JPH06185529A - 軸装置 - Google Patents
軸装置Info
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- JPH06185529A JPH06185529A JP4355574A JP35557492A JPH06185529A JP H06185529 A JPH06185529 A JP H06185529A JP 4355574 A JP4355574 A JP 4355574A JP 35557492 A JP35557492 A JP 35557492A JP H06185529 A JPH06185529 A JP H06185529A
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- fitting
- pressure
- groove
- press
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
- F16D1/0858—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 筒体と軸の圧入及び引抜き作業において、圧
力流体の効果を最大限発揮できるような軸装置を提供す
る。 【構成】 筒体３１と軸３２との嵌合部に圧力流体を導
入する溝１０１を円周方向に設け、この溝１０１の軸方
向断面における嵌合面に対する平均傾斜角を、嵌合面圧
力が高い側より低い側の方が大きくなるように形成し
た。 【効果】 筒体と軸との圧入、引抜きが非常に円滑に行
われ、軸の寿命が延びると共に、圧入引抜き作業に使用
するプレス容量を小さくできる。
力流体の効果を最大限発揮できるような軸装置を提供す
る。 【構成】 筒体３１と軸３２との嵌合部に圧力流体を導
入する溝１０１を円周方向に設け、この溝１０１の軸方
向断面における嵌合面に対する平均傾斜角を、嵌合面圧
力が高い側より低い側の方が大きくなるように形成し
た。 【効果】 筒体と軸との圧入、引抜きが非常に円滑に行
われ、軸の寿命が延びると共に、圧入引抜き作業に使用
するプレス容量を小さくできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般機械における筒
体と軸(例えば鉄道車両用輪軸)の組立及び分解に際し、
その嵌合部にオイルインジェクターにより圧力油を導入
して軸の圧入及び引抜きを行う装置に関する。
体と軸(例えば鉄道車両用輪軸)の組立及び分解に際し、
その嵌合部にオイルインジェクターにより圧力油を導入
して軸の圧入及び引抜きを行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５は、従来の圧力油導入溝を有する
筒体と軸の圧入嵌合部を示す断面図であり、筒体１の内
径部に設けられた圧力油導入溝１１は、軸方向の断面が
左右ほぼ対称形になっており(図１５では半円形)、その
軸方向位置は、筒体１と軸２の嵌合面圧力の一番高い箇
所(図１５のほぼ軸方向中央部)に設置され、オイルイン
ジェクターにより導かれる圧力油が、筒体１と軸２が接
触する嵌合部全体に行き渡るように構成されている。図
１６は図１５の嵌合部の圧力分布を示すもので、図中、
σは嵌合部の単位面積当りの接触面圧力、ｘは軸方向の
長さを示す。
筒体と軸の圧入嵌合部を示す断面図であり、筒体１の内
径部に設けられた圧力油導入溝１１は、軸方向の断面が
左右ほぼ対称形になっており(図１５では半円形)、その
軸方向位置は、筒体１と軸２の嵌合面圧力の一番高い箇
所(図１５のほぼ軸方向中央部)に設置され、オイルイン
ジェクターにより導かれる圧力油が、筒体１と軸２が接
触する嵌合部全体に行き渡るように構成されている。図
１６は図１５の嵌合部の圧力分布を示すもので、図中、
σは嵌合部の単位面積当りの接触面圧力、ｘは軸方向の
長さを示す。
【０００３】図１７は圧力油導入溝を有する鉄道車両用
輪軸の一例を表わした断面図であり、歯車３３のボス部
