JP2000084750A - Inertial press fitting method - Google Patents

Inertial press fitting method

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JP2000084750A
JP2000084750A JP10252923A JP25292398A JP2000084750A JP 2000084750 A JP2000084750 A JP 2000084750A JP 10252923 A JP10252923 A JP 10252923A JP 25292398 A JP25292398 A JP 25292398A JP 2000084750 A JP2000084750 A JP 2000084750A
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fitting
press
serration
shape
inertial
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Shigemi Shiotani
重美 塩谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the change of press fit amount caused by the error of press fitting margins when two members are assembled by the press fitting to obtain an assembly. SOLUTION: When an assembly is formed by press fitting a moving member having a fitting edge part formed with serration, into a stationary member having a fitting hole, a tooth part 20 of the serration is formed into the shape of isosceles trapezoid as the shape of which an apex is not sharp. In a case when the moving member and the stationary member are fitted with one another by the press fitting, at least one of the moving member and the stationary member is deformed, but a rate of change of a volume of a deformed part can be reduced by applying the isosceles trapezoidal shape to the tooth part 20 of the serration, and the change of press fitting amount can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、セレーションが形
成された嵌合端部を有する第1部材と、その第1部材の
嵌合端部と嵌合する嵌合穴を有する第2部材との少なく
とも一方に運動エネルギを付与し、その運動エネルギが
付与された部材の慣性運動により、第1部材と第2部材
とを圧入する慣性圧入方法に関するものである。
The present invention relates to a first member having a fitting end formed with serrations, and a second member having a fitting hole fitted with the fitting end of the first member. The present invention relates to an inertial press-fitting method in which kinetic energy is applied to at least one of the members and the first member and the second member are press-fitted by inertial motion of a member to which the kinetic energy is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記慣性圧入方法の一例が、特開平9─
66421号公報に記載されている。第1部材のセレー
ションが形成された嵌合端部が、第2部材の嵌合穴に圧
入することにより組立体が形成されるが、第1部材を形
成する材料と第2部材を形成する材料との組み合わせに
より、第1部材のセレーションの歯部が潰される場合
や、第2部材の嵌合穴の内周面が削られる場合や、これ
らの両方が生じる場合等がある。以下、圧入に際して生
じる上述の変形を、「第1部材と第2部材との少なくと
も一方の変形」と称することとする。いずれにしても、
第1部材のセレーションが形成された嵌合端部の嵌合前
の外径は、第2部材の嵌合穴の内径より大きくされてお
り、この差を圧入代と称することとする。圧入代は一定
の大きさとすることが望ましいが誤差があり、この誤差
に起因して、組立体の圧入量(圧入終了時における2部
材の互いにしまり嵌合された長さであり、嵌合長さと称
することもできる)が変化させられる。
2. Description of the Related Art An example of the above inertial press-fitting method is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 66421. The assembly is formed by press-fitting the serrated fitting end of the first member into the fitting hole of the second member. The material forming the first member and the material forming the second member are formed. In some cases, the teeth of the serrations of the first member are crushed, the inner peripheral surface of the fitting hole of the second member is shaved, or both occur. Hereinafter, the above-described deformation that occurs at the time of press-fitting is referred to as “a deformation of at least one of the first member and the second member”. In any case,
The outer diameter of the fitting end portion where the serration of the first member is formed before fitting is larger than the inner diameter of the fitting hole of the second member, and this difference is referred to as a press-fitting allowance. It is desirable that the press-fitting margin is set to a fixed size, but there is an error. Due to this error, the press-fitting amount of the assembly (the length at which the two members are tightly fitted at the end of the press-fitting, and the fitting length Can also be changed).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題,解決手段,作用および
