JP2528044Y2 - 金属部材の結合構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は金属部材の結合構造に関
し、特に軸穴を有する円筒部材とスプライン等のセレー
ションおよび抜止溝が形成された軸部材との金属部材の
結合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属部材である円筒部材と軸部材
とは図４に示すように結合されている。

【０００３】すなわち、軸部材４側面には円筒部材１１
にトルクを伝達するためスプラインあるいはロレット目
等のセレーション１６が略軸穴１２長さ分だけ形成され
ている共に、円筒部材１１に対する軸穴方向のずれを防
止するためその軸側面を一周するような抜止溝１７が円
筒部材１１のセレーション１６上に形成されている。

【０００４】そして、同図に示すように円筒部材１１の
軸穴１２に軸部材４を挿入した後、円筒部材１１の両端
面側からそれぞれダイス１４によりその軸穴１２周縁を
押圧し、円筒部材１１の両端面近傍、つまり抜止溝１７
近傍の軸穴１２周縁に塑性流動を生じさせ、その塑性流
動を生じた軸穴周縁（以下、塑性流動部という）１５が
軸部材４上のセレーション１６および抜止溝１７と固着
するようにして円筒部材１１と上記軸部材４とを結合し
ている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記金属部
材の結合構造では、図４に示すようにセレーション１６
上に抜止溝１７が形成されているので、抜止溝１７縁部
ではセレーション１６による鋸形状等のエッジが形成さ
れ、そのエッジによって円筒部材１１に応力集中が生じ
るため、塑性流動部１５が破損する。

【０００６】また、同図に示すように塑性流動部１５は
セレーション１６の端部にまで達しているので、そのセ
レーション１６端部では円筒部材１１と軸部材４とが密
着且つ強固に結合するが、塑性流動部１５が達していな
いセレーション１６の中央部ではそのセレーション１６
と軸穴１２周縁との間に隙間が生じ、円筒部材１１と軸
部材４とが結合しない。

【０００７】このため、軸部材４から円筒部材１１への
トルクはセレーション１６全体にかからず、塑性流動部
１５と固着しているセレーション５両端部だけを介して
伝達されるのでその境目に応力が集中する。

【０００８】そこで、請求項１に記載の考案は上記第１
の問題に鑑みなされたもので、軸部材上の抜止溝縁部に
トルクによる応力集中が生じない金属部材の結合構造を
提供することを目的とする。

【０００９】また、請求項２に記載の考案は上記第１お
よび第２の問題に鑑みなされたもので、抜止溝縁部は勿
論のこと、セレーション部にもトルクによる応力集中が
生じないようにした金属部材の結合構造を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るため請求項１記載の考案は、両端面中心を貫くように
軸穴が形成された円筒部材と、軸側面に上記円筒部材へ
トルクを伝達するスプライン等のセレーションが形成さ
れると共に、上記円筒部材に対する軸穴方向のずれを防
止する抜止溝が両方あるいは少なくとも一方に形成され
た軸部材とを有し、上記円筒部材の軸穴に上記軸部材を
挿入した後、ダイス等によりその円筒部材を押圧して上
記円筒部材に塑性流動を生じさせると共に上記軸部材の
抜止溝に流動させ、上記円筒部材と上記軸部材とを結合
した金属部材の結合構造であって、上記セレーションが
上記軸部材上の上記抜止溝にかからない範囲に形成され
ていることを特徴とする。

