を圧入したとき、シャフト隆起部を切削せず、カムピー
ス軸孔とシャフト隆起部の塑性変形及び又は弾性変形に
よってカムピースとシャフトを一体に組み立てたカムシ
ャフトは、圧入嵌合時にカムピースが割れるおそれはな
いが、使用中の高負荷によってカムピースが割れること
があった。この割れはシャフト隆起部がカムピース軸孔
よりも低硬度のときは、カムピースの圧入方向側部分に
多く発生し、シャフト隆起部がカムピース軸孔よりも高
硬度のときは、カムピースの圧入方向の反対側部分に多
く発生するから、割れは塑性流動による応力の不均一に
起因する。
を圧入したとき、シャフト隆起部を切削せず、カムピー
ス軸孔とシャフト隆起部の塑性変形及び又は弾性変形に
よってカムピースとシャフトを一体に組み立てたカムシ
ャフトは、圧入嵌合時にカムピースが割れるおそれはな
いが、使用中の高負荷によってカムピースが割れること
があった。この割れはシャフト隆起部がカムピース軸孔
よりも低硬度のときは、カムピースの圧入方向側部分に
多く発生し、シャフト隆起部がカムピース軸孔よりも高
硬度のときは、カムピースの圧入方向の反対側部分に多
く発生するから、割れは塑性流動による応力の不均一に
起因する。
【０００５】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、シャフトを嵌
合部材に圧入して塑性変形及び又は弾性変形により一体
に組み立てた機械要素において、応力不均一によって生
ずる嵌合部材の割れを防止することにある。
たものであり、その目的とするところは、シャフトを嵌
合部材に圧入して塑性変形及び又は弾性変形により一体
に組み立てた機械要素において、応力不均一によって生
ずる嵌合部材の割れを防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、嵌合部材の軸孔に圧入嵌
合するシャフト隆起部の硬度と嵌合部材軸孔の硬度との
硬度差が低いときは、隆起部の外径をその圧入始端側か
ら終端側へかけて連続的又は段階的に増大するか、又は
嵌合部材軸孔の内径をその圧入終端側から始端側へかけ
て連続的に又は段階的に増大するように形成したこと、
及びシャフト隆起部とそれより硬い軸孔との硬度差が高
いときは、隆起部の外径をその圧入始端側から終端側へ
かけて連続的又は段階的に減少するか、又は嵌合部材軸
孔をその圧入終端側から始端側へかけて連続的又は段階
的に減少するように形成したことにある。
め、本発明が採用する手段は、嵌合部材の軸孔に圧入嵌
合するシャフト隆起部の硬度と嵌合部材軸孔の硬度との
硬度差が低いときは、隆起部の外径をその圧入始端側か
ら終端側へかけて連続的又は段階的に増大するか、又は
嵌合部材軸孔の内径をその圧入終端側から始端側へかけ
て連続的に又は段階的に増大するように形成したこと、
及びシャフト隆起部とそれより硬い軸孔との硬度差が高
いときは、隆起部の外径をその圧入始端側から終端側へ
かけて連続的又は段階的に減少するか、又は嵌合部材軸
孔をその圧入終端側から始端側へかけて連続的又は段階
的に減少するように形成したことにある。
【０００７】
【作用】シャフト隆起部と嵌合部材軸孔との硬度差が低
いときは、嵌合部材軸孔とシャフト隆起部とが塑性変形
する。そこで、あらかじめ隆起部の外径をその圧入始端
側から終端側へかけて増大させておくか、又は軸孔の内
径をその圧入終端側から始端側にかけて増大させておけ
ば、嵌合部材軸孔及びシャフト隆起部の圧入終端側に塑
性流動が集まっても、それによって応力が特に増大する
ことを防止することができる。
いときは、嵌合部材軸孔とシャフト隆起部とが塑性変形
する。そこで、あらかじめ隆起部の外径をその圧入始端
側から終端側へかけて増大させておくか、又は軸孔の内
径をその圧入終端側から始端側にかけて増大させておけ
ば、嵌合部材軸孔及びシャフト隆起部の圧入終端側に塑
性流動が集まっても、それによって応力が特に増大する
ことを防止することができる。
【０００８】シャフト隆起部の硬度が嵌合部材軸孔の硬
度よりも小さく、かつその硬度差が高いときは、硬度の
小さいシャフト隆起部が塑性変形する。そこであらかじ
め、隆起部の外径をその圧入始端側から終端側にかけて
向けて減少させておくか、又は軸孔の内径をその圧入終