３１に車軸３２を圧入したところを示す。歯車３３のボ
ス部３１の外径は、その両端部３１ａと中央のリム部３
１ｂにおいて大きさが異なり、それらの場所によって嵌
合面圧力も異なる。即ち、一般に圧入締め代を有する筒
体と軸の嵌合面圧力は、下記の式(１)によって表わされ
る。 σ＝Ｅδ／２ｄ×（１−ｄ2／Ｄ2）…（１） ここにσは単位面積当りの筒体と軸の嵌合面圧力 Ｄは筒体の外径 ｄは嵌合部の直径（筒体の内径） Ｅは筒体及び軸の縦弾性係数 δは締め代（軸の外径と筒体の内径の差） ここで、嵌合部の直径(筒体の内径)ｄと締め代δが一定
の場合、嵌合面圧力σと筒体の外径Ｄの関係は図１８に
示すようになり、外径Ｄが大きくなるにつれ圧力(嵌合
面応力)σも大きくなる。従って、オイルインジェクタ
ーの油圧を嵌合部全体に浸透させるためには、圧力油を
嵌合面圧力が一番高いところ、即ち筒体の外径Ｄが一番
大きいところから導く必要があった。
輪軸の一例を表わした断面図であり、歯車３３のボス部
３１に車軸３２を圧入したところを示す。歯車３３のボ
ス部３１の外径は、その両端部３１ａと中央のリム部３
１ｂにおいて大きさが異なり、それらの場所によって嵌
合面圧力も異なる。即ち、一般に圧入締め代を有する筒
体と軸の嵌合面圧力は、下記の式(１)によって表わされ
る。 σ＝Ｅδ／２ｄ×（１−ｄ2／Ｄ2）…（１） ここにσは単位面積当りの筒体と軸の嵌合面圧力 Ｄは筒体の外径 ｄは嵌合部の直径（筒体の内径） Ｅは筒体及び軸の縦弾性係数 δは締め代（軸の外径と筒体の内径の差） ここで、嵌合部の直径(筒体の内径)ｄと締め代δが一定
の場合、嵌合面圧力σと筒体の外径Ｄの関係は図１８に
示すようになり、外径Ｄが大きくなるにつれ圧力(嵌合
面応力)σも大きくなる。従って、オイルインジェクタ
ーの油圧を嵌合部全体に浸透させるためには、圧力油を
嵌合面圧力が一番高いところ、即ち筒体の外径Ｄが一番
大きいところから導く必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の軸装置の油圧導
入溝は、ボスの外径が一番大きい箇所に設けなければな
らず、図１９に示すように、油圧導入溝１１をそのほぼ
中央部に配置した筒体では、その溝１１と軸３２とが嵌
合するまでは、オイルインジェクターにより油圧を掛け
ることができなかった。又、ボス３１から軸３２を引き
抜く時も、その途中で嵌合部から圧力導入溝１１がはず
れるため、オイルインジェクターによる油圧を利用でき
る範囲が限定されていた。特に、鉄道車両用輪軸におい
ては、軸の錆等を除くために定期的に筒体３１と軸３２
を分解し組立を行う必要があるが、オイルインジェクタ
ーによる圧力油の導入範囲が限定されると、組立分解の
際に車軸に傷が付いたり、圧入及び引抜き作業がスムー
スに行われない問題が生じる。
入溝は、ボスの外径が一番大きい箇所に設けなければな
らず、図１９に示すように、油圧導入溝１１をそのほぼ
中央部に配置した筒体では、その溝１１と軸３２とが嵌
合するまでは、オイルインジェクターにより油圧を掛け
ることができなかった。又、ボス３１から軸３２を引き
抜く時も、その途中で嵌合部から圧力導入溝１１がはず
れるため、オイルインジェクターによる油圧を利用でき
る範囲が限定されていた。特に、鉄道車両用輪軸におい
ては、軸の錆等を除くために定期的に筒体３１と軸３２
を分解し組立を行う必要があるが、オイルインジェクタ
ーによる圧力油の導入範囲が限定されると、組立分解の
際に車軸に傷が付いたり、圧入及び引抜き作業がスムー
スに行われない問題が生じる。
【０００５】この発明は上記のような問題を解消するた
めになされたもので、筒体と軸の圧入及び引抜き作業に
おいて、オイルインジェクターの効果を最大限発揮でき
るような軸装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、筒体と軸の圧入及び引抜き作業に
おいて、オイルインジェクターの効果を最大限発揮でき
るような軸装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の軸装置は、筒