【００１１】また、上記第２の課題を解決するため請求
項２に記載の考案は、両端面中心を貫くように軸穴が形
成された円筒部材と、軸側面に上記円筒部材へトルクを
伝達するスプライン等のセレーションが形成されると共
に、上記円筒部材に対する軸穴方向のずれを防止する抜
止溝が両方あるいは少なくとも一方に形成された軸部材
とを有し、上記円筒部材の軸穴に上記軸部材を挿入した
後、ダイス等によりその円筒部材を押圧して上記円筒部
材に塑性流動を生じさせると共に上記軸部材の抜止溝に
流動させ、上記円筒部材と上記軸部材とを結合した金属
部材の結合構造であって、上記セレーションが塑性流動
が生じる上記軸穴周縁に達しない範囲に形成されている
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の構成では、セレーションが上
記軸部材上の上記抜止溝にかからない範囲に形成されて
いるため、抜止溝縁部にはセレーションによるエッジが
形成されない。このため、抜止溝縁部と抜止溝底部とで
は塑性流動が生じて固着する軸穴周縁に対する結合力に
ほとんど差異がなくなり、この抜止溝縁部での応力集中
が生じなくなる。

【００１３】また、請求項２に記載の構成では、セレー
ションが塑性流動が生じる上記軸穴周縁に達しない範囲
に形成されているため、塑性流動が生じた軸穴周縁はセ
レーションにかからない。このため、軸部材から円筒部
材へ伝達されるトルクはセレーション全体を介して円筒
部材に伝達されるので、軸部材上の抜止溝縁部は勿論の
ことセレーションの両端部にも応力集中が生じなくな
る。

【００１４】

【実施例】以下、本考案に係る金属部材結合構造の実施
例を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本考案に係るロータの第１実施例を
示すもので、このロータは円筒部材２１と、軸部材４と
が結合されて構成されている。

【００１６】すなわち、円筒部材２１には軸部材４を挿
入する軸穴２２が円筒部材２１の回転中心、つまりその
両端面中心を貫くように形成されている。

【００１７】一方、軸部材４側面には、軸穴方向のずれ
を防止するためにその軸側面を一周する抜止溝２７がほ
ぼ略軸穴１２長さ間隔あるいはそれより若干短い間隔を
おいて２カ所形成されていると共に、その抜止溝２７間
には抜止溝２７縁部にエッジが形成されないように抜止
溝２７縁部間にセレーション２６が形成されている。軸
部材４側面全体では、図２に示すような歯形のセレーシ
ョンが形成されることになる。

【００１８】そして、本実施例では、円筒部材２１と軸
部材４との結合の際に、同図に示すように軸穴２２に軸
部材４を挿入し、円筒部材２１両端面側からダイス２４
により円筒部材２１両端面の軸穴２２周縁をそれぞれ押
圧する。すると、円筒部材２１両端面近傍の軸穴２２周
縁に軸部材４の軸方向に対し４５度の方向で塑性流動が
起こり、その塑性流動が生じた軸穴２２周縁、つまり塑
性流動部２５が抜止溝２７およびセレーション２６の端
部まで達する。

【００１９】このため、軸部材４の抜止溝２７縁部には
セレーション２６によるエッジが形成されず、抜止溝２
７縁部で円筒部材１へ伝達されるトルクによる応力集中
が生じなくなるので、塑性流動部２５の破損や軸部材３
に亀裂を防止することができ、円筒部材２１と軸部材４
との間の強固な結合が得られる。

【００２０】次に、第２実施例のロータを図３に示す。
この実施例では、上記第１の実施例とは軸部材４上のセ
レーション３６が形成される範囲が異なるだけである。

【００２１】つまり、軸部材４側面には、同図に示すよ
うにその抜止溝３７間であって抜止溝３７縁部にはエッ
ジが形成されないように、しかも塑性流動を生じる軸穴
３２周縁である塑性流動部３５に達しない範囲にセレー
ション３６が形成されている。これは、塑性流動部３５
が軸部材４上において達する範囲である塑性流動域が、
同図に示すようにダイス押圧面径ｐから塑性流動が生じ
る方向、つまり軸部材４の軸方向に対して４５度方向と
軸部材４側面とが交わる地点までであるため、ダイス押
圧面径ｐを従来より小さくして塑性流動域を短くする
か、あるいはセレーション３６端部がその塑性流動域に
達しないようにセレーション３６の長さを短くすること
により行う。

