JPH0874871A - 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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- JPH0874871A JPH0874871A JP6212314A JP21231494A JPH0874871A JP H0874871 A JPH0874871 A JP H0874871A JP 6212314 A JP6212314 A JP 6212314A JP 21231494 A JP21231494 A JP 21231494A JP H0874871 A JPH0874871 A JP H0874871A
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 4
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- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
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- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
- F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】シャフトの嵌合領域外周面に平目ローレットを
形成し、そのローレットの外径よりも小径の軸孔内周面
を有する嵌合部材にシャフトの平目ローレットを圧入し
て一体に組み立てた機械要素において、接合強度を維持
したまま、圧入に要する力を低減することができるロー
レットを形成する。 【構成】断面においてシャフト外周面より外方に出る先
端部3の面積がシャフト外周面より内方にある根元部4
に対する面積の0.6〜1.0倍となる形状の平目ロー
レット2をシャフト1の嵌合領域外周面に転造した。
形成し、そのローレットの外径よりも小径の軸孔内周面
を有する嵌合部材にシャフトの平目ローレットを圧入し
て一体に組み立てた機械要素において、接合強度を維持
したまま、圧入に要する力を低減することができるロー
レットを形成する。 【構成】断面においてシャフト外周面より外方に出る先
端部3の面積がシャフト外周面より内方にある根元部4
に対する面積の0.6〜1.0倍となる形状の平目ロー
レット2をシャフト1の嵌合領域外周面に転造した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシャフトを、別体として
鋳造、鍛造、焼結等により製作した嵌合部材に圧入して
一体に組み立てた機械要素の改良に関するものであり、
さらに詳しく述べると、シャフトを嵌合部材に圧入する
ために、シャフトの嵌合領域外周面に転造加工を施して
形成した軸方向に延長する隆起部の形状に係るものであ
る。
鋳造、鍛造、焼結等により製作した嵌合部材に圧入して
一体に組み立てた機械要素の改良に関するものであり、
さらに詳しく述べると、シャフトを嵌合部材に圧入する
ために、シャフトの嵌合領域外周面に転造加工を施して
形成した軸方向に延長する隆起部の形状に係るものであ
る。
【0002】
【従来の技術】シャフトの嵌合領域外周面に転造した軸
方向に延長する隆起部は平目ローレットであるが、従来
の平目ローレットは、図1に示すように、横断面におい
て先端部の幅が非常に小さい、略3角形の鋸歯状であっ
た。
方向に延長する隆起部は平目ローレットであるが、従来
の平目ローレットは、図1に示すように、横断面におい
て先端部の幅が非常に小さい、略3角形の鋸歯状であっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図1に示すように、シ
ャフト1の嵌合領域外周面に形成した平目ローレット2
の隆起部の山径(直径)すなわち外径D1 はシャフトの
外径D0 より歯の高さhだけ大きく、隆起部の谷径すな
わち根元部D2 はシャフトの外径D0 よりも歯の高さh
だけ小さい。又、鎖線で示す嵌合部材の軸孔11の内周
面の内径D3 はシャフトの外径D0よりわずかに大き
い。
ャフト1の嵌合領域外周面に形成した平目ローレット2
の隆起部の山径(直径)すなわち外径D1 はシャフトの
外径D0 より歯の高さhだけ大きく、隆起部の谷径すな
わち根元部D2 はシャフトの外径D0 よりも歯の高さh
だけ小さい。又、鎖線で示す嵌合部材の軸孔11の内周
面の内径D3 はシャフトの外径D0よりわずかに大き
い。
【0004】このように、従来の平目ローレットは嵌合
