JPH04125070U - 回転機構部品の溶接構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 大歯車２１に凹部として段付き穴１１を設
け、その段部１２の周囲に斜面として面取り２２を備え
る。面取り２２の斜面に小歯車２０の端面外周を当接し
て溶接して結合歯車にする。 【効果】 結合歯車を駆動して小歯車と大歯車との間に
「ねじり」が作用したとき、テコの原理より溶接部に作
用する力は小歯車の外周に作用する力と等しくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は歯車、プーリ等の回転機構部品を結合する電気抵抗溶接構造に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、歯車、プーリ等の回転機構部品を直径の大小により第１及び第２の回 転機構部品に分けて結合し、結合回転機構部品とする場合、圧入、カシメ、ねじ 、溶接等による。回転機構部品が小物で溶接により結合する場合は電気抵抗溶接 が便利でよく用いられている。電気抵抗溶接とは溶接体に電流を流し、接触抵抗 熱で半溶融状態になった時に加圧して溶接する方法である。結合回転機構部品と して結合歯車を例にとって図面を参照しながら説明する。

【０００３】 図４は結合歯車の斜視図であり、図５は小歯車及び大歯車の正面図と側面図で ある。図５（イ），（ロ）は小歯車の正面図、側面図を示し、図５（ハ），（ニ ）は大歯車の正面図、側面図を示している。第２の回転機構部品としての小歯車 ２の両側面にはボス部４，５が設けてある。ボス部４はさらに第１の回転機構部 品としての大歯車３の後述する穴とハメアイ関係になる軸部６と当接部７とから なる。ボス部５には結合歯車１となったとき図示せぬシャフトに固着する取付用 穴８が設けてある。又、ボス部４からボス部５にかけて図示せぬシャフトを通す 貫通穴９が設けてある。小歯車２、軸部６、当接部７のそれぞれの外径寸法Ａ， Ｂ，Ｃの関係は Ａ＞Ｂ＞Ｃ である。

【０００４】 大歯車３には小歯車２の軸部６とハメアイ関係になる軸穴部１０を有する段付 き穴１１が設けてある。

【０００５】 段部１２は小歯車２の当接部７を受ける座となる。

【０００６】 従って当接部７と段部１２とに電流を集中させるために、小歯車２の外径寸法 Ａ、当接部７の外径Ｂと大歯車３の段付き穴１１の内径Ｅ，Ｆとの関係は Ｆ＞Ａ，Ｂ＞Ｅ である。

【０００７】 図６は従来例の溶接説明図である。

【０００８】 小歯車２を大歯車３に挿入し、大歯車３の段部１２に小歯車の当接部７を当接 させて、電気抵抗溶接機の固定側電極１３に乗せる。スイッチ１４を“オン”に すると、制御部１５が可動側電極１６を矢印Ｇ方向へ下降し、小歯車２と大歯車 ３とを一体にする圧力を発生しながら電流を流す。電流は当接部７と段部１２と の溶接部に集中し、溶接部は接触抵抗熱により溶ける。電流が除去されると溶接 部は冷えて図４に示したような小歯車２と大歯車３とからなる結合歯車１が完成 する。

【０００９】 ところで結合歯車１は図７（イ）に示すように小歯車２、大歯車３の力の作用 点Ｈ，Ｉから共通の中心軸線に下した垂線と中心軸線との交点Ｊ，Ｋは一致しな い。従って小歯車２又は大歯車３に力が作用すると他方には反作用の力が作用し て「ねじり」が発生する。特に静止状態から回転状態に移る瞬間大きなねじり力 が結合歯車１に作用する。今、駆動側に小歯車２を噛み合せ、負荷側に大歯車３ を噛み合せて、大歯車３が静止状態から回転状態に移る瞬間、小歯車２に作用す る力をＬとすると、大歯車３にはテコの原理から Ｌ×Ａ／２＝Ｍ×Ｄ／２ Ｍ＝Ｌ×Ａ／Ｄ の力が力Ｌと反対方向に作用する。

【００１０】 又、このとき溶接部１７に作用する力をＮとすると、図７（ロ）に示すように Ｌ×Ａ／２＝Ｍ×Ｂ／２ Ｎ＝Ｌ×Ａ／Ｂ Ｎ／Ｌ＝Ａ／Ｂ Ａ／Ｂ＞１からＮ／Ｌ＞１ Ｎ＞Ｌ 即ち、結合歯車１が回転する毎に力Ｌの反対方向へ、且つ増大された力Ｎとし て溶接部１７に繰返し作用することになる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