【００２２】このため、この実施例によれば、上記第１
実施例と同様に抜止溝３７縁部と抜止溝３７底部とでは
塑性流動部３５に対する結合力がほとんど変わらなくな
り、抜止溝３７縁部では円筒部材３１へ伝達されるトル
クによる応力集中がなくなるので、塑性流動部３５の破
損や軸部材４が破損することはなくなる。

【００２３】また、塑性流動部３５がセレーション３６
の端部に達してないため、軸部材４から円筒部材３１へ
伝達されるトルクがセレーション３６全体にかかり、有
効セレーション長さが長くなるので、円筒部材２１と軸
部材４との間のより強固な結合が可能となる。

【００２４】尚、上記第１および第２の実施例では、軸
部材側面だけにセレーションを形成して説明したが、本
考案では軸部材側面だけでなく、円筒部材の軸穴内周に
形成し、セレーション同士を噛み合わせるようにしても
よい。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように、上記請求項１に記
載の考案では、セレーションが軸部材上の抜止溝にかか
らない範囲に形成されているため、抜止溝縁部にはセレ
ーションによるエッジが形成されず、抜止溝縁部でエッ
ジによる応力集中がなくなるので、軸穴周縁の破損を防
止して軸部材と円筒部材との間の強固な結合が得られ
る。

【００２６】また、上記請求項２に記載の考案では、セ
レーションが塑性流動が生じる上記軸穴周縁に達しない
範囲に形成されているため、抜止溝縁部にはセレーショ
ンによるエッジが形成されず、抜止溝縁部でエッジによ
る応力集中が生じなくなると共に、塑性流動を生じた軸
穴周縁がセレーションにかからず、軸部材からのトルク
がセレーション全体を介して円筒部材に伝達される。こ
のため、塑性流動を生じた軸穴周縁の破損を防止できる
と共に、トルクを伝達する有効セレーション長さが長く
なるので、軸部材と円筒部材との間のより強固な結合が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る金属部材の結合構造の第１実施例
を示す断面図。

【図２】第１実施例における軸部材の断面全体を示す断
面図。

【図３】本考案に係る金属部材の結合構造の第２実施例
を示す断面図。

【図４】従来の金属部材の結合構造を示す断面図。

【符号の説明】

４ 軸部材 ２１，３１ 円筒部材 ２２，３２ 軸穴 ２６，３６ セレーション ２７，３７ 抜止溝

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】両端面中心を貫くように軸穴が形成された
   円筒部材と、軸側面に上記円筒部材へトルクを伝達する
   スプライン等のセレーションが形成されると共に、上記
   円筒部材に対する軸穴方向のずれを防止する抜止溝が両
   方あるいは少なくとも一方に形成された軸部材とを有
   し、上記円筒部材の軸穴に上記軸部材を挿入した後、ダ
   イス等によりその円筒部材を押圧して上記円筒部材に塑
   性流動を生じさせると共に上記軸部材の抜止溝に流動さ
   せ、上記円筒部材と上記軸部材とを結合した金属部材の
   結合構造であって、上記セレーションが上記軸部材上の
   上記抜止溝にかからない範囲に形成されていることを特
   徴とする金属部材の結合構造。
2. 【請求項２】両端面中心を貫くように軸穴が形成された
   円筒部材と、軸側面に上記円筒部材へトルクを伝達する
   スプライン等のセレーションが形成されると共に、上記
   円筒部材に対する軸穴方向のずれを防止する抜止溝が両
   方あるいは少なくとも一方に形成された軸部材とを有
   し、上記円筒部材の軸穴に上記軸部材を挿入した後、ダ
   イス等によりその円筒部材を押圧して上記円筒部材に塑
   性流動を生じさせると共に上記軸部材の抜止溝に流動さ
   せ、上記円筒部材と上記軸部材とを結合した金属部材の
   結合構造であって、上記セレーションが塑性流動が生じ
   る上記軸穴周縁に達しない範囲に形成されていることを
   特徴とする金属部材の結合構造。