体と軸との嵌合部に圧力流体を導入する溝を筒体又は軸
の円周方向に設け、筒体と軸の圧入又は引抜き作業の際
に溝に圧力流体を導くものにおいて、圧力流体導入溝の
軸方向断面における嵌合面に対する平均傾斜角を、嵌合
面圧力が高い側より低い側の方が大きくなるように形成
したものである。
体と軸との嵌合部に圧力流体を導入する溝を筒体又は軸
の円周方向に設け、筒体と軸の圧入又は引抜き作業の際
に溝に圧力流体を導くものにおいて、圧力流体導入溝の
軸方向断面における嵌合面に対する平均傾斜角を、嵌合
面圧力が高い側より低い側の方が大きくなるように形成
したものである。
【０００７】また、圧力流体導入溝を筒体と軸との嵌合
部端部に設け、軸方向断面の嵌合面に対する平均傾斜角
を、筒体と軸の嵌合部長手方向をより小さく形成して圧
力流体が優先的に導かれるようにしたものである。
部端部に設け、軸方向断面の嵌合面に対する平均傾斜角
を、筒体と軸の嵌合部長手方向をより小さく形成して圧
力流体が優先的に導かれるようにしたものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、圧力流体導入溝の形状を
左右非対称にして嵌合接触圧力が低い側より高い側に先
に圧力流体が浸透するようにしたものであり、オイルイ
ンジェクターの油圧等を利用して筒体と軸の嵌合面圧力
の増減を行い、油圧の浸透方向を自由に設定できる。
左右非対称にして嵌合接触圧力が低い側より高い側に先
に圧力流体が浸透するようにしたものであり、オイルイ
ンジェクターの油圧等を利用して筒体と軸の嵌合面圧力
の増減を行い、油圧の浸透方向を自由に設定できる。
【０００９】
実施例１．図１はこの発明の実施例１に係る軸装置の断
面図である。図において、３２は鉄道用車両等の車軸で
あり、３３はこの車軸３２に締め代を持たせて圧入され
た歯車である。歯車３３は小径のボス部３１ａと大径の
ボス部３１ｂを有しており、小径のボス部３１ａ端部の
内径には、軸方向に対して左右非対称断面形状のオイル
インジェクター用圧力油導入溝１０１が設けられてい
る。なお、以下の説明では上記ボス部３１ａ,３１ｂを
総称して筒体３１と呼ぶこととする。図２ａは図１の圧
力油導入溝１０１の拡大断面を示した図であり、導入溝
１０１の内部壁の傾斜として、軸方向の嵌合圧力の高い
側を鋭角θBに、嵌合圧力の低い側を鈍角θAに形成して
いる。
面図である。図において、３２は鉄道用車両等の車軸で
あり、３３はこの車軸３２に締め代を持たせて圧入され
た歯車である。歯車３３は小径のボス部３１ａと大径の
ボス部３１ｂを有しており、小径のボス部３１ａ端部の
内径には、軸方向に対して左右非対称断面形状のオイル
インジェクター用圧力油導入溝１０１が設けられてい
る。なお、以下の説明では上記ボス部３１ａ,３１ｂを
総称して筒体３１と呼ぶこととする。図２ａは図１の圧
力油導入溝１０１の拡大断面を示した図であり、導入溝
１０１の内部壁の傾斜として、軸方向の嵌合圧力の高い
側を鋭角θBに、嵌合圧力の低い側を鈍角θAに形成して
いる。
【００１０】ところで、従来の圧力油導入溝は図１５，
図１７に示すように、左右対称の半円形に近い形状であ
るため、オイルインジェクターから注入された高圧油は
左右均等に浸透する傾向にあるが、片側の圧入面接触圧
力が高い場合、その高い側には油圧は浸透せず圧入面圧
力が低い方に浸透し、圧入面全体に浸透する前に外に漏
れてしまう。また、嵌合面圧力の高い場所に圧力油導入
溝を設けると、軸がその位置に圧入されるまで圧力油を
導入できないことになる。
図１７に示すように、左右対称の半円形に近い形状であ
るため、オイルインジェクターから注入された高圧油は
左右均等に浸透する傾向にあるが、片側の圧入面接触圧
力が高い場合、その高い側には油圧は浸透せず圧入面圧
力が低い方に浸透し、圧入面全体に浸透する前に外に漏
れてしまう。また、嵌合面圧力の高い場所に圧力油導入
溝を設けると、軸がその位置に圧入されるまで圧力油を
