JP2002310853A - 圧入嵌合部材の設計方法および圧入嵌合部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適正な寸法を有する圧入嵌合部材用の部品
を、試行錯誤によらず、適切に設計して、良好な圧入嵌
合部材を得るための設計方法と、該設計方法により設計
され、熱履歴環境下で使用されても変形や圧入嵌合強度
の少ない圧入嵌合部材を提供すること。 【解決手段】 圧入嵌合試験材の直径と試験用メス部品
の穴径の寸法差を種々変更した圧入嵌合試験から得られ
る圧入嵌合強度と前記寸法差の関係、圧入嵌合試験材お
よび試験用メス部品の変形量と前記寸法差の関係を求
め、さらに熱履歴シミュレーション試験下での圧入嵌合
強度と前記寸法差の関係、圧入嵌合試験材および試験用
メス部品の変形量と前記寸法差の関係を求め、これらと
圧入嵌合部品およびメス部品の許容変形量、および要求
される圧入嵌合強度から、必要とされる前記寸法差を決
定する圧入嵌合部材の設計方法と、このような設計方法
で設計された圧入嵌合部材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱履歴を受けるよ
うな用途に使用される圧入嵌合部材と、その設計方法に
関するものである。本発明の圧入嵌合部材は、電子部品
（半導体部品）の支持用などに好ましく用いられる。

【０００２】

【従来の技術】圧入嵌合（無理嵌め）は、例えば、円柱
状のオス部品と、該部品の直径よりも小さな直径の穴を
有するメス部品で行われ、円柱状部品の端面周縁部にガ
イドテーパーを設けるなどし、該ガイドテーパー部側か
らメス部品の該穴へ圧入して行うものであり、円柱状部
品の一部を潰して接合するのではなく、円柱状部品外周
面−メス部品の穴の内周面間にかかる力のみで接合する
ものである。

【０００３】従来、圧入嵌合部材用の部品設計（例え
ば、上記オス部品の直径と、メス部品の穴の直径との寸
法差の設計）は試行錯誤によって行われており、しか
も、その良否を圧入嵌合直後の状況（変形の程度や圧入
嵌合強度など）で判断することが一般的であった。よっ
て、昇温・降温の繰返しのような熱履歴を受ける環境下
で用いられる部材の場合は、圧入嵌合直後から部材内に
残留する応力や、熱履歴による影響で、しばしば使用途
中に不良となる場合が見受けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであり、適正な寸法を有する圧入嵌
合部材用の部品を、試行錯誤によらず、適切に設計し
て、良好な圧入嵌合部材を得るための設計方法と、該設
計方法により設計され、昇温および降温の繰返しのよう
な熱履歴環境下で使用されても変形や圧入嵌合強度の少
ない圧入嵌合部材を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の圧入嵌合部材の設計方法の第１の態様は、円柱状
部品を、該部品の直径よりも小さい直径の穴が設けられ
たメス部品に圧入嵌合して得られ、熱履歴環境下で使用
される圧入嵌合部材の設計方法であって、予め前記円柱
状部品と等価または同一物性の材料を用いて作製した円
柱状試験材と、前記メス部品と等価または同一物性の材
料を用いて作製した試験用メス部品を用いて、前記円柱
状試験材の直径と、前記試験用メス部品に設けられた穴
の直径との寸法差（Ｘ）を種々変更して圧入嵌合試験を
行い、（Ａ）圧入嵌合強度と前記寸法差（Ｘ）の関係、
（Ｂ）前記円柱状試験材および前記試験用メス部品の各
変形量と、前記寸法差（Ｘ）の関係を夫々求め、さら
に、前記圧入嵌合試験に用いた試験材について、前記圧
入嵌合部材を使用する際の熱履歴シミュレーション試験
を行い、（Ｃ）前記熱履歴シミュレーション試験を行っ
た際の前記圧入嵌合強度と、前記寸法差（Ｘ）の関係、
（Ｄ）前記熱履歴シミュレーション試験を行った際の前
記円柱状試験材および前記試験用メス部品の各変形量
と、前記寸法差（Ｘ）の関係を夫々求めておき、（Ｅ）
前記円柱状部品および前記メス部品の各許容変形量、
（Ｆ）前記圧入嵌合部材において要求される圧入嵌合強
度、と前記（Ａ）〜（Ｄ）の関係から、前記圧入嵌合部
材を製造するに当たって必要とされる前記円柱状部品の
直径とメス部品に設けられた穴の直径との寸法差を決定
するところに要旨を有する。

【０００６】上記第１の態様の好ましい設計の手順とし
ては、室温における（Ａ）前記圧入嵌合強度と前記寸法
差（Ｘ）の関係、（Ｂ）前記円柱状試験材および前記試
験用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｘ）の関係、
と、（Ｅ）前記円柱状部品および前記メス部品の許容変
形量、および（Ｆ）前記圧入嵌合部材において要求され
る圧入嵌合強度、から、（Ｇ）室温で使用される圧入嵌
合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱状部
品の直径とメス部品に設けられた穴の直径との寸法差を
求め、さらに前記熱履歴シュミレーション試験を行い、
（Ｃ）前記熱履歴シミュレーション試験を行った際の圧
入嵌合強度と、前記寸法差（Ｘ）の関係、（Ｄ）前記熱
履歴シミュレーション試験を行った際の前記円柱状試験
材および前記試験用メス部品の各変形量と、前記寸法差
（Ｘ）の関係と、（Ｅ）前記円柱状部品および前記メス
部品の許容変形量、および（Ｆ）前記圧入嵌合部材にお
いて要求される圧入嵌合強度、から、（Ｈ）熱履歴シミ
ュレーション試験環境と同じ環境下で使用される圧入嵌
合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱状部
品の直径とメス部品に設けられた穴の直径との寸法差を
求め、前記（Ｇ）および（Ｈ）の関係から、熱履歴環境
下で使用される圧入嵌合部材を製造するに当たって必要
とされる前記円柱状部品の直径とメス部品に設けられた
穴の直径との寸法差を決定することが挙げられる。

【０００７】なお、上記の圧入嵌合部材の設計方法の第
１の態様は、上記円柱状部品の外周面および／または上
記メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平行に
凹凸条が形成されている圧入嵌合部材を設計する場合に
は、上記円柱状試験材の外周面および／または上記試験
用メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平行
に、上記の凹凸条と同じサイズおよび形状の凹凸条を形
成することにより適用できる。この場合、凹凸条が形成
された円柱状部品および円柱状試験材の直径、メス部品
および試験用メス部品に設けられた穴の直径は、いずれ
も凸部間直径を意味する。

【０００８】本発明の圧入嵌合部材の設計方法の第２の
態様は、円柱台形状部品を、該部品の最大直径よりも小
さい最大直径を有し且つ前記円柱台形状部品のテーパー
角と同じテーパー角を有する穴が設けられたメス部品に
圧入嵌合して得られ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌
合部材の設計方法であって、予め前記円柱台形状部品と
等価または同一物性の材料を用いて作製した円柱台形状
試験材と、前記メス部品と等価または同一物性の材料を
用いて作製した試験用メス部品を用いて、前記円柱台形
状試験材の最大直径と、前記試験用メス部品に設けられ
た穴の最大直径との寸法差（Ｙ）を種々変更して圧入嵌
合試験を行い、（Ｉ）圧入嵌合強度と前記寸法差（Ｙ）
の関係、（Ｊ）前記円柱台形状試験材および試験用メス
部品の各変形量と、前記寸法差（Ｙ）の関係を夫々求
め、さらに、前記圧入嵌合試験に用いた試験材につい
て、前記圧入嵌合部材を使用する際の熱履歴シミュレー
ション試験を行い、（Ｋ）前記熱履歴シミュレーション
試験を行った際の前記圧入嵌合強度と、前記寸法差
（Ｙ）の関係、（Ｌ）前記熱履歴シミュレーション試験
を行った際の前記円柱台形状試験材および前記試験用メ
ス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｙ）の関係を夫々求
めておき、（Ｍ）前記円柱台形状部品および前記メス部
品の許容変形量、（Ｎ）前記圧入嵌合部材において要求
される圧入嵌合強度、と前記（Ｉ）〜（Ｌ）の関係か
ら、前記圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされ
る前記円柱台形状部品の最大直径とメス部品に設けられ
た穴の最大直径との寸法差を決定するところに要旨を有
する。