効果】そこで、本発明の課題は、圧入代の誤差に起因す
る圧入量の変化を小さくし得る慣性圧入方法を得ること
にある。本発明によれば、下記態様の慣性圧入方法が得
られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に
番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式
で記載する。これは、本発明に記載の技術的特徴および
それらの組合わせを例示するためであり、本明細書に記
載の技術的特徴およびそれらの組合わせが下記のものに
限定されると解釈されるべきではない。 (1)セレーションが形成された嵌合端部を有する第1
部材と、その第1部材の嵌合端部と嵌合する嵌合穴を有
する第2部材との少なくとも一方に運動エネルギを付与
し、その運動エネルギが付与された部材の慣性運動によ
り、第1部材と第2部材とを圧入する慣性圧入方法であ
って、前記セレーションの歯部の断面形状を、頂部が尖
っていない形状とすることを特徴とする慣性圧入方法
(請求項1)。セレーションの歯部の断面形状を、頂部
が尖っていない形状とすれば、頂部が尖った形状とした
場合より、圧入代の誤差に起因する圧入量の変化を小さ
くすることができる。一般に、圧入代が一定である場合
には、圧入量は、付与する運動エネルギの増加に伴って
増加させられる(第1部材と第2部材との衝突による跳
ね返りが生じない範囲内において)。そのため、圧入代
が一定であれば、運動エネルギを制御することにより圧
入量を制御することが可能であり、一定の大きさにする
ことも可能である。しかし、第1部材の嵌合端部の外径
の誤差や第2部材の嵌合穴の内径の誤差に起因して、圧
入代にも誤差が生じる。そのため、第1部材と第2部材
との少なくとも一方の変形させられる部分の体積が変化
させられ、運動エネルギが同じであっても、圧入量が変
化する。そして、セレーションの歯部の断面形状を、図
2の(a)に示すように尖った頂部を有する三角形状と
した歯部Aと、(b)に示すように尖っていない頂部を
有する台形とした歯部Bとでは、歯部Bの方が、図4に
示すように、圧入代の変化量が同じ場合において、圧入
量の変化量が小さくなる。これは、歯部Aと歯部Bとを
比較すると、歯部Bの方が圧入代の変化に伴って変化さ
せられる第1部材と第2部材との少なくとも一方の変形
させられる部分の体積の変化率が小さいからであると推
測される。運動エネルギが一定の場合において、圧入量
が予め定められた許容範囲R内の値になるようにする場
合に、歯部Aについての許容される圧入代の誤差範囲は
範囲ΦDAとなり、狭いが、歯部Bについては、許容誤差
範囲ΦDBとなり、広くなるのであり、その結果、圧入代
のロバスト管理が可能となる。セレーションの歯部の断
面形状を頂部が尖っていない形状とすれば、圧入代の誤
差の圧入量に対する影響が小さくなり、品質の安定化を
図ることができるのである。なお、図3に示すように、
歯部Aの方が、圧入代,圧入量が同じ場合に必要な運動
エネルギが小さいのは、図2に示すように、歯元の長さ
L,歯たけの高さHが同じ場合には、圧入代が同じ場合
に変形させられる体積が歯部Bより小さいからである。
頂部が尖っていない形状の代表的な形状としては、図2
の(b)に示す台形が該当するが、その他、四角形とし
ても、半円形としてもよく、多角形の角を丸めた形状と
してもよい。 (2)前記セレーションの歯部の断面形状を、三角形の
頂部が除去された形状とすることを特徴とする(1) 項に
記載の慣性圧入方法(請求項2)。セレーションの歯部
の断面形状は、三角形状とされることが普通であるが、
その頂部が除去された形状とすれば、圧入代の変化に起
因する体積変化率を、断面形状が三角形のものと比較し
て小さくすることができ、圧入量の変化を小さくするこ
とができる。頂部が除去されることによって形成される
除去面は、平面であっても曲面であっても平面と曲面と
を組み合わた面であってもよい。除去面の一例として
は、図2の(b)に示す平面Mが該当する。平面Mを設
けたことにより、体積変化率を小さくすることができる
のであり、平面Mを体積変化率低減部と称することがで
きる。平面Mと歯部の両傾斜面との稜線部に丸みを付け
てもよく、また、平面Mを外向きに凸の部分円筒面とし
てもよい。部分円筒面の曲率半径は、セレーションのす
べての歯部に外接する円の半径でもよく、それより小さ
くてもよい。なお、本態様の発明の効果を実質的に享受
するためには、図6に示すように、三角形の頂点の、高
さHの1/20以下(0.05H)の部分P20を少なく
とも除去することが望ましく、1/10以下,1/5以
下,1/4以下,1/3以下,1/2以下,2/3以下
の部分を少なくとも除去することがさらに望ましい。ま
た、除去する部分を規定する除去線は、直線Lであって
も、曲線C1 〜Cn 等であってもよく、例えば、曲線C
n は、H/3を規定する直線と、三角形の2辺とに接す
る円の円弧である。除去線は、セレーションが形成され
た第1部材の嵌合端部の中心を中心とする円の円弧とす
ることもできる。また、除去される部分を上述のように
三角形の高さに基づいて規定する他、三角形の頂点に隣
接する2辺に接する円弧の半径で規定することもでき
る。半径Rが三角形の高さHの1/20以下(R≦1/
20H)である円弧より頂点側の部分を少なくとも除去
することが望ましく、1/10以下、1/5以下,1/
4以下,1/3以下,1/2以下,2/3以下の部分を
少なくとも除去することがさらに望ましい。ここにおい
て「部分を少なくとも除去する」とは、例えば、上記各
円と2辺との接点を結ぶ直線より頂点側の部分を除去す
る場合のように、上記各円より頂点とは反対側の部分を
も除去することを妨げないことを意味する。 (3)セレーションが形成された嵌合端部を有する第1
部材と、その第1部材の嵌合端部と嵌合する嵌合穴を有
する第2部材との少なくとも一方に運動エネルギを付与
し、その運動エネルギが付与された部材の慣性運動によ
り、第1部材と第2部材とを圧入する慣性圧入方法であ
って、前記セレーションの形状を、前記嵌合端部の嵌合
穴への圧入における圧入代の変化に伴う前記嵌合端部と
嵌合穴との嵌合部における圧入量の変化が、セレーショ
ンの歯部の断面形状を頂部が尖った形状とした場合よ
り、小さい形状とする慣性圧入方法。 (4)頂部が尖っていない断面形状の歯部のセレーショ
ンが形成された嵌合端部を有する第1部材と、前記セレ
ーションと嵌合する嵌合穴を有する第2部材とを圧入す
ることにより得られた組立体。本項に記載の組立体によ
れば、第1部材の嵌合端部のセレーションの歯部の断面
形状を頂部が尖った形状とした場合の組立体より、圧入
代が同じ場合におけるねじりトルク強度を大きくするこ
とができる。また、第1部材と第2部材との同心性を向
上させることができ、組立体の精度を向上させることが
できる。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inertial press-fitting method capable of reducing a change in press-fit amount caused by an error in a press-fit margin. According to the present invention, the inertial press-fitting method of the following embodiment is obtained. As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and if necessary, the other sections are cited in a form in which the numbers are cited. This is to illustrate the technical features and combinations thereof described in the present invention, and it should be construed that the technical features and combinations thereof described herein are limited to the following. is not. (1) First having a serrated fitting end