導入できないことになる。
【００１１】本実施例では、圧力油導入溝１０１を図２
ａに示すような形状にすることにより、下記の作用を奏
する。即ち、図２ａに示すようにオイルインジェクター
の圧力油が導入溝１０１に導かれると、導入溝１０１の
内面壁のあらゆる方向に圧力油が一様に作用し、圧入面
圧力が低い側のＡ面には、矢印の方向に筒体３１の一部
を軸３２側に押し付ける力Ｐ1が作用して、筒体３１と
軸３２の接触面Ｃ部の圧力が増大する。一方、圧入面圧
力が高い側のＢ面には、矢印の方向に筒体３１の一部を
軸３２から引き放す力Ｐ2が作用し、筒体３１と軸３２
の接触面Ｄ部の圧力が減少する。そして、上記Ｐ1、Ｐ2
の筒体３１と軸３２の接触面に垂直な方向の分力の単位
面積当りの力をそれぞれσPV1、σPV2とし、油圧が作用
しない時の接触面Ｃ部及びＤ部の単位面積当りの圧入面
圧力をそれぞれσC、σD（σC＜σD）とすると、下記の
不等式（２）が成立するように圧力油導入溝１０１の形
状を決めれば、オイルインジェクターからの圧力油を筒
体３１と軸３２の圧入接触面Ｃ部よりＤ部の方に先に浸
透させることができる。 σC＋σPV1＞σD−σPV2…（２） また、圧力油導入溝１０１の内壁面Ｂが圧入面圧力の高
いＤ側に向って鋭角に構成されているので、くさび効果
により圧力油がＤ方向によりいっそう浸透しやすくなる
効果がある。
ａに示すような形状にすることにより、下記の作用を奏
する。即ち、図２ａに示すようにオイルインジェクター
の圧力油が導入溝１０１に導かれると、導入溝１０１の
内面壁のあらゆる方向に圧力油が一様に作用し、圧入面
圧力が低い側のＡ面には、矢印の方向に筒体３１の一部
を軸３２側に押し付ける力Ｐ1が作用して、筒体３１と
軸３２の接触面Ｃ部の圧力が増大する。一方、圧入面圧
力が高い側のＢ面には、矢印の方向に筒体３１の一部を
軸３２から引き放す力Ｐ2が作用し、筒体３１と軸３２
の接触面Ｄ部の圧力が減少する。そして、上記Ｐ1、Ｐ2
の筒体３１と軸３２の接触面に垂直な方向の分力の単位
面積当りの力をそれぞれσPV1、σPV2とし、油圧が作用
しない時の接触面Ｃ部及びＤ部の単位面積当りの圧入面
圧力をそれぞれσC、σD（σC＜σD）とすると、下記の
不等式（２）が成立するように圧力油導入溝１０１の形
状を決めれば、オイルインジェクターからの圧力油を筒
体３１と軸３２の圧入接触面Ｃ部よりＤ部の方に先に浸
透させることができる。 σC＋σPV1＞σD−σPV2…（２） また、圧力油導入溝１０１の内壁面Ｂが圧入面圧力の高
いＤ側に向って鋭角に構成されているので、くさび効果
により圧力油がＤ方向によりいっそう浸透しやすくなる
効果がある。
【００１２】図３及び図４は本実施例１による軸装置の
圧入工程及び圧入力曲線を示すものであり、図１９及び
図２０は従来の軸装置の圧入工程及び圧入力曲線を示す
ものである。なおここで、実施例１及び従来例ともに、
軸３２の直径を２５０ｍｍ、オイルインジェクターの圧
力油を１５００〜１８００ｋｇ／ｃｍ2の条件で軸の圧
入作業を行った。実施例１では図４に示すように全工程
を通じて圧入力曲線は５ton前後で推移し、圧入(引抜)
力のピークは約５〜２０tonに抑えられるが、従来例で
は図２０に示すように、圧入(引抜)力のピークは８０〜
１００tonに達し大きな圧力が作用する。このように、
本実施例による筒体と軸の圧入(引抜)力は従来と比べて
非常に低くなるので圧入(引抜)の際に大容量のプレスは
不要となり、工場設備費も節約できる。なお、図４及び
図２０においてＦは圧入(引抜)力(ton)、ｘは圧入長さ
を示す。
圧入工程及び圧入力曲線を示すものであり、図１９及び
図２０は従来の軸装置の圧入工程及び圧入力曲線を示す
ものである。なおここで、実施例１及び従来例ともに、
軸３２の直径を２５０ｍｍ、オイルインジェクターの圧
力油を１５００〜１８００ｋｇ／ｃｍ2の条件で軸の圧
入作業を行った。実施例１では図４に示すように全工程
を通じて圧入力曲線は５ton前後で推移し、圧入(引抜)
力のピークは約５〜２０tonに抑えられるが、従来例で