【０００９】上記第２の態様の好ましい設計の手順とし
ては、室温における（Ｉ）前記圧入嵌合強度と前記寸法
差（Ｙ）の関係、（Ｊ）前記円柱台形状試験材および試
験用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｙ）の関係
と、（Ｍ）前記円柱台形状部品および前記メス部品の許
容変形量、および（Ｎ）前記圧入嵌合部材において要求
される圧入嵌合強度、から、（Ｏ）室温で使用される圧
入嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱
台形状部品の最大直径とメス部品に設けられた穴の最大
直径との寸法差を求め、さらに前記熱履歴シミュレーシ
ョン試験を行い、（Ｋ）前記熱履歴シミュレーション試
験を行った際の圧入嵌合強度と、前記寸法差（Ｙ）の関
係、（Ｌ）前記熱履歴シミュレーション試験を行った際
の前記円柱台形状試験材および前記試験用メス部品の各
変形量と、前記寸法差（Ｙ）の関係と、（Ｍ）前記円柱
台形状部品および前記メス部品の許容変形量、および
（Ｎ）前記圧入嵌合部材において要求される圧入嵌合強
度、から、（Ｐ）熱履歴シミュレーション試験環境と同
じ環境下で使用される圧入嵌合部材を製造するに当たっ
て必要とされる前記円柱台形状部品の最大直径とメス部
品に設けられた穴の最大直径との寸法差を求め、前記
（Ｏ）および（Ｐ）の関係から、熱履歴環境下で使用さ
れる圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前
記円柱台形状部品の最大直径とメス部品に設けられた穴
の最大直径との寸法差を決定することが挙げられる。

【００１０】なお、上記の圧入嵌合部材の設計方法の第
２の態様は、上記円柱台形状部品の外周面および／また
は上記メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向に沿
って凹凸条が形成されている圧入嵌合部材を設計する場
合には、上記円柱台形状試験材の外周面および／または
上記試験用メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向
に沿って、上記の凹凸条と同じサイズおよび形状の凹凸
条を形成して行うことにより適用できる。この場合、凹
凸条が形成された円柱台形状部品および円柱台形状試験
材の直径、凹凸条が形成されたメス部品および試験用メ
ス部品に設けられた穴の直径は、いずれも凸部間直径を
意味する。

【００１１】また、本発明の設計方法では、第１および
第２のいずれの態様においても、「圧入嵌合強度」と
は、圧入嵌合部材がその形態（嵌合）を維持し得る強度
であり、後述するように、円柱状試験材（あるいは円柱
台形状試験材）と試験用メス部品の界面での圧力で評価
している。

【００１２】本発明の圧入嵌合部材は、昇温および降温
の繰返しといった熱履歴環境下で使用され、こうした熱
履歴による変形および圧入嵌合強度変化の少ないもので
あり、以下の（１）〜（１０）の態様を有している。

【００１３】（１）円柱状部品を、該部品の直径よりも
小さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得
られ、前記円柱状部品の直径は０．５〜２．０ｍｍであ
り、且つ前記メス部品に設けられた穴の直径との寸法差
が０．０５ｍｍ以下である圧入嵌合部材。

【００１４】（２）円柱状部品を、該部品の直径よりも
小さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得
られ、該メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と
平行に凹凸条が形成されており、前記円柱状部品の直径
は０．５〜２．０ｍｍであり、且つ前記メス部品に設け
られた穴の凸部間直径との寸法差が０．０８ｍｍ以下で
ある圧入嵌合部材。

【００１５】（３）円柱台形状部品を、該部品の最大直
径よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧
入嵌合して得られ、前記円柱台形状部品の最大直径は
０．５〜２．０ｍｍで、前記メス部品に設けられた穴の
最大直径との寸法差が０．０５ｍｍ以下であり、前記円
柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴のいず
れにおいても、テーパー角は１°以下、最大直径と最小
直径との差が０．０１ｍｍ以上である圧入嵌合部材。

【００１６】（４）円柱台形状部品を、該部品の最大直
径よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧
入嵌合して得られ、該メス部品に設けられた穴の内周面
に圧入方向に沿って凹凸条が形成されており、前記円柱
台形状部品の最大直径は０．５〜２．０ｍｍで、前記メ
ス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大のもの
との寸法差が０．０８ｍｍ以下であり、前記円柱台形状
部品および前記メス部品に設けられた穴のいずれにおい
ても、テーパー角は１°以下、前記円柱台形状部品の最
大直径と最小直径との差、および前記メス部品に設けら
れた穴の凸部間直径のうち、最大のものと最小のものと
の差が０．０１ｍｍ以上である圧入嵌合部材。

【００１７】なお、上記（１）〜（４）の態様において
は、上記の円柱状部品、円柱台形状部品およびメス部品
は、無酸素純銅、あるいはＦｅ：０．０５〜０．２％
（質量％の意味、以下同じ），Ｐ：０．０５％以下を含
有するＣｕ合金からなる。

【００１８】（５）円柱状部品を、該部品の直径よりも
小さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得
られ、前記円柱状部品の直径は１０〜２０ｍｍであり、
且つ前記メス部品に設けられた穴の直径との寸法差が
０．４ｍｍ以下である圧入嵌合部材。

【００１９】（６）円柱状部品を、該部品の直径よりも
小さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得
られ、該メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と
平行に凹凸条が形成されており、前記円柱状部品の直径
は１０〜２０ｍｍであり、且つ前記メス部品に設けられ
た穴の凸部間直径との寸法差が０．７ｍｍ以下である圧
入嵌合部材。

【００２０】（７）円柱状部品を、該部品の直径よりも
小さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得
られ、該円柱状部品の外周面に圧入方向と平行に凹凸条
が形成されており、前記円柱状部品の凸部間直径は１０
〜２０ｍｍであり、且つ前記メス部品に設けられた穴の
直径との寸法差が０．７ｍｍ以下である圧入嵌合部材。

【００２１】（８）円柱台形状部品を、該部品の最大直
径よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧
入嵌合して得られ、前記円柱台形状部品の最大直径は１
０〜２０ｍｍで、前記メス部品に設けられた穴の最大直
径との寸法差が０．４ｍｍ以下であり、前記円柱台形状
部品および前記メス部品に設けられた穴のいずれにおい
ても、テーパー角は５°以下、最大直径と最小直径との
差が０．１ｍｍ以上である圧入嵌合部材。

【００２２】（９）円柱台形状部品を、該部品の最大直
径よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧
入嵌合して得られ、該メス部品に設けられた穴の内周面
に圧入方向に沿って凹凸条が形成されており、前記円柱
台形状部品の最大直径は１０〜２０ｍｍで、前記メス部
品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大のものとの
寸法差が０．７ｍｍ以下であり、前記円柱台形状部品お
よび前記メス部品に設けられた穴のいずれにおいても、
テーパー角は５°以下、前記円柱台形状部品の最大直径
と最小直径との差、および前記メス部品に設けられた穴
の凸部間直径のうち、最大のものと最小のものとの差が
０．１ｍｍ以上である圧入嵌合部材。

【００２３】（１０）円柱台形状部品を、該部品の最大
直径よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に
圧入嵌合して得られ、該円柱台形状部品の外周面に圧入
方向に沿って凹凸条が形成されており、前記円柱台形状
部品の凸部間直径のうち最大のものが１０〜２０ｍｍ
で、前記メス部品に設けられた穴の最大直径との寸法差
が０．７ｍｍ以下であり、前記円柱台形状部品および前
記メス部品に設けられた穴のいずれにおいても、テーパ
ー角は５°以下、前記円柱台形状部品の凸部間直径のう
ち、最大ものと最小のものとの差、および前記メス部品
に設けられた穴の最大直径と最小直径の差が０．１ｍｍ
以上である圧入嵌合部材。

【００２４】なお、上記（５）〜（１０）の態様では、
上記円柱状部品あるいは円柱台形状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、上記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなる。

【００２５】

【発明の実施の形態および実施例】本発明の設計方法
を、実施例に基づき説明する。なお、下記実施例は本発
明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しな
い範囲で変更実施することは全て本発明の技術的範囲に
包含される。

【００２６】図１は、本発明の設計方法の第１の態様
の、円柱状試験材（以下、「円柱」という場合がある）
と試験用メス部品（以下、「メス部品」という場合があ
る）を用いて、圧入嵌合試験を行う場合の説明図であ
る。圧入嵌合では、例えば、上記の通り、円柱状部品
を、該部品の直径よりも小さい直径の穴を有するメス部
品に圧入することにより行われるため、図１の円柱状試
験材の断面図に示すように、圧入される円柱状試験材に
はガイドテーパーが設けてある。