A kinetic energy is applied to at least one of the member and a second member having a fitting hole to be fitted to a fitting end of the first member, and the first member is given a kinetic energy by an inertial motion of the member to which the kinetic energy is applied. An inertial press-fitting method for press-fitting a member and a second member, wherein a cross-sectional shape of a tooth portion of the serration is not sharp at a top (claim 1). If the cross-sectional shape of the teeth of the serrations is not sharp, the change in the press-fitting amount due to the error in the press-fit allowance can be made smaller than in the case where the top is sharp. Generally, when the press-in allowance is constant, the press-in amount is increased with an increase in the applied kinetic energy (within a range in which rebound does not occur due to collision between the first member and the second member). Therefore, if the press-in allowance is constant, it is possible to control the amount of press-in by controlling the kinetic energy, and it is also possible to make the amount to be constant. However, due to an error in the outer diameter of the fitting end of the first member and an error in the inner diameter of the fitting hole of the second member, an error also occurs in the press-fitting allowance. For this reason, the volume of at least one of the first member and the second member that is deformed is changed, and the press-fit amount is changed even if the kinetic energy is the same. Then, the cross-sectional shape of the serration teeth is triangular as shown in FIG. 2A with a pointed top, and as a trapezoid with a non-pointed top as shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the amount of change in the press-in allowance is the same, the amount of change in the amount of press-fit is smaller in the tooth B than the tooth B. This is because, when the tooth portion A and the tooth portion B are compared, the tooth portion B has at least one of the first member and the second member that are changed according to the change in the press-fitting allowance. It is presumed that the change rate is small. In the case where the kinetic energy is constant, when the press-fit amount is set to a value within the predetermined allowable range R, the allowable press-fit allowance error range for the tooth portion A is in the range ΦDA, which is narrow. The tooth portion B has an allowable error range ΦDB, which is widened. As a result, robust management of the press-fitting allowance becomes possible. If the cross-sectional shape of the tooth portion of the serration is not sharp, the influence of the press-fit allowance error on the press-fit amount is reduced, and the quality can be stabilized. As shown in FIG.
The kinetic energy required for the tooth portion A when the press-in allowance and press-in amount are the same is as shown in FIG. 2 when the root length L and the tooth height H are the same, as shown in FIG. This is because the volume deformed when the press-fitting margin is the same is smaller than the tooth portion B.
As a typical shape of the shape with no sharp top, FIG.
(B) corresponds to a trapezoid, but may be a quadrangle, a semicircle, or a polygon with rounded corners. (2) The inertial press-fitting method according to item (1), wherein the cross-sectional shape of the tooth portion of the serration is a shape in which a top of a triangle is removed. The cross-sectional shape of the serration teeth is usually triangular,