は図２０に示すように、圧入(引抜)力のピークは８０〜
１００tonに達し大きな圧力が作用する。このように、
本実施例による筒体と軸の圧入(引抜)力は従来と比べて
非常に低くなるので圧入(引抜)の際に大容量のプレスは
不要となり、工場設備費も節約できる。なお、図４及び
図２０においてＦは圧入(引抜)力(ton)、ｘは圧入長さ
を示す。
【００１３】図２ｂは図２ａの圧力油導入溝１０１を実
用的な形状にしたものであり、この導入溝１０１ａによ
れば、溝の中ぐり等の加工が簡易になりかつ応力集中防
止用のＲ等が設けられている。
用的な形状にしたものであり、この導入溝１０１ａによ
れば、溝の中ぐり等の加工が簡易になりかつ応力集中防
止用のＲ等が設けられている。
【００１４】実施例２．実施例２では、図５ａに示すよ
うに圧力油導入溝１０２のＡ面を筒体３１と軸３２との
接触面と垂直にし、Ｂ面のみに傾斜(鋭角)を設けること
によって、圧入面力が高い側のＢ面に矢印の方向に筒体
３１の一部を軸３２から引き放す力Ｐ2を作用させて、
筒体３１と軸３２の接触面Ｄ部の接触圧力を減少させ
る。ここで、上記圧力Ｐ2の筒体３１と軸３２の接触面
に垂直な分力の単位面積当りの力をσPV2とし、油圧が
作用しないときの接触面Ｃ部及びＤ部の単位面積当りの
圧入面圧力をそれぞれσC、σD（σC＜σD）とすると、
下記の不等式（３）が成立するように圧力油導入溝１０
２の形状(Ｂ面の傾斜)を決めれば、オイルインジェクタ
ーからの圧力油を筒体３１と軸３２の圧入接触面Ｃ部よ
りＤ部の方に先に浸透させることができる。 σC＞σD−σPV2…（３） なお、溝１０２のＡ面に作用する油圧は筒体３１と軸３
２の嵌合接触面と平行になるので上記嵌合接触面に対す
る垂直分力は０となり考慮する必要は無い。また、実施
例１と同様、圧力油導入１０２の内壁面Ｂが接触面Ｄに
向って鋭角に構成されているので、圧力油がくさび効果
によりＤ方向によりいっそう浸透しやすい効果がある。
図５ｂは実施例２の実用的な圧力油導入溝１０２ａを示
したものである。
うに圧力油導入溝１０２のＡ面を筒体３１と軸３２との
接触面と垂直にし、Ｂ面のみに傾斜(鋭角)を設けること
によって、圧入面力が高い側のＢ面に矢印の方向に筒体
３１の一部を軸３２から引き放す力Ｐ2を作用させて、
筒体３１と軸３２の接触面Ｄ部の接触圧力を減少させ
る。ここで、上記圧力Ｐ2の筒体３１と軸３２の接触面
に垂直な分力の単位面積当りの力をσPV2とし、油圧が
作用しないときの接触面Ｃ部及びＤ部の単位面積当りの
圧入面圧力をそれぞれσC、σD（σC＜σD）とすると、
下記の不等式（３）が成立するように圧力油導入溝１０
２の形状(Ｂ面の傾斜)を決めれば、オイルインジェクタ
ーからの圧力油を筒体３１と軸３２の圧入接触面Ｃ部よ
りＤ部の方に先に浸透させることができる。 σC＞σD−σPV2…（３） なお、溝１０２のＡ面に作用する油圧は筒体３１と軸３
２の嵌合接触面と平行になるので上記嵌合接触面に対す
る垂直分力は０となり考慮する必要は無い。また、実施
例１と同様、圧力油導入１０２の内壁面Ｂが接触面Ｄに
向って鋭角に構成されているので、圧力油がくさび効果
によりＤ方向によりいっそう浸透しやすい効果がある。
図５ｂは実施例２の実用的な圧力油導入溝１０２ａを示
したものである。
【００１５】実施例３．更に、図６ａに示すように圧力
油導入溝１０３のＡ面(接触面圧力が低い側)に傾斜(接
触面となす角が鈍角)をつけ、Ｂ面(接触面圧力が高い
側)を垂直に構成して、オイルインジェクターの油圧に
より筒体３１と軸３２の嵌合接触面Ｃ部の圧力を増大さ
せることにより、上記実施例１，２と同様の作用を達成
することができる。なお、図６ｂは実施例３の実用的な
形状を示したものである。
油導入溝１０３のＡ面(接触面圧力が低い側)に傾斜(接
触面となす角が鈍角)をつけ、Ｂ面(接触面圧力が高い
側)を垂直に構成して、オイルインジェクターの油圧に
より筒体３１と軸３２の嵌合接触面Ｃ部の圧力を増大さ
せることにより、上記実施例１，２と同様の作用を達成