端側から始端側にかけて減少させておけば、シャフト隆
起部の圧入終端側部分に塑性流動が集まっても、それに
よって嵌合部材軸孔の応力が特に増大することを防止す
ることができる。
度よりも小さく、かつその硬度差が高いときは、硬度の
小さいシャフト隆起部が塑性変形する。そこであらかじ
め、隆起部の外径をその圧入始端側から終端側にかけて
向けて減少させておくか、又は軸孔の内径をその圧入終
端側から始端側にかけて減少させておけば、シャフト隆
起部の圧入終端側部分に塑性流動が集まっても、それに
よって嵌合部材軸孔の応力が特に増大することを防止す
ることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の機械要素を図面に示す実施例に基づ
いて説明する。図１ないし図３は第１実施例であり、図
２に示すように、嵌合部材のカムピース１０はカムプロ
フィールを規定し、インナーピース１２は丸みのある１
０角形の軸孔１１を有する。軸孔１１の対角距離は最大
内径Ｄ2 であり、シャフト隆起部２の最大外径Ｄ1 より
も大きい。軸孔１１の弦面の対辺距離は最小内径Ｄ3 で
あり、シャフト隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小さい
が、シャフト外径Ｄ0 よりは大きい。カムピース１０の
アウターピース１３は液相焼結材であり、その内周面は
液相焼結により収縮して低炭素鋼製のインナーピース１
２の外周面に拡散結合する。低炭素鋼材製インナーピー
ス１２は非焼結材であるから、この焼結の前後において
軸孔１１の形状も内径精度も不変である。
いて説明する。図１ないし図３は第１実施例であり、図
２に示すように、嵌合部材のカムピース１０はカムプロ
フィールを規定し、インナーピース１２は丸みのある１
０角形の軸孔１１を有する。軸孔１１の対角距離は最大
内径Ｄ2 であり、シャフト隆起部２の最大外径Ｄ1 より
も大きい。軸孔１１の弦面の対辺距離は最小内径Ｄ3 で
あり、シャフト隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小さい
が、シャフト外径Ｄ0 よりは大きい。カムピース１０の
アウターピース１３は液相焼結材であり、その内周面は
液相焼結により収縮して低炭素鋼製のインナーピース１
２の外周面に拡散結合する。低炭素鋼材製インナーピー
ス１２は非焼結材であるから、この焼結の前後において
軸孔１１の形状も内径精度も不変である。
【００１０】図３に示すように、中空シャフト１の嵌合
領域周面にローレット工具による転造加工を施してシャ
フト外径Ｄ0 より外径の大きな隆起部２が軸方向に延び
る平目ローレットを形成する。隆起部２はインナーピー
ス１２よりも少し硬く（硬度差が低い）調質する。この
平目ローレット隆起部２の外径は圧入始端部が最小であ
り、シャフト圧入方向側に向かって相対的に連続して大
きくなり、圧入終端部において最大外径Ｄ1となる。こ
の隆起部２の最大外径Ｄ1 はインナーピース１２の最大
内径Ｄ2 よりも小さく、最小内径Ｄ3 よりは大きい。
領域周面にローレット工具による転造加工を施してシャ
フト外径Ｄ0 より外径の大きな隆起部２が軸方向に延び
る平目ローレットを形成する。隆起部２はインナーピー
ス１２よりも少し硬く（硬度差が低い）調質する。この
平目ローレット隆起部２の外径は圧入始端部が最小であ
り、シャフト圧入方向側に向かって相対的に連続して大
きくなり、圧入終端部において最大外径Ｄ1となる。こ
の隆起部２の最大外径Ｄ1 はインナーピース１２の最大
内径Ｄ2 よりも小さく、最小内径Ｄ3 よりは大きい。
【００１１】図３において矢印で示すように、カムピー
ス１０の軸孔１１を隆起部２に圧入したとき、軸孔１１
は最小内径Ｄ3 が隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小さい
が、軸孔１１は隆起部２によって切削されることなく、
塑性変形及び又は弾性変形して隆起部２に嵌着する。こ
のとき、隆起部２も切削されることはないから、嵌合に
よってシャフト１の強度低下は生じない。鎖線で示すよ
うに、軸孔を隆起部２に嵌着すると、低硬度の軸孔が塑
性変形し、その塑性流動は圧入方向とは逆になるが、あ