If the top is removed, the rate of volume change due to the change in the press-fitting margin can be made smaller than that of a triangular cross-section, and the change in the press-fit amount can be made smaller. The removal surface formed by removing the top may be a flat surface, a curved surface, or a combined surface of a flat surface and a curved surface. A plane M shown in FIG. 2B corresponds to an example of the removal surface. By providing the plane M, the volume change rate can be reduced, and the plane M can be referred to as a volume change rate reducing unit. The ridge line between the plane M and both inclined surfaces of the teeth may be rounded, or the plane M may be a partially cylindrical surface that is outwardly convex. The radius of curvature of the partial cylindrical surface may be the radius of a circle circumscribing all the teeth of the serration, or may be smaller. In order to substantially enjoy the effect of the invention of this embodiment, as shown in FIG. 6, at least removing a portion P 20 of the vertices of the triangle, 1/20 or less of the height H (0.05 h) It is more desirable to remove at least the portion of 1/10 or less, 1/5 or less, 1/4 or less, 1/3 or less, 1/2 or less, and 2/3 or less. Further, the removal line defining the portion to be removed may be a straight line L or a curve C 1 to C n.
n is an arc of a circle that touches a straight line defining H / 3 and two sides of the triangle. The removal line may be an arc of a circle centered on the center of the fitting end of the first member where the serration is formed. Further, in addition to defining the part to be removed based on the height of the triangle as described above, it is also possible to define the part to be removed by the radius of an arc that is in contact with two sides adjacent to the vertex of the triangle. The radius R is 1/20 or less of the height H of the triangle (R ≦ 1 /
20H), it is desirable to remove at least a portion on the vertex side of the arc, which is 1/10 or less, 1/5 or less, 1 /
It is further desirable to remove at least a portion of 4 or less, 1/3 or less, 1/2 or less, and 2/3 or less. Here, “remove at least the portion” means, for example, a portion opposite to the vertex from each of the circles, such as a case where a portion on the vertex side is removed from a straight line connecting the contact point between each of the circles and the two sides. Does not prevent removal. (3) First having a serrated fitting end
A kinetic energy is applied to at least one of the member and a second member having a fitting hole to be fitted to a fitting end of the first member, and the first member is given a kinetic energy by an inertial movement of the member to which the kinetic energy is applied. An inertial press-fitting method for press-fitting a member and a second member, wherein the shape of the serration is adjusted by changing a press-fitting margin in press-fitting the fitting end into the fitting hole. An inertial press-fitting method in which a change in the press-fit amount in the fitting portion with the serration is smaller than that in the case where the cross-sectional shape of the tooth portion of the serration is a sharp point. (4) By press-fitting a first member having a fitting end in which serrations of teeth having a non-pointed cross section are formed and a second member having a fitting hole fitted with the serrations. The resulting assembly. According to the assembly described in this section, the torsion torque strength in the case where the press-in allowance is the same as that of the assembly in which the cross-sectional shape of the serration of the serration at the fitting end of the first member is a sharp top. Can be increased. Further, concentricity between the first member and the second member can be improved, and the accuracy of the assembly can be improved.

