JP2016132050A - 焼き嵌め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】焼き嵌め部分に接着剤を均一かつ十分に付着させて強固に固着することができる焼き嵌め構造を提供する。
【解決手段】円環状部材３０の軸受穴３１を加熱し膨張させ、軸受穴３１に軸部材２１を嵌め込み、冷却後の軸受穴３１の収縮により固着する焼き嵌め構造１００において、軸部材２１の外周面２２または／および円環状部材３０の軸受穴３１の内周面に、接着剤５０を付着させるための複数の凹部４０を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、円環状部材と軸部材との焼き嵌め構造に係り、詳しくは焼き嵌め部分に接着剤を塗布して固着する焼き嵌め構造に関する。

ギヤ等の円環状部材を軸部材に取り付ける場合、円環状部材の軸受穴を加熱し膨張させ、当該軸受穴に軸部材を嵌め込み、冷却後の軸受穴の収縮により固着する焼き嵌め構造が採用されている。また、焼き嵌め構造における荷重条件が厳しい場合には、焼き嵌め部分に接着剤を塗布して固着することも行われている。

このような接合構造に関連する技術として、例えば、特許文献１には、セラミックスと金属との接合構造において、金属製円柱体の長手方向に、応力集中を抑制するための長い楕円または長円形の溝を複数形成した接合構造が開示されている。

特開平９−１６５２７４号公報

ところで、従来の接着剤を併用する焼き嵌め構造において、円環状部材と軸部材との微小な隙間に、十分な量の接着剤を塗布するのは難しい。特に、軸部材の外径が大きく、接着剤の塗布面積が大きい場合には、接着剤を軸部材の外周面に均一に塗布することが難しく、接着剤の塗布量が不十分な箇所が生じる。また、軸部材の外周面に塗布した接着剤が垂れ落ちて、接着剤の塗布量が不十分になることがある。

本発明の目的は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、焼き嵌め部分に接着剤を均一かつ十分に付着させて強固に固着することができる焼き嵌め構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る焼き嵌め構造は、円環状部材の軸受穴を加熱し膨張させ、該軸受穴に軸部材を嵌め込み、冷却後の前記軸受穴の収縮により固着する焼き嵌め構造であって、上記軸部材の外周面または／および上記円環状部材の上記軸受穴の内周面に、接着剤を付着させるための複数の凹部を形成したことを特徴とする。

上記焼き嵌め構造において、上記軸部材の外周面または／および上記円環状部材の上記軸受穴の内周面に対する上記複数の凹部の面積率は、１０％〜５０％であることが好ましい。

上記複数の凹部は、複数のディンプルであることが好ましい。

上記ディンプルの直径は０．０５〜０．１ｍｍ、上記ディンプルの深さは５μｍ〜２０μｍに形成されることが好ましい。

本発明に係る焼き嵌め構造によれば、軸部材の外周面または／および円環状部材の軸受穴の内周面に、接着剤を付着させるための複数の凹部が形成されているので、焼き嵌め部分に接着剤を均一かつ十分に付着させて強固に固着することができる。

本発明の一実施の形態に係る焼き嵌め構造の斜視図である。 本実施の形態の軸部材の一部の径方向断面図である。 本実施の形態に係る焼き嵌め構造を採用する部位を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る焼き嵌め構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

まず、図１から図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る焼き嵌め構造の構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る焼き嵌め構造の斜視図である。図２は本実施の形態の軸部材の一部の径方向断面図である。図３は本実施の形態に係る焼き嵌め構造を採用する部位を示す模式図である。

図３に示すように、本実施の形態に係る焼き嵌め構造１００は、例えば、車両１０のエンジン２０の往復運動を回転運動に変えるためのクランクシャフト（以下、「軸部材」という）２１の前端部に、ギヤ等の円環状部材３０を取り付けるために用いられる。円環状部材３０のうち、特にギヤのように他の部品と噛合して回転する部品は、軸部材２１に強固に固着することが好ましい。したがって、焼き嵌めに加えて、接着剤による固着が併用される。

図１に示すように、本実施の形態に係る焼き嵌め構造１００は、円環状部材３０の軸受穴３１を加熱し膨張させ、当該軸受穴３１に軸部材２１を嵌め込む。ギヤ等の円環状部材３０の加熱温度は、例えば、１７０℃〜２００℃程度である。軸受穴３１を加熱して膨張させた状態で軸部材２１を嵌め込んだ後、冷却後の軸受穴３１の収縮により軸部材２１に円環状部材３０を固着する。なお、軸部材２１には、嵌め込み深さの規制部となるフランジ部２３が形成されている。

軸部材２１の端部の外周面２２には、接着剤を付着させるための複数の凹部４０が形成されている。軸部材２１の外周面２２に対する複数の凹部４０の面積率は、例えば、１０％〜５０％に設定されることが好ましい。