【００２７】円柱をメス部品に圧入すると、円柱の外周
部および／またはメス部品の穴の内周部が変形する。円
柱の直径の変形量をｃｒ、メス部品の直径の変形量をｃ
ｆとすると、いわゆる嵌合代ｃは、「ｃｒ＋ｃｆ」で表
される。こうした嵌合代ｃは、円柱およびメス部品に使
用される材質の影響を受ける他、円柱の直径とメス部品
の穴の直径（以下、「穴径」ということがある）との寸
法差の影響を受ける。従って、円柱およびメス部品の材
質を一定にして、円柱の直径とメス部品の穴径の寸法差
を種々変更して圧入嵌合試験を行うことで、該寸法差と
嵌合代ｃ、すなわち円柱およびメス部品の変形量の関係
が分かる。

【００２８】また、圧入嵌合を行うことにより、円柱外
周面とメス部品の穴の内周面で形成される界面に圧力が
働く。この界面全体の圧力をＰとする。この圧力Ｐが大
きいほど、円柱−メス部品間の接合が強固であり、これ
が圧入嵌合強度として評価できる。

【００２９】ここで、便宜的に、上記メス部品には許容
変形量に限定がないものとし、円柱にのみ、圧入嵌合に
よる直径の許容変形量Ｃｒが存在するとする。すなわ
ち、圧入嵌合による円柱の直径の変形量がｃｒ≦Ｃｒ、
すなわち「（ｃｒ／Ｃｒ）≦１．０」となるような条件
での圧入嵌合は許容され、他方、ｃｒ＞Ｃｒ、すなわち
「（ｃｒ／Ｃｒ＞１．０」となるような条件の圧入嵌合
は許容されないのである。

【００３０】また、圧入嵌合した際に必要とされる圧入
嵌合強度、すなわち、必要とされる円柱−メス部品間界
面の圧力をＰｃとすると、圧入嵌合による上記圧力がＰ
≧Ｐｃ、すなわち「（Ｐ/Ｐｃ）≧１．０」となるよう
な条件が要求され、他方、Ｐ＜Ｐｃ、すなわち「（Ｐ／
Ｐｃ）＜１．０」となるような条件では、圧入嵌合強度
が不十分となる。

【００３１】よって、一定の材質の円柱とメス部品の上
記寸法差と圧入嵌合による「嵌合代ｃ」、すなわち、
「円柱の直径の変形量ｃｒおよびメス部品の穴径の変形
量ｃｆ」の関係、上記寸法差と上記「Ｐ／Ｐｃ」との関
係を調べ、さらに上記「ｃｒ／Ｃｒ」を考慮すれば、必
要とされる圧入嵌合強度を達成し、且つ許容されるレベ
ルに変形量を抑えた圧入嵌合が可能な「円柱直径−メス
部品穴径の寸法差」を見出すことができるのである。

【００３２】図２（イ）に、Ｃｕ製の円柱［直径０．５
ｍｍ（図中φ）、ガイドテーパー部を除く高さ０．７ｍ
ｍ（図中ｈ）］を用い、Ｃｕ製のメス部品（最外径２．
５ｍｍの円筒）の穴径を種々変更し、室温で圧入嵌合試
験を行った結果を示す。グラフの縦軸はＰ／Ｐｃを表
し、横軸はｃ／Ｃｒを表す。また、円柱の許容変形量を
把握する便宜上、グラフ上側の横軸にｃｒ／Ｃｒの値を
表し、各試験材でのｃｒ／Ｃｒ値も合わせてプロットし
た（薄灰色、あるいは白抜きのポイント）。

【００３３】まず、嵌合代ｃとＰ／Ｐｃとの関係を見る
と（グラフの黒色のポイント）、Ｐ／Ｐｃが一番低いも
のでは、Ｐ／Ｐｃ＜１．０となっており、このような嵌
合代ｃ、すなわち、上記寸法差の円柱−メス部品の組合
せでは、必要とされる圧入嵌合強度が得られない。

【００３４】また、円柱の許容変形量ｃｒ／Ｃｒを見る
と、グラフの最上位置にプロットされているものでは、
ｃｒ／Ｃｒ＞１．０となっており、このような嵌合代
ｃ、すなわち、上記寸法差の円柱−メス部品の組合せで
は、円柱が許容変形量を超えてしまう。従って、このグ
ラフから、室温において良好な圧入嵌合部材を得ること
ができる嵌合代ｃ、すなわち円柱−メス部品の上記寸法
差を有するものは、最上位置および最下位置にプロット
されているもの以外の３点であると判断できる。

【００３５】なお、本発明では、設計される圧入嵌合部
材が、昇温および降温の繰返しといった熱履歴環境下で
使用されるものであることを前提としているが、こうし
た熱履歴の影響で、円柱およびメス部品が膨張あるいは
収縮して、円柱−メス部品界面の位置が移動する場合も
考えられ、また、この界面位置の移動に伴い、界面にか
かる圧力も変化する。さらに、上記の膨張、収縮の程度
によっては、円柱およびメス部品の変形量が許容量を上
回る可能性もある。よって、圧入嵌合部材が実際の使用
時に受ける熱履歴と同じ条件の熱履歴シミュレーション
試験を行い、この際の上記寸法差と圧入嵌合強度の関
係、円柱状試験材および試験用メス部品の変形量（嵌合
代）と上記寸法差の関係を求め、これらと、円柱状試験
材の許容変形量および要求圧入嵌合強度の関係を検討す
る必要があり、これにより、熱履歴を受けるような用途
にも適用可能な圧入嵌合部材を設計できるのである。

【００３６】図２（ロ）に、図２（イ）で示した試験に
用いた圧入嵌合部材を２００℃の環境に置いた場合の嵌
合代ｃと、円柱−メス部品間界面での圧力の関係を示
す。グラフのポイントが図２（イ）と（ロ）で同じ場合
は、同じ試験材であることを意味する。熱履歴により生
じた圧力の変化量をΔＰとし、縦軸を「（Ｐ／Ｐｃ）＋
（ΔＰ／Ｐｃ）」で示した。また、熱履歴による円柱−
メス部品間の界面の移動量、すなわち、熱履歴による円
柱およびメス部品の変形量の変化量をｃｔとした。

【００３７】図２（ロ）を見ると、全ての試験材におい
て、［（Ｐ／Ｐｃ）＋（ΔＰ／Ｐｃ）］≧１．０であ
り、要求される圧力嵌合強度が得られている。しかし、
熱履歴によって円柱の変形量が大きくなっており（薄灰
色のポイント）、許容される変形量を満足するもの（ｃ
ｒ／Ｃｒ≦１．０のもの）は、グラフの下から３点のポ
イントである。

【００３８】すなわち、室温においては、グラフの最上
位置および最下位置にプロットされたもの以外の試験材
が合格品であり、他方、熱履歴（２００℃）を与えた場
合では、グラフの下から３点の試験材が合格品である。
よって、室温および昇温（２００℃）環境下のいずれに
おいても、要求される圧入嵌合強度を確保し、且つ許容
される変形量に抑え得る圧入嵌合部材を作製するには、
図２（イ）および（ロ）の下から２番目および３番目に
プロットされている試験材で採用した円柱直径とメス部
品穴径の寸法差を有する各部品を使用すればよいことが
判明した。

【００３９】このような設計作業の流れの例を図３に示
す。図中の内部品は円柱状試験材（第２の態様では円柱
台形状試験材）を、外部品は試験用メス部品を夫々意味
する。図３に示したように、円柱状試験材−試験用メス
部品界面の圧力Ｐは、円柱状試験材の外周面あるいは試
験用メス部品の内周面に埋め込んだ圧力センサによって
測定できる。また、円柱状試験材（あるいは試験用メス
部品）の変形量は、画像処理装置を用いて測定できる
他、ＦＥＭ（有限要素）解析によって計算することもで
きる。なお、後述する本発明の設計方法の第２の態様に
おいても、図３に示した設計作業の流れで設計を行うこ
とができる。

【００４０】図４（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径２．０
ｍｍ、ガイドテーパー部を除く高さ２．０ｍｍ）を用
い、Ｃｕ製のメス部品（最外径６．０ｍｍの円筒）の穴
径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、
図４（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に
置いた場合の結果を示す。この場合、上記と同様の判定
方法により、図４（イ）および（ロ）の下から２〜４番
目にプロットされている試験材で採用した円柱直径とメ
ス部品穴径の寸法差を有する各部品を使用すればよいこ
とが判明した。