【0004】[0004]

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施
形態は、第1部材を移動部材、第2部材を静止部材とし
て第1部材を第2部材に圧入する方法であり、具体的に
は、図5に示すように、第1部材10を加速してそれの
嵌合端部12を第2部材14の嵌合穴16に圧入する方
法である。図示の例においては、第1部材10は車両の
パワーステアリング装置において使用されるトーション
バーであり、第2部材14はそのパワーステアリング装
置においてそのトーションバーと離脱不能かつ相対回転
不能に結合されるシャフトである。両部材10,14は
調質鋼製である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment is a method of press-fitting the first member into the second member with the first member being a moving member and the second member being a stationary member. Specifically, as shown in FIG. This is a method in which the fitting end portion 12 is accelerated and pressed into the fitting hole 16 of the second member 14. In the illustrated example, the first member 10 is a torsion bar used in a power steering device of a vehicle, and the second member 14 is a shaft that is connected to the torsion bar in the power steering device so that the torsion bar cannot be disengaged and cannot rotate relatively. It is. Both members 10, 14 are made of tempered steel.

【0005】第1部材10は円形断面で一軸線に沿って
延びる棒状をなしており、それの両端に大径部を有し、
それら大径部の一方が前記嵌合端部12とされている。
第2部材14は、概して段付きの円柱状を成すととも
に、一端面の中央に有底穴である前記嵌合穴16が形成
されている。この嵌合穴16の底面の中央部には凹み1
8が形成されている。この凹み18は、第2部材14を
中ぐり加工およびリーマ加工に先立って下穴加工する際
にドリルの先端により形成される。嵌合端部12と嵌合
穴16とをしまり嵌合させるため、嵌合端部12の外径
の圧入前寸法が嵌合穴16の内径の圧入前寸法より大き
くされている。また、嵌合端部12の外周面には、それ
ぞれ軸方向に延びる歯部20(図1参照)と溝とが周方
向に交互に並んだセレーション22が形成されている。
セレーション22の形状については後述する。第1部材
10と第2部材14との圧入は、嵌合端部12の先端面
が嵌合穴16の底面に当接する状態で行われるのを理想
とする。嵌合穴16の底面が圧入量を規定するストッパ
として機能するようにされているのである。
The first member 10 has a circular cross section and is formed in a rod shape extending along one axis, and has large diameter portions at both ends thereof.
One of the large diameter portions is the fitting end portion 12.
The second member 14 generally has a stepped cylindrical shape, and the fitting hole 16 which is a bottomed hole is formed at the center of one end surface. A recess 1 is formed at the center of the bottom of the fitting hole 16.
8 are formed. The recess 18 is formed by the tip of a drill when the second member 14 is prepared before boring and reaming. In order to tightly fit the fitting end 12 and the fitting hole 16, the outer diameter of the fitting end 12 before press-fitting is larger than the inner diameter of the fitting hole 16 before press-fitting. In addition, serrations 22 in which teeth 20 (see FIG. 1) and grooves extending in the axial direction are alternately arranged in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface of the fitting end 12.
The shape of the serrations 22 will be described later. Ideally, the press-fitting of the first member 10 and the second member 14 is performed in a state where the distal end surface of the fitting end 12 abuts against the bottom surface of the fitting hole 16. The bottom surface of the fitting hole 16 functions as a stopper for defining the press-fit amount.

【0006】本慣性圧入方法は図5の慣性圧入装置によ
り実施される。本慣性圧入装置は、ベース30と、被圧
入部材としての第2部材14を固定的にかつ水平に保持
する第1保持装置32と、圧入部材としての第1部材1
0を、第1保持装置32によって保持されている第2部
材14に接近可能にかつ水平に保持する第2保持装置3
4と、その第2保持装置34によって保持されている第
1部材10の運動を制御する運動制御装置36とを備え
ている。それら第1保持装置32,第2保持装置34お
よび運動制御装置36はいずれもベース30に設けられ
ている。運動制御装置36は、加速装置38と実質慣性
運動実現機構40とを含んでいる。
This inertial press-fitting method is carried out by the inertial press-fitting device shown in FIG. The inertial press-fitting device includes a base 30, a first holding device 32 for holding the second member 14 as a press-fitted member fixedly and horizontally, and a first member 1 as a press-fitting member.
The second holding device 3 that holds the first member 0 horizontally and in an accessible manner to the second member 14 held by the first holding device 32
4 and a movement control device 36 for controlling the movement of the first member 10 held by the second holding device 34. The first holding device 32, the second holding device 34, and the motion control device 36 are all provided on the base 30. The motion control device 36 includes an acceleration device 38 and a substantial inertial motion realizing mechanism 40.