本実施の形態における複数の凹部４０は、例えば、複数のディンプルによって形成される（以下、「ディンプル４０」と記載する）。複数のディンプル４０は、例えば、軸部材２１の外周面２２をレーザ加工、ショットブラスト加工、もしくはショットピーニング加工することにより形成されるが、例示の加工法に限定されない。

図２に示すように、本実施の形態におけるディンプル４０の直径Ｗは、例えば、０．０５〜０．１ｍｍ程度に形成される。また、本実施の形態におけるディンプル４０の深さＤは、例えば、５μｍ〜２０μｍ程度に形成される。

複数のディンプル４０が形成された軸部材２１の外周面２２には、接着剤５０が塗布される。接着剤５０は、ディンプル４０内に付着して、軸部材２１の外周面２２に均一かつ十分に保持される（図２参照）。本実施の形態の接着剤５０としては、例えば、ヘンケル社製のロックタイト（ＬＯＣＴＩＴＥ（登録商標））等の金属用の嫌気性接着剤を採用するが、例示の接着剤に限定されない。

次に、図１および図２を参照して、本実施の形態に係る焼き嵌め構造１００の作用について説明する。図１および図２に示すように、ギヤ等の円環状部材３０の焼き嵌めに際して、軸部材２１の端部の外周面２２に接着剤５０を塗布する。

しかし、円環状部材と軸部材との微小な隙間に、十分な量の接着剤５０を塗布するのは難しい。特に、接着剤５０の粘度が低い場合には、接着剤５０が垂れ落ちて、接着剤５０の塗布量が少なくなりやすい。

そこで、本実施の形態に係る焼き嵌め構造１００では、軸部材２１の端部の外周面２２に、複数のディンプル４０が形成されている。また、複数のディンプル４０の軸部材２１の外周面２２に対する面積率は、１０％〜５０％に設定される。さらに、ディンプル４０の直径Ｗは０．０５〜０．１ｍｍ程度に形成され、ディンプル４０の深さＤは５μｍ〜２０μｍ程度に形成される（図２参照）。したがって、当該ディンプル４０内に接着剤５０が付着することにより、軸部材２１の端部の外周面２２の全体に亘って接着剤５０が均一かつ十分に保持される。

そして、ギヤ等の円環状部材３０が１７０℃〜２００℃程度に加熱され、軸受穴３１を膨張させた状態で軸部材２１に嵌め込まれる。軸部材２１を嵌め込んだ後、冷却後の軸受穴３１の収縮とともに、嵌め込み構造の空気遮断により嫌気性の接着剤５０が固化して、軸部材２１に円環状部材３０が強固に固着される。

以上説明したように、本実施の形態に係る焼き嵌め構造１００は、軸部材２１の外周面２２に接着剤５０を付着させるための複数のディンプル４０が形成されているので、焼き嵌め部分に接着剤５０を均一かつ十分に付着させて、軸部材２１に円環状部材３０を強固に固着することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。

すなわち、上記の実施の形態では、軸部材２１の外周面２２に接着剤５０を付着させるための複数の凹部（ディンプル）４０が形成されているが、これに限定されず、円環状部材３０の軸受穴３１の内周面に複数の凹部（ディンプル）４０を形成してもよい。円環状部材３０の軸受穴３１の内周面に複数の凹部（ディンプル）４０を形成する場合には、軸受穴３１の内周面に接着剤５０を塗布することが好ましい。

また、軸部材２１の外周面２２と円環状部材３０の軸受穴３１の内周面との双方に、複数の凹部（ディンプル）４０を形成してもよい。軸部材２１の外周面２２と円環状部材３０の軸受穴３１の内周面との双方に複数の凹部（ディンプル）４０を形成する場合には、焼き嵌め効果が低下しないように凹部（ディンプル）４０の面積率を低く設定し、軸部材２１の外周面２２と円環状部材３０の軸受穴３１の内周面との双方に接着剤５０を塗布することが好ましい。

２１ 軸部材
２２ 外周面
３０ 円環状部材
３１ 軸受穴
４０ 凹部（ディンプル）
５０ 接着剤
１００ 焼き嵌め構造
Ｗ ディンプルの直径
Ｄ ディンプルの深さ

Claims (4)

1. 円環状部材の軸受穴を加熱し膨張させ、該軸受穴に軸部材を嵌め込み、冷却後の前記軸受穴の収縮により固着する焼き嵌め構造であって、
   前記軸部材の外周面または／および前記円環状部材の前記軸受穴の内周面に、接着剤を付着させるための複数の凹部を形成した
   ことを特徴とする焼き嵌め構造。
2. 前記軸部材の外周面または／および前記円環状部材の前記軸受穴の内周面に対する前記複数の凹部の面積率は、１０％〜５０％である
   請求項１に記載の焼き嵌め構造。
3. 前記複数の凹部は、複数のディンプルである
   請求項１または請求項２に記載の焼き嵌め構造。
4. 前記ディンプルの直径は０．０５〜０．１ｍｍ、前記ディンプルの深さは５μｍ〜２０μｍに形成される
   請求項３に記載の焼き嵌め構造。

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