【００４１】図２および図４において示した圧入嵌合試
験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイズ・
材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る上で
好ましい上記寸法差は、０．０３〜０．０５ｍｍであっ
た。

【００４２】図５（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径０．５
ｍｍ、ガイドテーパー部を除く高さ０．７ｍｍ）を用
い、Ｃｕ製のメス部品（最外径２．５ｍｍの円筒、穴の
内周面に、ピッチ０．１ｍｍ，凹部の深さ０．０１ｍ
ｍ，凹部の長さ０．０３ｍｍの凹凸条を圧入方向に平行
に形成）の穴の凸部間直径を種々変更して圧入嵌合試験
を行った室温での結果を、図５（ロ）には、これらの試
験材を２００℃の環境下に置いた場合の結果を示す。

【００４３】なお、上記の「凹部の深さ」とは、凸部の
最高位置から凹部の最低位置までの深さを意味し、「凹
部の長さ」とは、隣接する凸部の最高位置間に挟まれる
凹部の長さを意味する。また、こうした凹凸条を有する
場合の直径は、凸部間直径を意味する。以下、同じであ
る。

【００４４】この場合、上記と同様の判定方法により、
図５（イ）および（ロ）の下から２，３番目にプロット
されている試験材で採用した円柱直径とメス部品穴径の
寸法差を有する各部品を使用すればよいことが判明し
た。

【００４５】図６（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径２．０
ｍｍ、ガイドテーパー部を除く高さ２．０ｍｍ）を用
い、Ｃｕ製のメス部品（最外径６．０ｍｍの円筒、穴の
内周面に、ピッチ０．４ｍｍ，凹部の深さ０．０１ｍ
ｍ，凹部の長さ０．０３ｍｍの凹凸条を圧入方向に平行
に形成）の穴径を種々変更して圧入嵌合試験を行った室
温での結果を、図６（ロ）には、これらの試験材を２０
０℃の環境下に置いた場合の結果を示す。この場合、上
記と同様の判定方法により、図６（イ）および（ロ）の
下から２〜４番目にプロットされている試験材で採用し
た円柱直径とメス部品の穴径の寸法差を有する各部品を
使用すればよいことが判明した。

【００４６】図５および図６において示した圧入嵌合試
験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイズ・
材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る上で
好ましい上記寸法差は、０．０４〜０．０８ｍｍであっ
た。

【００４７】図７（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径１０ｍ
ｍ、ガイドテーパー部を除く高さ３ｍｍ）を用い、Ａｌ
製のメス部品（最外径４０ｍｍの円筒）の穴径を種々変
更して圧入嵌合試験を行った室温での結果を、図７
（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置い
た場合の結果を示す。この場合、上記と同様の判定方法
により、図７（イ）および（ロ）の下から２，３番目に
プロットされている試験材で採用した円柱直径とメス部
品穴径の寸法差を有する各部品を使用すればよいことが
判明した。

【００４８】図８（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径２０ｍ
ｍ、ガイドテーパー部を除く高さ５ｍｍ）を用い、Ａｌ
製のメス部品（最外径６０ｍｍの円筒）の穴径を種々変
更して圧入嵌合試験を行った室温での結果を、図８
（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置い
た場合の結果を示す。この場合、上記と同様の判定方法
により、図８（イ）および（ロ）の下から２〜４番目に
プロットされている試験材で採用した円柱直径とメス部
品穴径の寸法差を有する各部品を使用すればよいことが
判明した。

【００４９】図７および図８において示した圧入嵌合試
験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイズ・
材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る上で
好ましい上記寸法差は、０．２０〜０．４ｍｍであっ
た。

【００５０】図９（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径１０ｍ
ｍ、ガイドテーパー部を除く高さ３ｍｍ、外周面にピッ
チ１．３ｍｍ，凹部の深さ０．０７ｍｍ，凹部の長さ
０．３ｍｍの凹凸条を圧入方向に平行に形成）を用い、
Ａｌ製のメス部品（最外径４０ｍｍの円筒）の穴径を種
々変更して圧入嵌合試験を行った室温での結果を、図９
（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置い
た場合の結果を示す。

【００５１】なお、円柱の「凹部の深さ」、「凹部の長
さ」は上記と同じ意味であり、また、こうした凹凸条を
有する円柱の直径は、凸部間直径を意味する。以下、同
じである。

【００５２】この場合、上記と同様の判定方法により、
図９（イ）および（ロ）の下から２，３番目にプロット
されている試験材で採用した円柱直径とメス部品穴径の
寸法差を有する各部品を使用すればよいことが判明し
た。

【００５３】図１０（イ）に、Ｃｕ製の円柱（直径２０
ｍｍ、ガイドテーパー部を除く高さ５ｍｍ、外周面にピ
ッチ１．７ｍｍ，凹部の深さ０．１ｍｍ，凹部の長さ
０．４ｍｍの凹凸条を圧入方向に平行に形成）を用い、
Ａｌ製のメス部品（最外径６０ｍｍの円筒）の穴径を種
々変更して圧入嵌合試験を行った室温での結果を、図１
０（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置
いた場合の結果を示す。この場合、上記と同様の判定方
法により、図１０（イ）および（ロ）の下から２〜４番
目にプロットされている試験材で採用した円柱直径とメ
ス部品穴径の寸法差を有する各部品を使用すればよいこ
とが判明した。

【００５４】図９および図１０において示した圧入嵌合
試験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイズ
・材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る上
で好ましい上記寸法差は、０．３〜０．７ｍｍであっ
た。

【００５５】次に、本発明の設計方法の第２の態様を説
明する。図１１は円柱台形状試験材（以下、「円柱台
形」という場合がある）と試験用メス部品（以下、「メ
ス部品」という場合がある）を用いて、圧入嵌合試験を
行う場合の説明図である。ここで設計される圧入嵌合部
材は、圧入される内部品にガイドテーパーを形成するの
ではなく、円柱台形状とすることで、圧入嵌合を達成し
ようとするものであり、内部品−外部品間の接触領域を
より大きくすることができる。

【００５６】本発明の設計方法の第２の態様も、第１の
態様と基本的には同様である。すなわち、円柱台形およ
びメス部品の材質とテーパー角を一定とし、円柱台形の
最大直径と、メス部品の穴の最大直径の寸法差を種々変
更して圧入嵌合試験を行い、該試験時の「円柱台形の最
大直径の変形量ｃｒおよびメス部品の最大直径の変形量
ｃｆ」、すなわち「嵌合代ｃ」と該寸法差の関係、円柱
台形状部品−メス部品間界面の圧力Ｐと、要求される圧
力Ｐｃの比「Ｐ／Ｐｃ」と該寸法差との関係を調べ、さ
らに円柱台形の最大直径の、変形量ｃｒと許容変形量Ｃ
ｒの比「ｃｒ／Ｃｒ」を考慮して、必要とされる圧入嵌
合強度と確保し、且つ許容されるレベルに変形量を抑え
た圧入嵌合が可能な寸法差を見出すことができる。

【００５７】さらに第１の態様と同じく、熱履歴シミュ
レーション試験を行うことで、熱履歴を受けるような用
途にも適用可能な圧入嵌合部材を設計できるのである。

【００５８】図１２（イ）はＣｕ製の円柱台形［最大直
径０．５ｍｍ（図１１中φ），高さ０．７ｍｍ（図１１
中ｈ）、テーパー角１°（図１１中α）］を用い、Ｃｕ
製のメス部品（最外径２．５ｍｍ）の穴の最大直径を種
々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、図１２
（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置い
た場合の結果を示す。このグラフの記載、およびこれを
用いた判定方法は、図２（イ）と同じである。よって、
図１２（イ）および（ロ）の下から２，３番目にプロッ
トされている試験材で採用した円柱台形の最大直径とメ
ス部品の穴の最大直径の寸法差を有する各部品を使用す
れば、良好な圧入嵌合部材を製造できることが判明し
た。

【００５９】図１３（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径２．０ｍｍ，高さ２．０ｍｍ、テーパー角０．５°）
を用い、Ｃｕ製のメス部品（最外径６．０ｍｍ）の穴の
最大直径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結
果を、図１３（ロ）には、これらの試験材を２００℃の
環境下に置いた場合の結果を示す。上記と同様の判定方
法により、図１３（イ）および（ロ）の下から２〜４番
目にプロットされている試験材で採用した円柱台形の最
大直径とメス部品の穴の最大直径の寸法差を有する各部
品を使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造できること
が判明した。

【００６０】図１２および図１３において示した圧入嵌
合試験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイ
ズ・材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る
上で好ましい上記寸法差は、０．０３〜０．０５ｍｍで
あった。