【0007】第1保持装置32は、フレーム44を備え
ている。フレーム44は前記ベース30に固定されてい
る。フレーム44には、水平方向に延びる穴46が形成
されている。その穴46に保持部材としての円筒部材4
8が着脱可能に設けられている。その円筒部材48とフ
レーム44とには着脱制御部材としての一対のピン50
が径方向に着脱可能に設けられている。それら一対のピ
ン50は円筒部材48とフレーム44とに径方向に同時
に嵌入させられることによって円筒部材48がフレーム
44から離脱することを阻止する。第2部材14の第1
保持装置32への装着は次のようにして行われる。ま
ず、一対のピン50を第1保持装置32から取り外し、
円筒部材48をフレーム44から取り外す。次に、その
円筒部材48に第2部材14を固定し、両者をフレーム
44に装着する。
The first holding device 32 has a frame 44. The frame 44 is fixed to the base 30. The frame 44 has a hole 46 extending in the horizontal direction. The cylindrical member 4 as a holding member is provided in the hole 46.
8 is provided detachably. A pair of pins 50 as a detachable control member is attached to the cylindrical member 48 and the frame 44.
Are detachably provided in the radial direction. The pair of pins 50 are simultaneously fitted in the cylindrical member 48 and the frame 44 in the radial direction, thereby preventing the cylindrical member 48 from being detached from the frame 44. First of the second member 14
The attachment to the holding device 32 is performed as follows. First, the pair of pins 50 is removed from the first holding device 32,
The cylindrical member 48 is removed from the frame 44. Next, the second member 14 is fixed to the cylindrical member 48, and both are mounted on the frame 44.

【0008】第2保持装置34も、フレーム54を備え
ている。このフレーム54も前記ベース30に固定され
ている。フレーム54には、第1保持装置32によって
保持される第2部材14と同軸的に延びるとともに、第
1保持装置32の側において開口する有底の保持穴56
が形成されている。保持穴56は、第1部材10を実質
的に気密かつ摺動可能に嵌合することにより、第1部材
10を、第1保持装置32により保持されている第2部
材14に接近可能に保持するものである。保持穴56の
底部はストッパ58とされている。ストッパ58は、第
1部材10を、図中破線で示すように、保持穴56内に
おける正規の位置に位置決めするものである。
[0008] The second holding device 34 also includes a frame 54. This frame 54 is also fixed to the base 30. The frame 54 has a bottomed holding hole 56 extending coaxially with the second member 14 held by the first holding device 32 and opening on the side of the first holding device 32.
Are formed. The holding hole 56 holds the first member 10 so as to be close to the second member 14 held by the first holding device 32 by fitting the first member 10 substantially airtightly and slidably. Is what you do. The bottom of the holding hole 56 is a stopper 58. The stopper 58 positions the first member 10 at a regular position in the holding hole 56 as shown by a broken line in the figure.

【0009】フレーム54にはエア通路60が形成され
ている。このエア通路60は、圧縮空気を供給するエア
供給装置64に接続されている。エア通路60の途中に
は、制御弁としてのニードル弁66が設けられている。
このニードル弁66は、フレーム54に摺動可能に嵌合
された弁子68を有し、図示のように、エア通路60を
遮断して、エア供給装置64からのエアが保持穴56内
に流入することを阻止する遮断状態と、エア通路60を
開いて、エアが保持穴56内に流入することを許容する
開放状態とに切り換わる。この切換えは、図示しない駆
動装置によって駆動されるカム70によって行われる。
ニードル弁66の制御により、第1部材10に付与する
エア圧を制御することができ、運動エネルギを制御し得
る。
An air passage 60 is formed in the frame 54. This air passage 60 is connected to an air supply device 64 that supplies compressed air. In the middle of the air passage 60, a needle valve 66 as a control valve is provided.
The needle valve 66 has a valve element 68 slidably fitted to the frame 54, and shuts off the air passage 60 as shown in the drawing to allow air from the air supply device 64 to enter the holding hole 56. The state is switched between a cutoff state in which the inflow is prevented and an open state in which the air passage 60 is opened to allow the air to flow into the holding hole 56. This switching is performed by a cam 70 driven by a driving device (not shown).
By controlling the needle valve 66, the air pressure applied to the first member 10 can be controlled, and the kinetic energy can be controlled.