部材軸孔内周面の内径D3 がシャフト隆起部の外径D1
に比較してかなり小さいため、すなわち、圧入によって
塑性変形及び又は弾性変形する締め代の半径方向厚さが
比較的大きい。これによって、圧入に要する力が大きく
なるため、圧入工程に要する時間が長いという問題があ
った。といって、軸孔内周面の内径D3 を大きくして締
め代の半径方向厚さを小さくすると、締め代の面積が小
さくなるため、嵌合部材とシャフトの接合強度が低下す
るという問題が生じた。
部材軸孔内周面の内径D3 がシャフト隆起部の外径D1
に比較してかなり小さいため、すなわち、圧入によって
塑性変形及び又は弾性変形する締め代の半径方向厚さが
比較的大きい。これによって、圧入に要する力が大きく
なるため、圧入工程に要する時間が長いという問題があ
った。といって、軸孔内周面の内径D3 を大きくして締
め代の半径方向厚さを小さくすると、締め代の面積が小
さくなるため、嵌合部材とシャフトの接合強度が低下す
るという問題が生じた。
【0005】又、略3角形の鋸歯状であるために平目ロ
ーレット加工面の一部に細いバリ(毛バリ)が生じ、圧
入により前記毛バリが嵌合端部に残存し、使用中に脱落
してダスト摩耗の原因となるという問題があった。本発
明はこれらの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、嵌合部材とシャフトと接
合強度を保持したまま、締め代の半径方向厚さを減少し
て圧入に要する力を低減すること、及び毛バリ発生を防
止してダスト摩耗を低減することができる平目ローレッ
トを提供することにある。
ーレット加工面の一部に細いバリ(毛バリ)が生じ、圧
入により前記毛バリが嵌合端部に残存し、使用中に脱落
してダスト摩耗の原因となるという問題があった。本発
明はこれらの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、嵌合部材とシャフトと接
合強度を保持したまま、締め代の半径方向厚さを減少し
て圧入に要する力を低減すること、及び毛バリ発生を防
止してダスト摩耗を低減することができる平目ローレッ
トを提供することにある。
【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、シャフトの嵌合領域外周
面に転造加工を施して形成する平目ローレット又は斜目
ローレットを横断面においてシャフト外周面より外方の
先端部のシャフト外周面より内方の根元部に対する面積
比を0.6〜1.0としたことにある。この平目ローレ
ットは断面において先端部及び根元部の輪郭を直線と
し、その直線同士の交差部に丸みを付けることが望まし
い。又、先端部及び根元部の輪郭をすべて曲線で形成す
ることも可能である。
め、本発明が採用する手段は、シャフトの嵌合領域外周
面に転造加工を施して形成する平目ローレット又は斜目
ローレットを横断面においてシャフト外周面より外方の
先端部のシャフト外周面より内方の根元部に対する面積
比を0.6〜1.0としたことにある。この平目ローレ
ットは断面において先端部及び根元部の輪郭を直線と
し、その直線同士の交差部に丸みを付けることが望まし
い。又、先端部及び根元部の輪郭をすべて曲線で形成す
ることも可能である。
【0007】
【作用】図1に示すように、従来の断面略3角形平目ロ
ーレットは嵌合部材の軸孔内周面の内径D3 をシャフト
外径D0 に略等しくしたとき(D3 =D0 )、最大の接
合強度が得られる。このときの塑性変形及び又は弾性変
形断面すなわち締め代の断面積は、平目ローレットのシ
ャフト外周面より外方の先端部3の断面積であり、ロー
レットのピッチをpとすると、0.25hpである。
ーレットは嵌合部材の軸孔内周面の内径D3 をシャフト
外径D0 に略等しくしたとき(D3 =D0 )、最大の接
合強度が得られる。このときの塑性変形及び又は弾性変
形断面すなわち締め代の断面積は、平目ローレットのシ
ャフト外周面より外方の先端部3の断面積であり、ロー
レットのピッチをpとすると、0.25hpである。
【0008】図2に示すように、シャフト1の形成した
平目ローレット2のピッチp及び高さhを図1と同一と
し、横断面において、先端部3と根元部4の幅を同一、
すなわち、シャフト外周面より外方の先端部3のそれよ
り内方の根元部4に対する面積比を1.0とし、締め代
の断面積を図1と同じ0.25hpとすると、鎖線で示
すように、嵌合部材軸孔11の内径D3 はD3 =D0 +
0.5hとなる。すなわち図1の嵌合部材軸孔の内径D
3 =(D0 )に比べると締め代の半径方向厚さは半減す
る。
平目ローレット2のピッチp及び高さhを図1と同一と
し、横断面において、先端部3と根元部4の幅を同一、