【００６１】図１４（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径０．５ｍｍ，高さ０．７ｍｍ、テーパー角１°）を用
い、Ｃｕ製のメス部品（最外径２．５ｍｍ、穴の内周面
に、ピッチ０．１ｍｍ，凹部の深さ０．０１ｍｍ，凹部
の長さ０．０３ｍｍの凹凸条を圧入方向に沿って形成）
の穴の最大直径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行
った結果を、図１４（ロ）には、これらの試験材を２０
０℃の環境下に置いた場合の結果を示す。上記と同様の
判定方法により、図１４（イ）および（ロ）の下から
２，３番目にプロットされている試験材で採用した円柱
台形の最大直径とメス部品の穴の最大直径の寸法差を有
する各部品を使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造で
きることが判明した。なお、メス部品の「凹部の深
さ」、「凹部の長さ」は上記と同じ意味であり、また、
こうした凹凸条を有するメス部品の穴径も、上記同様、
凸部間直径を意味する。以下、同じである。

【００６２】図１５（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径２．０ｍｍ，高さ２．０ｍｍ、テーパー角１°）を用
い、Ｃｕ製のメス部品（最外径６．０ｍｍ、穴の内周面
に、ピッチ０．４ｍｍ，凹部の深さ０．０１ｍｍ，凹部
の長さ０．０３ｍｍの凹凸条を圧入方向に沿って形成）
の穴の最大直径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行
った結果を、図１５（ロ）には、これらの試験材を２０
０℃の環境下に置いた場合の結果を示す。上記と同様の
判定方法により、図１５（イ）および（ロ）の下から
２，３番目にプロットされている試験材で採用した円柱
台形の最大直径とメス部品の穴の最大直径の寸法差を有
する各部品を使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造で
きることが判明した。

【００６３】図１４および図１５において示した圧入嵌
合試験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイ
ズ・材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る
上で好ましい上記寸法差は、０．０４〜０．０８ｍｍで
あった。

【００６４】図１６（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径１０ｍｍ，高さ２．２ｍｍ、テーパー角５°）を用
い、Ａｌ製のメス部品（最外径４０ｍｍ）の穴の最大直
径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、
図１６（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下
に置いた場合の結果を示す。上記と同様の判定方法によ
り、図１６（イ）および（ロ）の下から２，３番目にプ
ロットされている試験材で採用した円柱台形の最大直径
とメス部品の穴の最大直径との寸法差を有する各部品を
使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造できることが判
明した。

【００６５】図１７（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径２０ｍｍ，高さ３．８ｍｍ、テーパー角３°）を用
い、Ａｌ製のメス部品（最外径６０ｍｍ）の穴の最大直
径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、
図１７（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下
に置いた場合の結果を示す。上記と同様の判定方法によ
り、図１７（イ）および（ロ）の下から２〜４番目にプ
ロットされている試験材で採用した円柱台形の最大直径
とメス部品の穴の最大直径との寸法差を有する各部品を
使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造できることが判
明した。

【００６６】図１６および図１７において示した圧入嵌
合試験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイ
ズ・材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る
上で好ましい上記寸法差は、０．２〜０．４ｍｍであっ
た。

【００６７】図１８（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径１０ｍｍ，高さ２．２ｍｍ、テーパー角５°、外周面
にピッチ１．３ｍｍ，凹部の深さ０．０７ｍｍ，凹部の
長さ０．３ｍｍの凹凸条を圧入方向に沿って形成）を用
い、Ａｌ製のメス部品（最外径４０ｍｍ）の穴の最大直
径を種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、
図１８（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下
に置いた場合の結果を示す。上記と同様の判定方法によ
り、図１８（イ）および（ロ）の下から２，３番目にプ
ロットされている試験材で採用した円柱台形の最大直径
と、メス部品の穴の最大直径との寸法差を有する各部品
を使用すれば、良好な圧入嵌合部材を製造できることが
判明した。なお、「凹部の深さ」、「凹部の長さ」は上
記と同じ意味であり、また、こうした凹凸条を有する円
柱台形状部品の直径は、凸部間直径を意味する。以下、
同じである。

【００６８】図１９（イ）はＣｕ製の円柱台形（最大直
径２０ｍｍ，高さ５ｍｍ、テーパー角３°、外周面にピ
ッチ１．７ｍｍ，凹部の深さ０．１ｍｍ，凹部の長さ
０．４ｍｍの凹凸条を圧入方向に沿って形成）を用い、
Ａｌ製のメス部品（最外径６０ｍｍ）の穴の最大直径を
種々変更し、室温で圧入嵌合試験を行った結果を、図１
９（ロ）には、これらの試験材を２００℃の環境下に置
いた場合の結果を示す。上記と同様の判定方法により、
図１９（イ）および（ロ）の下から２〜４番目にプロッ
トされている試験材で採用した円柱台形の最大直径とメ
ス部品の穴の最大直径との寸法差を有する各部品を使用
すれば、良好な圧入嵌合部材を製造できることが判明し
た。

【００６９】図１８および図１９において示した圧入嵌
合試験および熱履歴試験の結果から、上記の形状・サイ
ズ・材質の各部品を用いて、良好な圧入嵌合部材を得る
上で好ましい上記寸法差は、０．３〜０．７ｍｍであっ
た。

【００７０】上記の本発明の設計方法の第１および第２
の態様の実施例による説明では、本発明で好ましいとす
る手順での設計方法を説明したが、これ以外の手順によ
って設計することも可能であり、また上述した通り、計
算により求めることが可能な一部のデータについては、
計算により求めてもよい。

【００７１】本発明の圧入嵌合部材の設計方法は、設計
される圧入嵌合部材の用途に関わらず適用することがで
き、上に示した通り、室温で使用されるものだけでな
く、従来のような試行錯誤による方法では得ることが困
難であった熱履歴を受けるような用途に用いられる圧入
嵌合部材の設計にも好適である。

【００７２】次に、上記の設計方法により設計して得ら
れる本発明の圧入嵌合部材を具体的に説明する。すなわ
ち、下記に示す範囲を満足する場合は、上記の各実施例
に具体的に示したように、熱履歴による変形や圧入嵌合
強度の変化が少なく、昇温・降温の繰返し環境下でも使
用できるものとなる。

【００７３】先ず、上記（１）〜（４）の態様である
が、これらは、円柱状部品、円柱台形状部品およびメス
部品が、いずれも無酸素純銅、あるいはＦｅ：０．０５
〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合金か
らなる。

【００７４】（１）の態様では、円柱状部品の直径は
０．５ｍｍ以上、好ましくは０．９ｍｍ以上であって、
２．０ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下であり、且
つメス部品の穴径との寸法差が０．０５ｍｍ以下、好ま
しくは０．０４ｍｍ以下である。なお、上記寸法差の下
限については、要求される圧入嵌合強度を達成できれば
よく、その要求強度によって適切な寸法差であればよい
が、一般には０．０２ｍｍ以上、好ましくは０．０３ｍ
ｍ以上が推奨される。

【００７５】（２）の態様は、圧入方向に平行な凹凸条
を、メス部品の穴の内周面に形成させた場合である。こ
うした凹凸条を円柱状部品（あるいは円柱台形状部品）
の外周面および／またはメス部品に設けられた穴の内周
面に、圧入方向と平行に（すなわち圧入方向に沿って）
形成されている場合は、円柱状部品などをメス部品にに
圧入する際に、凸部が楔のように他方の部品との接触面
にめり込んで、両者の接合が強固となり、また、凸部の
めり込みにより生じた応力が凹部側に拡散して残留応力
が緩和される。

【００７６】（２）の態様の場合、円柱状部品の直径
は、上記（１）の態様と同様であり、且つメス部品に設
けられた穴の凸部間直径との寸法差が０．０８ｍｍ以
下、好ましくは０．０７ｍｍ以下である。また、上記寸
法差の下限については、（１）の態様と同じ理由から、
０．０４ｍｍ以上、好ましくは０．０５ｍｍ以上が推奨
される。

【００７７】（３）の態様は、円柱台形状部品をメス部
品に圧入嵌合する場合である。この場合、円柱台形状部
品の最大直径は０．５ｍｍ以上、好ましくは０．９ｍｍ
以上であって、２．０ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ
以下であり、且つメス部品に設けられた穴の最大直径と
の寸法差が０．０５ｍｍ以下、好ましくは０．０４ｍｍ
以下である。さらにこの場合、円柱台形状部品およびメ
ス部品に設けられた穴のいずれにおいても、テーパー角
（図１１のα）が１°以下、好ましくは０．８°以下で
あり、最大直径と最小直径との差が０．０１ｍｍ以上、
好ましくは０．０３ｍｍ以上である。