【0010】第2保持装置34は、案内部材としての導
管74を備えている。導管74は、一端がフレーム54
に固定され、他端は第1保持装置32に保持されている
第2部材14の大径穴76に至るように配設されてい
る。導管74は、第1部材10と実質的に気密かつ摺動
可能に嵌合することにより、第1部材10の運動経路を
規定する。すなわち、本実施形態においては、保持穴5
6と導管74との共同によって第1部材10の案内通路
が形成されているのである。導管74の第2部材14と
嵌合させられる部分の外周には、軸方向に延びる溝78
が形成され、排気通路を構成している。フレーム44に
はさらに、第1部材10が第2部材14に当接する直前
に、保持穴56内において第1部材10の後方に形成さ
れたエア室を大気に連通させる連通孔80が形成されて
いる。そのため、第1部材10が第2部材14に当接す
る直前に、第1部材10後方のエア室の圧力がほぼ大気
圧と等しくなり、第1部材10は実質的な慣性運動を行
う状態となる。すなわち、エア通路60,エア供給装置
64,ニードル弁66,カム70等が前記加速装置38
を構成し、フレーム54のうち、連通孔80を形成する
部分が前記実質慣性運動実現機構40を構成し、それら
加速装置38と実質慣性運動実現機構40とが互いに共
同して前記運動制御装置36を構成しているのである。
[0010] The second holding device 34 has a conduit 74 as a guide member. The conduit 74 has a frame 54 at one end.
And the other end is disposed so as to reach the large-diameter hole 76 of the second member 14 held by the first holding device 32. The conduit 74 defines a path of motion for the first member 10 by mating with the first member 10 in a substantially airtight and slidable manner. That is, in the present embodiment, the holding holes 5
6 and the conduit 74 form a guide passage for the first member 10. A groove 78 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of a portion of the conduit 74 fitted with the second member 14.
Are formed to form an exhaust passage. The frame 44 is further provided with a communication hole 80 that allows an air chamber formed behind the first member 10 in the holding hole 56 to communicate with the atmosphere immediately before the first member 10 contacts the second member 14. I have. Therefore, immediately before the first member 10 contacts the second member 14, the pressure in the air chamber behind the first member 10 becomes substantially equal to the atmospheric pressure, and the first member 10 enters a state of performing a substantial inertial motion. . That is, the air passage 60, the air supply device 64, the needle valve 66, the cam 70, etc.
The portion forming the communication hole 80 of the frame 54 constitutes the substantial inertial motion realizing mechanism 40, and the acceleration device 38 and the substantial inertial motion realizing mechanism 40 cooperate with each other to form the motion control device 36. It constitutes.

【0011】ここで、前述の移動部材10のセレーショ
ン22の形状について説明する。セレーション22は、
複数の歯部20を有するものであるが、その歯部20の
断面形状が図1に示すように等脚台形形状とされてい
る。従来は、図2の(a)に示すように、断面形状が歯
底と歯面との成す角度θが45°の三角形状とされてい
たが、歯元の長さLと歯たけHとを同じにしたまま、角
度θを50°として等脚台形形状とし、角部をR形状と
したのである。
Here, the shape of the serrations 22 of the moving member 10 will be described. Serration 22
Although it has a plurality of teeth 20, the cross-sectional shape of the teeth 20 is a trapezoidal shape as shown in FIG. Conventionally, as shown in FIG. 2A, the cross-sectional shape is a triangular shape in which the angle θ formed between the tooth bottom and the tooth surface is 45 °. While keeping the same, the angle θ was set to 50 ° to form a trapezoidal shape, and the corners were rounded.

【0012】以上のように構成された慣性圧入装置にお
いて、第2部材14を第1保持装置32に、第1部材1
0を第2保持装置34に保持させた後、圧入作業が実行
される。移動部材10のセレーション22が形成された
嵌合端部12が静止部材14の嵌合穴16に圧入するこ
とにより組立体が得られる。ここで、第1部材10に供
給するエア圧は、予め定められた大きさに制御される。
本実施形態においては、セレーション22の歯部20の
形状が、図1に示すように、等脚台形形状とされている
ため、圧入代の誤差に起因する圧入量の変化が小さくな
る。したがって、組立体の品質の安定化を図ることがで
きる。すなわち、図4に示すように、歯部20の断面形
状を台形形状とすることによって、三角形状の場合よ
り、双曲線の傾斜が小さくなる。圧入量を許容範囲内R
の値にする場合の圧入代の許容誤差範囲Φを広くするこ
とができ、圧入代のロバスト管理が可能となる。圧入代
の誤差に起因して、圧入量の値が許容範囲Rから外れる
ことが殆どなくなるのである。
In the inertial press-fitting device configured as described above, the second member 14 is attached to the first holding device 32 and the first member 1
After holding 0 in the second holding device 34, the press-fitting operation is performed. The assembly is obtained by press-fitting the fitting end portion 12 having the serrations 22 of the moving member 10 into the fitting hole 16 of the stationary member 14. Here, the air pressure supplied to the first member 10 is controlled to a predetermined magnitude.
In the present embodiment, since the shape of the tooth portion 20 of the serration 22 is a trapezoidal shape as shown in FIG. 1, a change in the press-fit amount due to an error in the press-fit margin is small. Therefore, the quality of the assembly can be stabilized. That is, as shown in FIG. 4, by making the cross-sectional shape of the tooth portion 20 a trapezoidal shape, the slope of the hyperbola becomes smaller than in the case of the triangular shape. Press-fit amount within allowable range R
, The allowable error range Φ of the press-in allowance can be widened, and robust management of the press-in allowance becomes possible. The value of the press-fit amount hardly deviates from the allowable range R due to the error of the press-fit allowance.