らかじめ隆起部２の外径は圧入方向に増加させているか
ら、カムピース軸孔の圧入終端部の応力が特に増大する
おそれはなく、カムピースの応力は軸方向において均一
となる。
ス１０の軸孔１１を隆起部２に圧入したとき、軸孔１１
は最小内径Ｄ3 が隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小さい
が、軸孔１１は隆起部２によって切削されることなく、
塑性変形及び又は弾性変形して隆起部２に嵌着する。こ
のとき、隆起部２も切削されることはないから、嵌合に
よってシャフト１の強度低下は生じない。鎖線で示すよ
うに、軸孔を隆起部２に嵌着すると、低硬度の軸孔が塑
性変形し、その塑性流動は圧入方向とは逆になるが、あ
らかじめ隆起部２の外径は圧入方向に増加させているか
ら、カムピース軸孔の圧入終端部の応力が特に増大する
おそれはなく、カムピースの応力は軸方向において均一
となる。
【００１２】図４に示す第２実施例のカムピースは焼結
材によって製作したものであり、インナーピースは具備
しない。カムピース１０の軸孔１１の硬度はシャフト１
の平目ローレットの硬度よりもかなり高い（硬度差が高
い）。平目ローレット隆起部２の外径は圧入始端部が最
大径Ｄ1 であり、圧入方向に向かって連続的に減少し、
圧入終端部においてシャフト外径Ｄ0 と略同一となる。
カムピース１０の軸孔１１は円形内周面であり、その内
径Ｄ3 は一定であり、シャフト外径Ｄ0 より少し大きい
が、平目ローレット隆起部２の最大外径Ｄ1 よりは小さ
い。鎖線で示すように、軸孔を隆起部２に嵌着すると、
軸孔１１よりも隆起部２の硬度が低いから、隆起部２が
塑性変形し、その塑性流動は圧入方向に生ずるが、あら
かじめ隆起部２の外径は圧入方向に減少させているか
ら、圧入方向終端部の外径が膨大し、それによってカム
ピース軸孔の圧入終端部の応力が特に増大するおそれは
なく、カムピースの応力は軸方向において略均一とな
る。
材によって製作したものであり、インナーピースは具備
しない。カムピース１０の軸孔１１の硬度はシャフト１
の平目ローレットの硬度よりもかなり高い（硬度差が高
い）。平目ローレット隆起部２の外径は圧入始端部が最
大径Ｄ1 であり、圧入方向に向かって連続的に減少し、
圧入終端部においてシャフト外径Ｄ0 と略同一となる。
カムピース１０の軸孔１１は円形内周面であり、その内
径Ｄ3 は一定であり、シャフト外径Ｄ0 より少し大きい
が、平目ローレット隆起部２の最大外径Ｄ1 よりは小さ
い。鎖線で示すように、軸孔を隆起部２に嵌着すると、
軸孔１１よりも隆起部２の硬度が低いから、隆起部２が
塑性変形し、その塑性流動は圧入方向に生ずるが、あら
かじめ隆起部２の外径は圧入方向に減少させているか
ら、圧入方向終端部の外径が膨大し、それによってカム
ピース軸孔の圧入終端部の応力が特に増大するおそれは
なく、カムピースの応力は軸方向において略均一とな
る。
【００１３】図５に示す第３実施例の中空シャフト１は
軸方向に段階状のの平目ローレット隆起部２を有する。
隆起部２の圧入終端部２２の外径は隆起部２の最大外径
前部２１の外径Ｄ4 は隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小
さく、圧入後部２２の外径Ｄ1 に等しく、圧入始端部２
１の外径Ｄ4 よりも大きい。カムピース１０は硬度が隆
起部２よりも少し硬い（硬度差が低い）インナーピース
１２を有する。インナーピース１２の内径Ｄ3 は一定で
あり、隆起部２の圧入始端部２１の外径Ｄ4 はより小さ
いが、シャフト１の外径Ｄ0 よりは大きい。矢印で示す
ように、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入し
て鎖線の位置に嵌着すると、隆起部２と軸孔１１の双方
が塑性変形し、その塑性流動はそれぞれの圧入始端側か
ら終端側へ向くが、隆起部２の圧入始端部２１は圧入終
端部２２よりも小径であるから、カムピース軸孔１１の
圧入終端側の応力が特に増大するおそれはなく、カムピ
ース１１の応力は軸方向に略均一となる。
軸方向に段階状のの平目ローレット隆起部２を有する。
隆起部２の圧入終端部２２の外径は隆起部２の最大外径