すなわち、シャフト外周面より外方の先端部3のそれよ
り内方の根元部4に対する面積比を1.0とし、締め代
の断面積を図1と同じ0.25hpとすると、鎖線で示
すように、嵌合部材軸孔11の内径D3 はD3 =D0 +
0.5hとなる。すなわち図1の嵌合部材軸孔の内径D
3 =(D0 )に比べると締め代の半径方向厚さは半減す
る。
【0009】このように、接合強度を同一とした場合、
本願発明の嵌合部材軸孔内周面の内径は従来のものより
もかなり大きくなり、その分締め代の半径方向厚さが小
さくなるから、圧入に要する力は減少し、圧入工程の作
業時間が短縮する。平目ローレット又は斜目ローレット
の横断面が略3角形の鋸歯状ではなく角部に丸みをもっ
た矩径又は台形あるいは円形(曲線による波形)であり
細い毛バリの発生を防止することができる。
本願発明の嵌合部材軸孔内周面の内径は従来のものより
もかなり大きくなり、その分締め代の半径方向厚さが小
さくなるから、圧入に要する力は減少し、圧入工程の作
業時間が短縮する。平目ローレット又は斜目ローレット
の横断面が略3角形の鋸歯状ではなく角部に丸みをもっ
た矩径又は台形あるいは円形(曲線による波形)であり
細い毛バリの発生を防止することができる。
【0010】
【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3に示すように、シャフト1の嵌合領
域にローレット加工を施して平目ローレット2を形成す
る。ここで、シャフト1の外径はD0 であり、平目ロー
レット2の外径はD1、根元部径はD2である。矢印で示
すように、シャフト1の平目ローレット2にカムピース
10の軸孔11を圧入する。軸孔11の内径D3 はシャ
フト1の外径D0 より大きいが、平目ローレット2の外
径D1 よりは小さい。
いて説明する。図3に示すように、シャフト1の嵌合領
域にローレット加工を施して平目ローレット2を形成す
る。ここで、シャフト1の外径はD0 であり、平目ロー
レット2の外径はD1、根元部径はD2である。矢印で示
すように、シャフト1の平目ローレット2にカムピース
10の軸孔11を圧入する。軸孔11の内径D3 はシャ
フト1の外径D0 より大きいが、平目ローレット2の外
径D1 よりは小さい。
【0011】図2の平目ローレット2のピッチp、外径
D1 、及び根元部径D2 、歯の高さhはすべて図1と同
一であり、かつD1 =D0 +h、D2 =D0 −hであ
る。断面において、ローレットの先端部3と根元部4の
角部は丸みを持つが、丸みを除くと先端部の幅aと根元
部の幅bは同一であり、a=b=0.5pである。すな
わち先端部3の根元部4に対する面積比は1.0であ
る。
D1 、及び根元部径D2 、歯の高さhはすべて図1と同
一であり、かつD1 =D0 +h、D2 =D0 −hであ
る。断面において、ローレットの先端部3と根元部4の
角部は丸みを持つが、丸みを除くと先端部の幅aと根元
部の幅bは同一であり、a=b=0.5pである。すな
わち先端部3の根元部4に対する面積比は1.0であ
る。
【0012】鎖線で示すカムピース軸孔11の内周面が
シャフト外径D0 とローレット外径D1 の中間にある
と、その内径D3 はD3 =D0 +0.5hである。この
場合、カムピースとシャフトの嵌合による締め代の断面
積は0.25hpであり、図1のものと同一になるか
ら、接合強度は図1のものと同一である。締め代の半径
方向厚さについては、図1のものは0.5hであるが、
図2のものは0.25hであるから、半減する。したが
って、図2のカムシャフトは図1のカムシャフトと同一
接合強度を有するが、圧入に要する力は低減する。
シャフト外径D0 とローレット外径D1 の中間にある
と、その内径D3 はD3 =D0 +0.5hである。この
場合、カムピースとシャフトの嵌合による締め代の断面
積は0.25hpであり、図1のものと同一になるか
ら、接合強度は図1のものと同一である。締め代の半径
方向厚さについては、図1のものは0.5hであるが、
図2のものは0.25hであるから、半減する。したが
って、図2のカムシャフトは図1のカムシャフトと同一
接合強度を有するが、圧入に要する力は低減する。
【0013】図4に示すように、矢印方向に圧入するカ
ムピース10の軸孔11の圧入始端部にシャフト1の圧
入を容易にするために円錐状の案内面14を形成する場
合、嵌合面の軸方向長さの減少分だけ、嵌合面積が減少
する。その軸方向長さ減少分カムピース軸孔内周面の内
径が小さくなるにしたがって案内面が大きくなる。図の
案内面14の傾斜は45度であり、実線は図2の軸孔内
径D3 を、鎖線は図1の軸孔内径D3 ´(=D3 −0.