【００７８】なお、上記寸法差の下限については、
（１）の態様と同じ理由から０．０２ｍｍ以上、好まし
くは０．０３ｍｍ以上が推奨される。また、最大直径と
最小直径との差の上限は、最大直径と最小直径の差が大
きくなると、上記テーパー角が大きくなり、圧入による
部材の変形（たわみ）が生じ易いことから、０．１ｍｍ
以下、好ましくは０．０７ｍｍ以下であることが推奨さ
れる。

【００７９】（４）の態様は、上記（３）の態様に加え
て、メス部品に設けられた穴の内周面に、圧入方向に沿
って凹凸条を形成させたものである。この場合、円柱台
形状部品の最大直径は上記（３）と同様であり、且つメ
ス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大のもの
との寸法差が０．０８ｍｍ以下、好ましくは０．０７ｍ
ｍ以下である。さらに円柱台形状部品およびメス部品に
設けられた穴のテーパー角、および円柱台形状部品の最
大直径と最小直径の差は上記（３）の態様と同様であ
り、また、メス部品に設けられた穴の凸部間直径のう
ち、最大のものと最小のものとの差は０．０１ｍｍ以
上、好ましくは０．０３ｍｍ以上である。

【００８０】なお、上記寸法差の下限、および円柱台形
状部品の最大直径と最小直径の下限も（３）の態様と同
様である。また、メス部品に設けられた穴の凸部間直径
のうち、最大のものと最小のものとの差の上限は、
（３）の態様におけるメス部品に設けられた穴の最大直
径と最小直径との差の上限と同様に、０．１ｍｍ以下、
好ましくは０．０７ｍｍ以下が推奨される。

【００８１】次に、上記（５）〜（１０）の態様である
が、これらは、円柱状部品、円柱台形状部品が、Ｚｒ：
０．０５〜０．２５％を含有するＣｕ合金、Ｆｅ：０．
０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合
金、あるいは無酸素純銅からなり、メス部品は、Ｍｇ：
１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、Ｍｇ：３．５〜
５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃｒ：０．１〜
０．３％を含有するＡｌ合金、あるいは工業用純アルミ
からなる。

【００８２】（５）の態様では、円柱状部品の直径は１
０ｍｍ以上、好ましくは１２ｍｍ以上であって、２０ｍ
ｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以下であり、且つメス部品
の穴径との寸法差が０．４ｍｍ以下、好ましくは０．３
ｍｍ以下である。なお、上記寸法差の下限については、
要求される圧入嵌合強度を達成できればよく、その要求
強度によって適切な寸法差であればよいが、一般的には
０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上が推奨され
る。

【００８３】（６）の態様は、圧入方向に平行な凹凸条
を、メス部品の穴の内周面に形成させた場合である。こ
の場合、円柱状部品の直径は、上記（５）の態様と同様
であり、且つメス部品に設けられた穴の凸部間直径との
寸法差が０．７ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下で
ある。また、上記寸法差の下限については、（５）の態
様と同じ理由から、０．３ｍｍ以上、好ましくは０．４
ｍｍ以上が推奨される。

【００８４】（７）の態様は、圧入方向に平行な凹凸状
を、円柱状部品の外周面に形成させた場合である。この
場合、円柱状部品の凸部間直径は、１０ｍｍ以上、好ま
しくは１２ｍｍ以上であって、２０ｍｍ以下、好ましく
は１６ｍｍ以下であり、且つメス部品に設けられた穴の
直径との寸法差が０．７ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍ
ｍ以下である。また、上記寸法差の下限については、
（５）の態様と同じ理由から０．３ｍｍ以上、好ましく
は０．４ｍｍ以上が推奨される。

【００８５】（８）の態様は、円柱台形状部品をメス部
品に圧入嵌合する場合である。この場合、円柱台形状部
品の最大直径は１０ｍｍ以上、好ましくは１２ｍｍ以上
であって、２０ｍｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以下であ
り、且つメス部品に設けられた穴の最大直径との寸法差
が０．４ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下である。
さらにこの場合、円柱台形状部品およびメス部品に設け
られた穴のいずれにおいても、テーパー角（図１１の
α）が５°以下、好ましくは３．５°以下であり、最大
直径と最小直径との差が０．１ｍｍ以上、好ましくは
０．２ｍｍ以上である。

【００８６】なお、上記寸法差の下限については、
（５）の態様と同じ理由から０．１ｍｍ以上、好ましく
は０．３ｍｍ以上が推奨される。また、最大直径と最小
直径との差の上限は、上記（３）の態様と同じ理由か
ら、０．７ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下である
ことが推奨される。

【００８７】（９）の態様は、上記（８）の態様に加え
て、メス部品に設けられた穴の内周面に、圧入方向に沿
って凹凸条を形成させたものである。この場合、円柱台
形状部品の最大直径は上記（８）と同様であり、且つメ
ス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大のもの
との寸法差が０．７ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以
下である。さらに円柱台形状部品およびメス部品に設け
られた穴のテーパー角、および円柱台形状部品の最大直
径と最小直径の差は上記（８）の態様と同様であり、ま
た、メス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大
のものと最小のものとの差は０．１ｍｍ以上、好ましく
は０．２ｍｍ以上である。

【００８８】なお、上記寸法差の下限、および円柱台形
状部品の最大直径と最小直径の下限も（８）の態様と同
様である。また、メス部品に設けられた穴の凸部間直径
のうち、最大のものと最小のものとの差の上限は、
（８）の態様におけるメス部品に設けられた穴の最大直
径と最小直径との差の上限と同様に、０．７ｍｍ以下、
好ましくは０．５ｍｍ以下が推奨される。

【００８９】（１０）の態様は、上記（８）の態様に加
えて、円柱台形状部品の外周面に、圧入方向に沿って凹
凸条を形成させたものである。この場合、円柱台形状部
品の凸部間直径のうち、最大のものが１０ｍｍ以上、好
ましくは１２ｍｍ以上であって、２０ｍｍ以下、好まし
くは１６ｍｍ以下であり、且つメス部品に設けられた穴
の最大直径との寸法差が０．７ｍｍ以下、好ましくは
０．６ｍｍ以下である。さらに円柱台形状部品およびメ
ス部品に設けられた穴のテーパー角、およびメス部品に
設けられた穴の最大直径と最小直径との差は、上記
（８）の態様と同様であり、円柱台形状部品の凸部間直
径のうち、最大のものと最小のものとの差は０．１ｍｍ
以上、好ましくは０．２ｍｍ以上である。

【００９０】なお、上記寸法差の下限、およびメス部品
に設けられた穴の最大直径と最小直径の下限も（８）の
態様と同様である。また、円柱台形状部品の凸部間直径
のうち、最大のものと最小のものとの差の上限は、
（８）の態様における円柱台形状部品の最大直径と最小
直径との差の上限と同様に、０．７ｍｍ以下、好ましく
は０．５ｍｍ以下が推奨される。

【００９１】本発明の圧入嵌合部材のうち、上記（１）
〜（４）の態様は、圧入嵌合部材を構成する各部品が、
例えば半導体部品用リードフレームである場合などが該
当する。半導体部品の使用時の発熱により、半導体部品
用リードフレームも熱履歴を受ける。こうした熱履歴に
よる影響による問題から、従来、リードフレーム同士の
接合には、メス部品に挿入したオス部品の突出部を加圧
して潰す方法（所謂かしめ）が採用されており、圧入嵌
合は適用されていなかった。しかしながら、本発明の
（１）〜（４）の態様の圧入嵌合部材であれば、熱履歴
による変形や圧入嵌合強度の変化が少ないため、接合に
際し、かしめの必要のない半導体部品用リードフレーム
が提供できる。

【００９２】また、本発明の圧入嵌合部材のうち、上記
（５）〜（１０）の態様は、圧入嵌合部材を構成する円
柱状部品あるいは円柱台形状部品が半導体部品用の支持
材であり、メス部品が放熱フィンである場合などが該当
する。上記の通り、半導体部品は使用時に発熱するた
め、その熱を拡散するための放熱フィンと、支持材を介
して接合される場合があるが、本発明の圧入嵌合部材を
適用すれば、熱履歴の影響の少ない支持材−放熱フィン
の接合が達成できる。