前部２１の外径Ｄ4 は隆起部２の最大外径Ｄ1 よりも小
さく、圧入後部２２の外径Ｄ1 に等しく、圧入始端部２
１の外径Ｄ4 よりも大きい。カムピース１０は硬度が隆
起部２よりも少し硬い（硬度差が低い）インナーピース
１２を有する。インナーピース１２の内径Ｄ3 は一定で
あり、隆起部２の圧入始端部２１の外径Ｄ4 はより小さ
いが、シャフト１の外径Ｄ0 よりは大きい。矢印で示す
ように、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入し
て鎖線の位置に嵌着すると、隆起部２と軸孔１１の双方
が塑性変形し、その塑性流動はそれぞれの圧入始端側か
ら終端側へ向くが、隆起部２の圧入始端部２１は圧入終
端部２２よりも小径であるから、カムピース軸孔１１の
圧入終端側の応力が特に増大するおそれはなく、カムピ
ース１１の応力は軸方向に略均一となる。
【００１４】図６に示す第４実施例は中空シャフト１の
平目ローレット隆起部２も軸方向に段階状であるが、実
施例３とは逆に、圧入始端部２１の外径は隆起部２の最
大外径Ｄ1 に等しく、圧入終端部２２の外径Ｄ4 よりも
大きい。圧入終端部２２の外径Ｄ4 は中空シャフト１の
外径Ｄ0 よりは大きい。カムピース１０は図４に示すも
のと同一であり、インナーピースはなく、硬度は隆起部
２よりもかなり硬い（硬度差が高い）。矢印で示すよう
に、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入して鎖
線の位置に嵌着すると、隆起部２が塑性変形するが、そ
の圧入終端部２２を圧入始端部２１よりも小径にしてあ
るから、軸孔１１の圧入終端側の応力が特に増大するお
それはなく、カムピース１０の応力は軸方向に略均一と
なる。
平目ローレット隆起部２も軸方向に段階状であるが、実
施例３とは逆に、圧入始端部２１の外径は隆起部２の最
大外径Ｄ1 に等しく、圧入終端部２２の外径Ｄ4 よりも
大きい。圧入終端部２２の外径Ｄ4 は中空シャフト１の
外径Ｄ0 よりは大きい。カムピース１０は図４に示すも
のと同一であり、インナーピースはなく、硬度は隆起部
２よりもかなり硬い（硬度差が高い）。矢印で示すよう
に、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入して鎖
線の位置に嵌着すると、隆起部２が塑性変形するが、そ
の圧入終端部２２を圧入始端部２１よりも小径にしてあ
るから、軸孔１１の圧入終端側の応力が特に増大するお
それはなく、カムピース１０の応力は軸方向に略均一と
なる。
【００１５】図７に示す第５実施例の中空シャフト１の
隆起部２はねじ状に延長する斜目ローレットであり、そ
の外径Ｄ1 は一定であり、シャフトの外径Ｄ0 よりも大
きい。カムピース１０は隆起部２よりも少し硬い（硬度
差が低い）。カムピース１０の軸孔１１は圧入始端部１
３と圧入終端部１４とその間の中間部１５からなり、圧
入始端部１３の内径は軸孔１１の最大内径Ｄ2 である
が、隆起部２の外径Ｄ1よりは小さい。圧入終端部１４
の内径は軸孔１１の最小内径Ｄ3 であり、中間部１５は
圧入始端部１３と圧入終端部１４を接続する曲面であ
る。
隆起部２はねじ状に延長する斜目ローレットであり、そ
の外径Ｄ1 は一定であり、シャフトの外径Ｄ0 よりも大
きい。カムピース１０は隆起部２よりも少し硬い（硬度
差が低い）。カムピース１０の軸孔１１は圧入始端部１
３と圧入終端部１４とその間の中間部１５からなり、圧
入始端部１３の内径は軸孔１１の最大内径Ｄ2 である
が、隆起部２の外径Ｄ1よりは小さい。圧入終端部１４
の内径は軸孔１１の最小内径Ｄ3 であり、中間部１５は
圧入始端部１３と圧入終端部１４を接続する曲面であ
る。
【００１６】矢印で示すように、カムピース１０の軸孔
１１を隆起部２に圧入して鎖線の位置に嵌着すると、低
硬度の隆起部２が塑性変形し、その塑性流動は圧入方向
であるが、あらかじめ軸孔１１の圧入始端部１３の内径
Ｄ2 を増大させているから、軸孔圧入始端側の応力が特
に増大するおそれはなく、カムピース１０の応力は軸方
向に略均一となる。
１１を隆起部２に圧入して鎖線の位置に嵌着すると、低
硬度の隆起部２が塑性変形し、その塑性流動は圧入方向