25h)を示す。軸方向長さ減少分は図1のものがe1
、図2のものがe2 であり、e2 がe1 よりも0.2
5h、すなわちローレットの高さの4分の1だけ軸方向
長さ減少分が小さい。したがって、図2のものは図1の
ものよりも減少する嵌合面積が小さいから、案内面形成
による接合強度の低下も少ない。
ムピース10の軸孔11の圧入始端部にシャフト1の圧
入を容易にするために円錐状の案内面14を形成する場
合、嵌合面の軸方向長さの減少分だけ、嵌合面積が減少
する。その軸方向長さ減少分カムピース軸孔内周面の内
径が小さくなるにしたがって案内面が大きくなる。図の
案内面14の傾斜は45度であり、実線は図2の軸孔内
径D3 を、鎖線は図1の軸孔内径D3 ´(=D3 −0.
25h)を示す。軸方向長さ減少分は図1のものがe1
、図2のものがe2 であり、e2 がe1 よりも0.2
5h、すなわちローレットの高さの4分の1だけ軸方向
長さ減少分が小さい。したがって、図2のものは図1の
ものよりも減少する嵌合面積が小さいから、案内面形成
による接合強度の低下も少ない。
【0014】図5に示すように、平目ローレットシャフ
ト外周面より外方の先端部3のシャフト外周面より内方
の根元部4に対する面積比は0.6を限度とする。面積
比が0.6以下になると、鎖線で示すカムピース軸孔1
1の内周面内径D3 がシャフト1の外径D0 に近づくか
ら、圧入に要する力が大きくなる。図6に示すように、
断面において平目ローレット2のシャフト外周面より外
方の先端部3及びシャフト外周面より内方の根元部4の
輪郭をそれぞれ連続する曲線で形成してもよい。この場
合も、締め代の半径方向厚さを低減させるため、先端部
3の根元部4に対する面積比は0.6〜1.0の範囲と
し、カムピース軸孔11の内径D3をシャフト1の外径
D0よりもかなり大きくする。
ト外周面より外方の先端部3のシャフト外周面より内方
の根元部4に対する面積比は0.6を限度とする。面積
比が0.6以下になると、鎖線で示すカムピース軸孔1
1の内周面内径D3 がシャフト1の外径D0 に近づくか
ら、圧入に要する力が大きくなる。図6に示すように、
断面において平目ローレット2のシャフト外周面より外
方の先端部3及びシャフト外周面より内方の根元部4の
輪郭をそれぞれ連続する曲線で形成してもよい。この場
合も、締め代の半径方向厚さを低減させるため、先端部
3の根元部4に対する面積比は0.6〜1.0の範囲と
し、カムピース軸孔11の内径D3をシャフト1の外径
D0よりもかなり大きくする。
【0015】嵌合部材はインナーピース付カムピースで
もよく、又、カムピースは焼結合金製の他、鍛造したも
の、鋳造したものでもよい。なお、嵌合部材はカムピー
スに限る必要はなく、歯車、ロータ等シャフトを圧入し
て歯車軸、ロータ軸を組み立てることも可能である。実
施例は平目ローレットを転造したが平目ローレットに限
定することなく隆起部がねじ状に延長する斜目ローレッ
トを転造してもよい。
もよく、又、カムピースは焼結合金製の他、鍛造したも
の、鋳造したものでもよい。なお、嵌合部材はカムピー
スに限る必要はなく、歯車、ロータ等シャフトを圧入し
て歯車軸、ロータ軸を組み立てることも可能である。実
施例は平目ローレットを転造したが平目ローレットに限
定することなく隆起部がねじ状に延長する斜目ローレッ
トを転造してもよい。
【0016】
【発明の効果】上記のとおり、本発明の機械要素はシャ
フトの嵌合領域外周面に平目ローレットを形成し、嵌合
部材の軸孔内周面の少なくとも一部をそのローレットの
外径よりも小径に形成し、その嵌合部材の軸孔にシャフ
トの平目ローレットを圧入して一体に組み立てたもので
あるが、従来の断面が3角形に近い平目ローレットとは
異なり、断面においてシャフト外周面外方の先端部のシ
ャフト外周面内方の根元部に対する面積比が0.6〜
1.0の平目ローレット又は斜目ローレットであるか
ら、嵌合部材の軸孔内周面内径は比較的大径となり、そ
れだけ、圧入嵌合時の締め代の半径方向厚さが減少し、
それによって圧入に要する力を低減すること、及び細い
毛バリの発生を防止することによってカムのダスト摩耗
を排除することができるという優れた効果を奏する。
フトの嵌合領域外周面に平目ローレットを形成し、嵌合
部材の軸孔内周面の少なくとも一部をそのローレットの
外径よりも小径に形成し、その嵌合部材の軸孔にシャフ
トの平目ローレットを圧入して一体に組み立てたもので
あるが、従来の断面が3角形に近い平目ローレットとは
異なり、断面においてシャフト外周面外方の先端部のシ