【００９３】圧入嵌合部材を構成する部品が上記の支持
材の場合は、半導体部品が設置できるように、例えば上
面に凹部を形成するなどの加工が施される。

【００９４】本発明の圧入嵌合部材を構成する各部品の
製造方法は特に限定されるものではなく、棒状金属製素
材から切削加工により製造する方法、前方押出や前後方
押出などの押出加工により成形する方法、板状金属製素
材に切削加工により凹部を形成し、その後打ち抜く方法
などが採用される。また、円柱状部品、円柱台形状部品
の外周面に凹凸状を形成するには、転造加工や引き抜き
加工などが適用できる。上記の板状金属製素材から得る
場合は、打ち抜き工程の際に、内周面に凹凸条を有する
打ち抜きダイを用いて打ち抜くことにより形成すること
も可能である。メス部品の内周面に凹凸条を形成するに
は、外周面に凹凸条を有する打ち抜きポンチを用いる方
法などが適用できる。

【００９５】ただし、円柱状部品、円柱台形状部品を製
造する際に、後方押出加工を使用すると、上面および底
面周縁部のアール半径が大きくなり、メス部品に圧入嵌
合した際の両部品間の接触領域が小さくなる傾向にあ
る。よって、圧入嵌合部材を上記の支持材−放熱フィン
に適用する場合は、これらの部品を後方押出加工により
製造することは推奨されない。

【００９６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
熱履歴による影響の少ない圧入嵌合部材を設計できる設
計方法と、このような設計方法で設計した結果、熱履歴
による影響の少ない圧入嵌合部材が提供できた。本発明
の設計方法は、用途を問わず、良好な圧入嵌合強度と各
部品の変形量の少ない圧入嵌合部材の設計に適用でき
る。また，本発明の圧入嵌合部材は、半導体電子部品の
分野において好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の説明図である。

【図２】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図３】 本発明の設計方法の流れの例を示す図であ
る。

【図４】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図５】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図６】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図７】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図８】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図９】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧入
嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１０】 円柱状試験材と試験用メス部品を用いた圧
入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１１】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の説明図である。

【図１２】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１３】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１４】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１５】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１６】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１７】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１８】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

【図１９】 円柱台形状試験材と試験用メス部品を用い
た圧入嵌合試験の結果を表すグラフである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｂ 4/00 Ｆ１６Ｂ 4/00 Ｄ Ｅ // Ｇ０６Ｆ 17/50 ６１２ Ｇ０６Ｆ 17/50 ６１２Ｇ Ｆターム(参考） 2G024 AA02 BA08 BA17 CA02 CA11 DA03 DA16 3C030 BB01 BC19 DA10 5B046 AA00 DA02 JA04