であるが、あらかじめ軸孔１１の圧入始端部１３の内径
Ｄ2 を増大させているから、軸孔圧入始端側の応力が特
に増大するおそれはなく、カムピース１０の応力は軸方
向に略均一となる。
【００１７】図８に示す第６実施例の中空シャフト１の
斜目ローレット隆起部２は図７と同一である。カムピー
ス１０には隆起部２よりも少し軟質な（硬度差の低い）
インナーピース１２を内嵌する。インナーピース１２の
軸孔１１は圧入始端において最小内径Ｄ3 であり、そこ
から内径圧入終端側へ向かってテーパー状に連続的に拡
大し、圧入終端において最大内径Ｄ2 となる。矢印で示
すように、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入
して鎖線の位置に嵌着すると、隆起部２とインナーピー
ス１２が共に塑性変形し、それぞれの塑性流動は圧入始
端側から圧入終端側へ向かうが、あらかじめ、インナー
ピース１２の軸孔１１は圧入始端側から終端側へ連続的
に縮小するように形成されているから、軸孔１１の圧入
始端側の応力が特に増大するおそれはなく、カムピース
１０の応力は軸方向に略均一となる。
斜目ローレット隆起部２は図７と同一である。カムピー
ス１０には隆起部２よりも少し軟質な（硬度差の低い）
インナーピース１２を内嵌する。インナーピース１２の
軸孔１１は圧入始端において最小内径Ｄ3 であり、そこ
から内径圧入終端側へ向かってテーパー状に連続的に拡
大し、圧入終端において最大内径Ｄ2 となる。矢印で示
すように、カムピース１０の軸孔１１を隆起部２に圧入
して鎖線の位置に嵌着すると、隆起部２とインナーピー
ス１２が共に塑性変形し、それぞれの塑性流動は圧入始
端側から圧入終端側へ向かうが、あらかじめ、インナー
ピース１２の軸孔１１は圧入始端側から終端側へ連続的
に縮小するように形成されているから、軸孔１１の圧入
始端側の応力が特に増大するおそれはなく、カムピース
１０の応力は軸方向に略均一となる。
【００１８】実施例はシャフトの嵌合領域外周面に平目
ローレット隆起部、又は斜目ローレット隆起部を転造し
たが、隆起部としては斜目が交差して延長する綾目ロー
レットを転造してもよい。又、カムピースは焼結材の外
に、鍛造材、鋳造材も用いることができる。嵌合部材は
カムピースに限る必要はなく、歯車、ロータ等にシャフ
トを圧入して歯車軸、ロータ軸を組み立てることも可能
である。
ローレット隆起部、又は斜目ローレット隆起部を転造し
たが、隆起部としては斜目が交差して延長する綾目ロー
レットを転造してもよい。又、カムピースは焼結材の外
に、鍛造材、鋳造材も用いることができる。嵌合部材は
カムピースに限る必要はなく、歯車、ロータ等にシャフ
トを圧入して歯車軸、ロータ軸を組み立てることも可能
である。
【００１９】
【発明の効果】上記のとおり、本発明の機械要素はシャ
フトの外周面隆起部に嵌合部材の軸孔を圧入嵌合してな
るが、従来の隆起部の外径が軸方向に一定であったもの
とは異なり、隆起部と軸孔との硬度差が高いか低いかに
よって隆起部の外径又は軸孔の内径を圧入方向に連続的
又は段階的に増加又は減少させ、それによって嵌合部材
に生ずる接合応力を均一化したから、嵌合部材の接合強
度が向上し、嵌合部材が使用中に割れる事故が防止さ
れ、この種の機械要素の安全性が高められるという優れ
た効果を奏する。
フトの外周面隆起部に嵌合部材の軸孔を圧入嵌合してな
るが、従来の隆起部の外径が軸方向に一定であったもの
とは異なり、隆起部と軸孔との硬度差が高いか低いかに
よって隆起部の外径又は軸孔の内径を圧入方向に連続的
又は段階的に増加又は減少させ、それによって嵌合部材
に生ずる接合応力を均一化したから、嵌合部材の接合強
度が向上し、嵌合部材が使用中に割れる事故が防止さ
れ、この種の機械要素の安全性が高められるという優れ
た効果を奏する。
【図１】は本発明の第１実施例のカムシャフトを構成す
るシャフトの側面図、
るシャフトの側面図、
【図２】は図１のカムシャフトを構成するカムピースの
平面図、
平面図、
【図３】は図１のシャフトに図２のカムピースを嵌合す
る状態を示す側面図、
る状態を示す側面図、
【図４】は第２実施例の図３に相当する図、
【図５】は第３実施例の図３に相当する図、
【図６】は第４実施例の図３に相当する図、