従来の回転機構部品の溶接構造にあっては、テコの原理により増大された力が 溶接部に繰返し作用するので溶接部から破壊してしまう恐れがあるという問題点 があった。

【００１２】 本考案は、直径の大小により第１の回転機構部品と第２の回転機構部品とから なる結合回転機構部品の溶接部に作用する力を第２の回転機構部品に作用する力 と等しい力にする回転機構部品の溶接構造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の回転機構部品の溶接構造においては、第 １の回転機構部品に凹部を設け、この凹部の底面周囲を斜面となし、第２の回転 機構部品の端面外周を斜面に当接するようにしたものである。

【００１４】

【作用】

上記のように構成された第１の回転機構部品と第２の回転機構部品とを溶接す る場合、それぞれを同軸に位置決めして当接させると、第２の回転機構部品の端 面外周が第１の回転機構部品に設けた凹部の斜面に当接する。電流を流しながら 加圧すると、電流は端面外周に集中して斜面側に流れる。このとき当接部は溶け て溶着する。 従って本考案によれば、第２の回転機構部品の溶接位置は第１の回転機構部品 に対して第２の回転機構部品の外周径と同じ位置になり、溶接部には第２の回転 機構部品の外周に作用する力と等しい力が作用する。

【００１５】

【実施例】

本考案の一実施例について図面を参照しながら説明する。なお、各図面に共通 な要素には同一符号を付す。

【００１６】第１実施例 図１は小歯車及び大歯車の正面図と側面図である。同図（イ），（ロ）は小歯 車の正面図、側面図を示し、同図（ハ），（ニ）は大歯車の正面図、側面図を示 す。小歯車２０が従来例の小歯車２と異なるところは結合歯車となったとき、図 示せぬシャフトに固着する取付用穴８を設けたボス部５のみとし、他の側面には ボス部を設けない点である。

【００１７】 又、大歯車２１が従来例の大歯車３と異なるところは段付き穴１１の段部１２ の周囲に斜面２２を設けた点である。

【００１８】 図２は第１実施例の溶接説明図である。小歯車２０を大歯車２１に挿入し、大 歯車２１の段部１２に設けた斜面２２に小歯車２０の端面外周を当接させて、電 気抵抗溶接機の固定例電極２３に乗せる。スイッチ１４をオンにすると、制御部 １５が可動側電極１６を矢印Ｇ方向へ下降し、小歯車２０と大歯車２１とを一体 にする圧力を発生しながら電流を流す。電流は小歯車２０の端面外周と大歯車２ １の斜面２２との溶接部に集中し、溶接部は接触抵抗熱により溶ける。電流が除 去されると、溶接部は冷えて図４に示したような結合歯車１となる。

【００１９】 本実施例の結合歯車は溶接部が大歯車２１に対して小歯車２０の外周と同じ位 置なので、小歯車２０の外周に作用する力と等しい力が溶接部に作用する。

【００２０】第２実施例 第２実施例が第１実施例と異なるところは溶接の際図３に示したように大小の 歯車を固定側電極に位置決めした点である。即ち、固定側電極２３にベークライ ト等の絶縁材による位置決めボス２４を設けておく。溶接時に、小歯車２０、大 歯車２１にそれぞれ設けた貫通穴９，１０をボス２４に挿入して位置決めし、溶 接する。

【００２１】 第２実施例は第１実施例に比べて治具により両歯車を位置決めしてあるので、 小歯車２０は大歯車２１に対して倒れが発生しない。

【００２２】 第１実施例及び第２実施例において、大歯車に小歯車の外周を逃げる段付き穴 を設けたが、小歯車の外周を逃げる必要がない場合は大歯車の端面から斜面を形 成するスリバチ状の凹部にしてもよい。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように構成されているので、以下に記載される効果を奏 する。 第２の回転機構部品の端面外周が第１の回転機構部品に直接溶接されるように したことにより、結合回転機構部品を駆動する際、溶接部には第２の回転機構部 品の外周に作用する力とほぼ等しい力が反対方向へ作用する。 従って、結合回転機構部品が駆動する毎に繰返し「ねじり」が作用しても、従 来技術のように第２の回転機構部品の外周に作用する力が増大されて溶接部に作 用することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の歯車の正面図と側面図である。

【図２】第１実施例の溶接説明図である。

【図３】第２実施例の溶接説明図である。

【図４】結合歯車の斜視図である。

【図５】従来例の歯車の正面図と側面図である。

【図６】従来例の溶接説明図である。

【図７】結合歯車に発生する「ねじり」の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 結合歯車 ２，２０ 小歯車 ３，２１ 大歯車 ２２ 面取り

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の回転機構部品と第２の回転機構部
   品とを溶接して結合回転機構部品にする回転機構部品の
   溶接構造において、第１の回転機構部品に凹部を設け、
   この凹部の底面周囲を斜面となし、第２の回転機構部品
   の端面外周を斜面に当接するようにしたことを特徴とす
   る回転機構部品の溶接構造。