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小さ
   い直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
   れ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部材の設計方法
   であって、 予め前記円柱状部品と等価または同一物性の材料を用い
   て作製した円柱状試験材と、前記メス部品と等価または
   同一物性の材料を用いて作製した試験用メス部品を用い
   て、前記円柱状試験材の直径と、前記試験用メス部品に
   設けられた穴の直径との寸法差（Ｘ）を種々変更して圧
   入嵌合試験を行い、（Ａ）圧入嵌合強度と前記寸法差
   （Ｘ）の関係、（Ｂ）前記円柱状試験材および前記試験
   用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｘ）の関係を夫
   々求め、 さらに、前記圧入嵌合試験に用いた試験材について、前
   記圧入嵌合部材を使用する際の熱履歴シミュレーション
   試験を行い、（Ｃ）前記熱履歴シミュレーション試験を
   行った際の前記圧入嵌合強度と、前記寸法差（Ｘ）の関
   係、（Ｄ）前記熱履歴シミュレーション試験を行った際
   の前記円柱状試験材および前記試験用メス部品の各変形
   量と、前記寸法差（Ｘ）の関係を夫々求めておき、
   （Ｅ）前記円柱状部品および前記メス部品の各許容変形
   量、（Ｆ）前記圧入嵌合部材において要求される圧入嵌
   合強度、と前記（Ａ）〜（Ｄ）の関係から、前記圧入嵌
   合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱状部
   品の直径とメス部品に設けられた穴の直径との寸法差を
   決定することを特徴とする圧入嵌合部材の設計方法。
2. 【請求項２】 室温における（Ａ）前記圧入嵌合強度と
   前記寸法差（Ｘ）の関係、（Ｂ）前記円柱状試験材およ
   び前記試験用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｘ）
   の関係、と、（Ｅ）前記円柱状部品および前記メス部品
   の許容変形量、および（Ｆ）前記圧入嵌合部材において
   要求される圧入嵌合強度、から、（Ｇ）室温で使用され
   る圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前記
   円柱状部品の直径とメス部品に設けられた穴の直径との
   寸法差を求め、 さらに前記熱履歴シュミレーション試験を行い、（Ｃ）
   前記熱履歴シミュレーション試験を行った際の圧入嵌合
   強度と、前記寸法差（Ｘ）の関係、（Ｄ）前記熱履歴シ
   ミュレーション試験を行った際の前記円柱状試験材およ
   び前記試験用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｘ）
   の関係と、（Ｅ）前記円柱状部品および前記メス部品の
   許容変形量、および（Ｆ）前記圧入嵌合部材において要
   求される圧入嵌合強度、から、（Ｈ）熱履歴シミュレー
   ション試験環境と同じ環境下で使用される圧入嵌合部材
   を製造するに当たって必要とされる前記円柱状部品の直
   径とメス部品に設けられた穴の直径との寸法差を求め、 前記（Ｇ）および（Ｈ）の関係から、熱履歴環境下で使
   用される圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされ
   る前記円柱状部品の直径とメス部品に設けられた穴の直
   径との寸法差を決定するものである請求項１に記載の圧
   入嵌合部材の設計方法。
3. 【請求項３】 前記円柱状部品の外周面および／または
   前記メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平行
   に凹凸条が形成されている圧入嵌合部材の設計に際し、
   前記円柱状試験材の外周面および／または前記試験用メ
   ス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平行に、前
   記凹凸条と同じサイズおよび形状の凹凸条を形成して行
   うものである請求項１または２に記載の圧入嵌合部材の
   設計方法。
4. 【請求項４】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径よ
   りも小さい最大直径を有し且つ前記円柱台形状部品のテ
   ーパー角と同じテーパー角を有する穴が設けられたメス
   部品に圧入嵌合して得られ、熱履歴環境下で使用される
   圧入嵌合部材の設計方法であって、 予め前記円柱台形状部品と等価または同一物性の材料を
   用いて作製した円柱台形状試験材と、前記メス部品と等
   価または同一物性の材料を用いて作製した試験用メス部
   品を用いて、前記円柱台形状試験材の最大直径と、前記
   試験用メス部品に設けられた穴の最大直径との寸法差
   （Ｙ）を種々変更して圧入嵌合試験を行い、（Ｉ）圧入
   嵌合強度と前記寸法差（Ｙ）の関係、（Ｊ）前記円柱台
   形状試験材および試験用メス部品の各変形量と、前記寸
   法差（Ｙ）の関係を夫々求め、 さらに、前記圧入嵌合試験に用いた試験材について、前
   記圧入嵌合部材を使用する際の熱履歴シミュレーション
   試験を行い、（Ｋ）前記熱履歴シミュレーション試験を
   行った際の前記圧入嵌合強度と、前記寸法差（Ｙ）の関
   係、（Ｌ）前記熱履歴シミュレーション試験を行った際
   の前記円柱台形状試験材および前記試験用メス部品の各
   変形量と、前記寸法差（Ｙ）の関係を夫々求めておき、
   （Ｍ）前記円柱台形状部品および前記メス部品の許容変
   形量、（Ｎ）前記圧入嵌合部材において要求される圧入
   嵌合強度、と前記（Ｉ）〜（Ｌ）の関係から、前記圧入
   嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱台
   形状部品の最大直径とメス部品に設けられた穴の最大直
   径との寸法差を決定することを特徴とする圧入嵌合部材
   の設計方法。
5. 【請求項５】 室温における（Ｉ）前記圧入嵌合強度と
   前記寸法差（Ｙ）の関係、（Ｊ）前記円柱台形状試験材
   および試験用メス部品の各変形量と、前記寸法差（Ｙ）
   の関係と、（Ｍ）前記円柱台形状部品および前記メス部
   品の許容変形量、および（Ｎ）前記圧入嵌合部材におい
   て要求される圧入嵌合強度、から、（Ｏ）室温で使用さ
   れる圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前
   記円柱台形状部品の最大直径とメス部品に設けられた穴
   の最大直径との寸法差を求め、 さらに前記熱履歴シミュレーション試験を行い、（Ｋ）
   前記熱履歴シミュレーション試験を行った際の圧入嵌合
   強度と、前記寸法差（Ｙ）の関係、（Ｌ）前記熱履歴シ
   ミュレーション試験を行った際の前記円柱台形状試験材
   および前記試験用メス部品の各変形量と、前記寸法差
   （Ｙ）の関係と、（Ｍ）前記円柱台形状部品および前記
   メス部品の許容変形量、および（Ｎ）前記圧入嵌合部材
   において要求される圧入嵌合強度、から、（Ｐ）熱履歴
   シミュレーション試験環境と同じ環境下で使用される圧
   入嵌合部材を製造するに当たって必要とされる前記円柱
   台形状部品の最大直径とメス部品に設けられた穴の最大
   直径との寸法差を求め、 前記（Ｏ）および（Ｐ）の関係から、熱履歴環境下で使
   用される圧入嵌合部材を製造するに当たって必要とされ
   る前記円柱台形状部品の最大直径とメス部品に設けられ
   た穴の最大直径との寸法差を決定するものである請求項
   ４に記載の圧入嵌合部材の設計方法。
6. 【請求項６】 前記円柱台形状部品の外周面および／ま
   たは前記メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向に
   沿って凹凸条が形成されている圧入嵌合部材の設計に際
   し、前記円柱台形状試験材の外周面および／または前記
   試験用メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向に沿
   って、前記凹凸条と同じサイズおよび形状の凹凸条を形
   成して行うものである請求項４または５に記載の圧入嵌
   合部材の設計方法。
7. 【請求項７】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小さ
   い直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
   れ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品および前記メス部品は、無酸素純銅、あ
   るいはＦｅ：０．０５〜０．２％（質量％の意味、以下
   同じ），Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合金からな
   り、 前記円柱状部品の直径は０．５〜２．０ｍｍであり、且
   つ前記メス部品に設けられた穴の直径との寸法差が０．
   ０５ｍｍ以下であることを特徴とする熱履歴による変形
   および圧入嵌合強度変化の少ない圧入嵌合部材。
8. 【請求項８】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小さ
   い直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
   れ、該メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平
   行に凹凸条が形成されており、熱履歴環境下で使用され
   る圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品および前記メス部品は、無酸素純銅、あ
   るいはＦｅ：０．０５〜０．２％（質量％の意味、以下
   同じ），Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合金からな
   り、 前記円柱状部品の直径は０．５〜２．０ｍｍであり、且
   つ前記メス部品に設けられた穴の凸部間直径との寸法差
   が０．０８ｍｍ以下であることを特徴とする熱履歴によ
   る変形および圧入嵌合強度変化の少ない圧入嵌合部材。
9. 【請求項９】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径よ
   りも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌
   合して得られ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部材
   であって、 前記円柱台形状部品および前記メス部品は、無酸素純
   銅、あるいはＦｅ：０．０５〜０．２％（質量％の意
   味、以下同じ），Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合
   金からなり、 前記円柱台形状部品の最大直径は０．５〜２．０ｍｍ
   で、前記メス部品に設けられた穴の最大直径との寸法差
   が０．０５ｍｍ以下であり、 前記円柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴
   のいずれにおいても、テーパー角は１°以下、最大直径
   と最小直径との差が０．０１ｍｍ以上であることを特徴
   とする熱履歴による変形および圧入嵌合強度変化の少な
   い圧入嵌合部材。
10. 【請求項１０】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径
    よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧入
    嵌合して得られ、該メス部品に設けられた穴の内周面に
    圧入方向に沿って凹凸条が形成されており、熱履歴環境
    下で使用される圧入嵌合部材であって、 前記円柱台形状部品および前記メス部品は、無酸素純
    銅、あるいはＦｅ：０．０５〜０．２％（質量％の意
    味、以下同じ），Ｐ：０．０５％以下を含有するＣｕ合
    金からなり、 前記円柱台形状部品の最大直径は０．５〜２．０ｍｍ
    で、前記メス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、
    最大のものとの寸法差が０．０８ｍｍ以下であり、 前記円柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴
    のいずれにおいても、テーパー角は１°以下、 前記円柱台形状部品の最大直径と最小直径との差、およ
    び前記メス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最
    大のものと最小のものとの差が０．０１ｍｍ以上である
    ことを特徴とする熱履歴による変形および圧入嵌合強度
    変化の少ない圧入嵌合部材。
11. 【請求項１１】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小
    さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
    れ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱状部品の直径は１０〜２０ｍｍであり、且つ前
    記メス部品に設けられた穴の直径との寸法差が０．４ｍ
    ｍ以下であることを特徴とする熱履歴による変形および
    圧入嵌合強度変化の少ない圧入嵌合部材。
12. 【請求項１２】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小
    さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
    れ、該メス部品に設けられた穴の内周面に圧入方向と平
    行に凹凸条が形成されており、熱履歴環境下で使用され
    る圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱状部品の直径は１０〜２０ｍｍであり、且つ前
    記メス部品に設けられた穴の凸部間直径との寸法差が
    ０．７ｍｍ以下であることを特徴とする熱履歴による変
    形および圧入嵌合強度変化の少ない圧入嵌合部材。
13. 【請求項１３】 円柱状部品を、該部品の直径よりも小
    さい直径の穴が設けられたメス部品に圧入嵌合して得ら
    れ、該円柱状部品の外周面に圧入方向と平行に凹凸条が
    形成されており、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部
    材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱状部品の凸部間直径は１０〜２０ｍｍであり、
    且つ前記メス部品に設けられた穴の直径との寸法差が
    ０．７ｍｍ以下であることを特徴とする熱履歴による変
    形および圧入嵌合強度変化の少ない圧入嵌合部材。
14. 【請求項１４】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径
    よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧入
    嵌合して得られ、熱履歴環境下で使用される圧入嵌合部
    材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱台形状部品の最大直径は１０〜２０ｍｍで、前
    記メス部品に設けられた穴の最大直径との寸法差が０．
    ４ｍｍ以下であり、 前記円柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴
    のいずれにおいても、テーパー角は５°以下、最大直径
    と最小直径との差が０．１ｍｍ以上であることを特徴と
    する熱履歴による変形および圧入嵌合強度変化の少ない
    圧入嵌合部材。
15. 【請求項１５】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径
    よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧入
    嵌合して得られ、該メス部品に設けられた穴の内周面に
    圧入方向に沿って凹凸条が形成されており、熱履歴環境
    下で使用される圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱台形状部品の最大直径は１０〜２０ｍｍで、前
    記メス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最大の
    ものとの寸法差が０．７ｍｍ以下であり、 前記円柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴
    のいずれにおいても、テーパー角は５°以下、 前記円柱台形状部品の最大直径と最小直径との差、およ
    び前記メス部品に設けられた穴の凸部間直径のうち、最
    大のものと最小のものとの差が０．１ｍｍ以上であるこ
    とを特徴とする熱履歴による変形および圧入嵌合強度変
    化の少ない圧入嵌合部材。
16. 【請求項１６】 円柱台形状部品を、該部品の最大直径
    よりも小さい最大直径の穴が設けられたメス部品に圧入
    嵌合して得られ、該円柱台形状部品の外周面に圧入方向
    に沿って凹凸条が形成されており、熱履歴環境下で使用
    される圧入嵌合部材であって、 前記円柱状部品は、 Ｚｒ：０．０５〜０．２５％（質量％の意味、以下同
    じ）を含有するＣｕ合金、 Ｆｅ：０．０５〜０．２％，Ｐ：０．０５％以下を含有
    するＣｕ合金、 無酸素純銅のいずれかからなり、 前記メス部品は、 Ｍｇ：１．５〜３．５％を含有するＡｌ合金、 Ｍｇ：３．５〜５．５％，Ｍｎ：０．２〜０．７％，Ｃ
    ｒ：０．１〜０．３％を含有するＡｌ合金、 工業用純アルミのいずれかからなり、 前記円柱台形状部品の凸部間直径のうち最大のものが１
    ０〜２０ｍｍで、前記メス部品に設けられた穴の最大直
    径との寸法差が０．７ｍｍ以下であり、 前記円柱台形状部品および前記メス部品に設けられた穴
    のいずれにおいても、テーパー角は５°以下、 前記円柱台形状部品の凸部間直径のうち、最大ものと最
    小のものとの差、および前記メス部品に設けられた穴の
    最大直径と最小直径の差が０．１ｍｍ以上であることを
    特徴とする熱履歴による変形および圧入嵌合強度変化の
    少ない圧入嵌合部材。