【図７】は第５実施例の図３に相当する図、
【図８】は第６実施例の図３に相当する図、
１：シャフト、 ２：隆起部、 １０：カムピース、 １１：軸孔、 １３：圧入始端部、 １４：圧入終端部、 ２１：圧入始端部、 ２２：圧入終端部
Claims (4)
- 【請求項１】 シャフト（１）の嵌合領域の外周面に転
造加工を施して隆起部（２）を形成し、嵌合部材（１
０）の軸孔（１１）に前記隆起部（２）の外径よりも小
さい内径を少なくとも一部に形成し、前記軸孔に前記隆
起部を圧入して塑性変形及び又は弾性変形により前記嵌
合部材と前記シャフトを一体に組み立てた機械要素であ
って、前記隆起部と前記軸孔の硬度差が低く、かつ前記
隆起部は外径がその圧入始端側から終端側へかけて連続
的に又は段階的に増大するように形成されたことを特徴
とするシャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素。 - 【請求項２】 シャフト（１）の嵌合領域の外周面に転
造加工を施して隆起部（２）を形成し、嵌合部材（１
０）の軸孔（１１）に前記隆起部（２）の外径よりも小
さい内径を少なくとも一部に形成し、前記軸孔に前記隆
起部を圧入して塑性変形及び又は弾性変形により前記嵌
合部材と前記シャフトを一体に組み立てた機械要素であ
って、前記隆起部と前記軸孔の硬度差が低く、かつ前記
軸孔は内径がそのその圧入終端側から始端側へかけて連
続的に又は段階的に増大するように形成されたことを特
徴とするシャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素。 - 【請求項３】 シャフト（１）の嵌合領域の外周面に転
造加工を施して隆起部（２）を形成し、嵌合部材（１
０）の軸孔（１１）に前記隆起部（２）の外径よりも小
さい内径を少なくとも一部に形成し、前記軸孔に前記隆
起部を圧入して塑性変形及び又は弾性変形により前記嵌
合部材と前記シャフトを一体に組み立てた機械要素であ
って、前記隆起部は前記軸孔よりも硬度が小さく、かつ
その硬度差が高く、かつ前記隆起部は外径が圧入始端側
から終端側にかけて連続的に又は段階的に減少するよう
に形成されたことを特徴とするシャフトを嵌合部材に圧
入してなる機械要素。 - 【請求項４】 シャフト（１）の嵌合領域の外周面に転
造加工を施して隆起部（２）を形成し、嵌合部材（１
０）の軸孔（１１）に前記隆起部（２）の外径よりも小
さい内径を少なくとも一部に形成し、前記軸孔に前記隆
起部を圧入して塑性変形及び又は弾性変形により前記嵌
合部材と前記シャフトを一体に組み立てた機械要素であ
って、前記隆起部は前記軸孔よりも硬度が小さく、かつ
その硬度差が高く、かつその前記軸孔は内径がその圧入
終端側から始端側へかけて連続的に又は段階的に減少す
るように形成されたことを特徴とするシャフトを嵌合部
材に圧入してなる機械要素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103299A JPH08121120A (ja) | 1994-08-31 | 1995-04-27 | シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-206333 | 1994-08-31 | ||
| JP20633394 | 1994-08-31 | ||
| JP7103299A JPH08121120A (ja) | 1994-08-31 | 1995-04-27 | シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121120A true JPH08121120A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=26443940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7103299A Pending JPH08121120A (ja) | 1994-08-31 | 1995-04-27 | シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121120A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094802A1 (de) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Thyssen Krupp Automotive Ag | Einrichtung mit einer welle und mit zumindest einer auf dieser welle angebrachten nabe und verfahren für die herstellung dieser einrichtung |
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| JP2008546943A (ja) * | 2005-06-20 | 2008-12-25 | ティッセンクルップ プレスタ テックセンター アクチエンゲゼルシャフト | 組み立てられたカムシャフト |
| US8142098B2 (en) | 2006-07-31 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Assembly member and method of manufacturing assembly member |
| JP2012218044A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 歯車構造体の製造方法及び歯車構造体の中間構造体 |
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| WO2017158888A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 豊田鉄工株式会社 | 車両用操作ペダル装置 |
| DE102017201578A1 (de) | 2017-02-01 | 2018-08-02 | Thyssenkrupp Ag | Welle-Nabe-Verbund und Verfahren zur Erzeugung eines Welle-Nabe-Verbundes |
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| CN112576701A (zh) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 米巴烧结奥地利有限公司 | 齿轮和齿轮传动装置 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7103299A patent/JPH08121120A/ja active Pending
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| US8151431B2 (en) | 2006-07-31 | 2012-04-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Assembly member and method of manufacturing assembly member |
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| DE102017201578B4 (de) | 2017-02-01 | 2024-02-15 | Thyssenkrupp Ag | Welle-Nabe-Verbund und Verfahren zur Erzeugung eines Welle-Nabe-Verbundes |
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| US11518340B2 (en) | 2018-02-16 | 2022-12-06 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Webbing take-up device |
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