【0013】なお、セレーション22の歯部20の形状
は、等脚台形形状に限らず、長方形状,半円形状として
も、図6に示す各除去線より頂部側の部分を除去した形
状としてもよい等いちいち例示することはしないが、本
発明は上記以外にも、当業者の知識に基づいて種々の変
形,改良を施した形態で実施することができる。
The shape of the teeth 20 of the serrations 22 is not limited to an equilateral trapezoidal shape, but may be a rectangular shape, a semicircular shape, or a shape obtained by removing a portion on the top side from each removal line shown in FIG. Although not specifically exemplified, the present invention can be embodied in other various forms based on the knowledge of those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である慣性圧入方法を実施
するのに使用される移動部材の嵌合端部に形成されたセ
レーションの歯部の側面図である。
FIG. 1 is a side view of serration teeth formed at a fitting end of a moving member used for performing an inertial press-fitting method according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記セレーションの歯部の断面形状を、従来の
セレーションの歯部の断面形状と比較して示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional shape of a tooth portion of the serration in comparison with a cross-sectional shape of a tooth portion of a conventional serration.

【図3】上記移動部材を静止部材に圧入して得られた組
立体についての圧入量と運動エネルギ量との関係を、従
来の組立体についての関係と比較して示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a press-fit amount and a kinetic energy amount of an assembly obtained by press-fitting the moving member into a stationary member in comparison with a relationship of a conventional assembly.

【図4】上記移動部材を静止部材に圧入して得られた組
立体についての圧入代と圧入量との関係を、従来の組立
体についての関係と比較して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a press-fitting allowance and a press-fit amount of an assembly obtained by press-fitting the moving member into a stationary member, in comparison with a relationship of a conventional assembly.

【図5】本発明の一実施形態である慣性圧入方法を実施
するのに好適な慣性圧入装置を示す正面断面図である。
FIG. 5 is a front sectional view showing an inertial press-fitting device suitable for performing an inertial press-fitting method according to an embodiment of the present invention.

【図6】別の移動部材の嵌合端部に形成されたセレーシ
ョンの歯部の側面図である。
FIG. 6 is a side view of serration teeth formed on a fitting end of another moving member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:第1部材 12:嵌合端部 14:第2部材
16:嵌合穴 20:歯部 22:セレーショ
ン 32:第1保持装置 34:第2保持装置
36:運動制御装置 38:加速装置 40:実質
慣性運動実現機構 64:エア供給装置 66:ニードル弁
10: First member 12: Fitting end 14: Second member 16: Fitting hole 20: Tooth 22: Serration 32: First holding device 34: Second holding device
36: motion control device 38: acceleration device 40: substantial inertial motion realization mechanism 64: air supply device 66: needle valve

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セレーションが形成された嵌合端部を有す
る第1部材と、その第1部材の嵌合端部と嵌合する嵌合
穴を有する第2部材との少なくとも一方に運動エネルギ
を付与し、その運動エネルギが付与された部材の慣性運
動により、第1部材と第2部材とを圧入する慣性圧入方
法であって、 前記セレーションの歯部の断面形状を、頂部が尖ってい
ない形状とすることを特徴とする慣性圧入方法。
A kinetic energy is applied to at least one of a first member having a fitting end having serrations and a second member having a fitting hole fitted with the fitting end of the first member. An inertial press-fitting method of press-fitting a first member and a second member by inertial motion of a member to which the kinetic energy is applied, wherein a cross-sectional shape of the tooth portion of the serration has a shape without a sharp top. An inertial press-fitting method characterized by:
【請求項2】前記セレーションの歯部の断面形状を、三
角形の頂部が除去された形状とすることを特徴とする請
求項1に記載の慣性圧入方法。
2. The inertial press-fitting method according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the tooth portion of the serration is a shape from which a top of a triangle is removed.
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