ャフト外周面内方の根元部に対する面積比が0.6〜
1.0の平目ローレット又は斜目ローレットであるか
ら、嵌合部材の軸孔内周面内径は比較的大径となり、そ
れだけ、圧入嵌合時の締め代の半径方向厚さが減少し、
それによって圧入に要する力を低減すること、及び細い
毛バリの発生を防止することによってカムのダスト摩耗
を排除することができるという優れた効果を奏する。
【図1】は従来の平目ローレットの拡大横断面図、
【図2】は本発明の一実施例の平目ローレットの拡大横
断面図、
断面図、
【図3】は本発明の一実施例のカムシャフトの組立を示
す側断面図、
す側断面図、
【図4】は別の実施例のカムピースの案内面を示す拡大
側断面図、
側断面図、
【図5】は別の実施例の図2に相当する図、
【図6】はさらに別の実施例の図2に相当する図、
1:シャフト、2:ローレット、3:先端部、4:根元
部、10:カムピース、11:軸孔、D0 :シャフト外
径、D1 :ローレット外径、D3 、D3 ´:カムピース
軸孔内径
部、10:カムピース、11:軸孔、D0 :シャフト外
径、D1 :ローレット外径、D3 、D3 ´:カムピース
軸孔内径
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (3)
- 【請求項1】シャフト(1)の嵌合領域外周面に転造加
工を施して軸方向に隆起部か延長するローレット(2)
を形成し、嵌合部材(10)の軸孔に前記ローレットの
外径(D1)よりも小径(D3 )の内周面を形成し、前
記軸孔に前記ローレットを圧入して一体に組み立てた機
械要素であって、前記ローレットは横断面においてシャ
フト外周面より外方の先端部(3)の面積がシャフト外
周面より内方の根元部(4)の面積の0.6〜1.0倍
になるように形成されたことを特徴とするシャフトに嵌
合部材を圧入してなる機械要素。 - 【請求項2】ローレット(2)は断面において先端部
(3)及び根元部(4)の両側の輪郭は直線であり、直
線同士の交差部に丸みが付けられたことを特徴とする請
求項1記載のシャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要
素。 - 【請求項3】ローレット(2)は断面において、先端部
(3)及び根元部(4)の輪郭は曲線からなることを特
徴とする請求項2記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP6212314A JPH0874871A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212314A JPH0874871A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 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 |
|---|---|
| JPH0874871A true JPH0874871A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16620504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212314A Pending JPH0874871A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 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) | JPH0874871A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015734A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Élément d'assemblage et son procédé de fabrication |
| 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 |
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1994
- 1994-09-06 JP JP6212314A patent/JPH0874871A/ja active Pending
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