することができる。なお、図６ｂは実施例３の実用的な
形状を示したものである。
【００１６】実施例４．上記実施例では、圧力油導入溝
の内壁構造として直線状の傾斜を有するものを示した
が、図７に示すように円形の傾斜を持たせた溝形状でも
良く、また楕円形状等も考えられ、要するに軸方向にお
いて溝内壁の平均傾斜角を嵌合接触面の高い側に比べ低
い側を大きく構成すれば良い。
の内壁構造として直線状の傾斜を有するものを示した
が、図７に示すように円形の傾斜を持たせた溝形状でも
良く、また楕円形状等も考えられ、要するに軸方向にお
いて溝内壁の平均傾斜角を嵌合接触面の高い側に比べ低
い側を大きく構成すれば良い。
【００１７】実施例５．上記実施例では圧力油導入溝が
筒体３１側に設けられている軸装置について説明した
が、図８に示すように軸３２側に圧力油導入溝１２０を
設けても良い。この場合、図９に示すように圧力用導入
溝１２０の内壁の嵌合接触圧力の高い側を鋭角に低い側
を鈍角に構成すると、上記実施例における作用説明と同
様に圧力油は嵌合接触圧力の高い側に向って流れ、軸の
圧入及び引抜き作業がスムースに行われる。
筒体３１側に設けられている軸装置について説明した
が、図８に示すように軸３２側に圧力油導入溝１２０を
設けても良い。この場合、図９に示すように圧力用導入
溝１２０の内壁の嵌合接触圧力の高い側を鋭角に低い側
を鈍角に構成すると、上記実施例における作用説明と同
様に圧力油は嵌合接触圧力の高い側に向って流れ、軸の
圧入及び引抜き作業がスムースに行われる。
【００１８】実施例６．実施例５の応用として、軸３２
側に図１０に示すような圧力油導入溝１２１を設けるこ
とにより実施例５と同様の効果を得ることができる。実
施例７．また、実施例５の応用として、図１１に示すよ
うに軸３２側に実施例３と同様の圧力油導入溝１２２を
設けることにより実施例５と同様の効果を得ることがで
きる。実施例８．更に、図１２に示すように軸３２側に
円形、楕円形状の圧力油導入溝１２３を設けても良い。
側に図１０に示すような圧力油導入溝１２１を設けるこ
とにより実施例５と同様の効果を得ることができる。実
施例７．また、実施例５の応用として、図１１に示すよ
うに軸３２側に実施例３と同様の圧力油導入溝１２２を
設けることにより実施例５と同様の効果を得ることがで
きる。実施例８．更に、図１２に示すように軸３２側に
円形、楕円形状の圧力油導入溝１２３を設けても良い。
【００１９】実施例９．上記実施例１〜８では、圧力油
導入溝の形状を筒体と軸との嵌合面圧力の高低を考慮し
て決定していたが、図１３又は図１４に示すような外径
が一定で嵌合面圧力が変化しない筒体３００に軸３１を
圧入及び引抜きを行う場合でも、適用することができ
る。即ち図１３では、筒体３００の端部付近に圧力油導
入溝４００を設けて、その溝内壁の平均傾斜角を嵌合部
の短手方向より長手方向をより小さくなるように構成す
ることにより、軸長手方向に圧力油が浸透して圧入及び
引抜き作業がスムースに行われる。また図１４では、軸
３１の嵌合部端部に圧力油導入溝５００を設けて、その
溝内壁の平均傾斜角を嵌合部の短手方向より長手方向を
より小さくするように構成すれば同様の効果を達成でき
る。
導入溝の形状を筒体と軸との嵌合面圧力の高低を考慮し
て決定していたが、図１３又は図１４に示すような外径
が一定で嵌合面圧力が変化しない筒体３００に軸３１を
圧入及び引抜きを行う場合でも、適用することができ
る。即ち図１３では、筒体３００の端部付近に圧力油導
入溝４００を設けて、その溝内壁の平均傾斜角を嵌合部
の短手方向より長手方向をより小さくなるように構成す
ることにより、軸長手方向に圧力油が浸透して圧入及び
引抜き作業がスムースに行われる。また図１４では、軸
３１の嵌合部端部に圧力油導入溝５００を設けて、その
溝内壁の平均傾斜角を嵌合部の短手方向より長手方向を
より小さくするように構成すれば同様の効果を達成でき
る。
【００２０】上記実施例１〜９において、圧力油導入溝
は筒体又は軸の円周方向全周に設けるのが最良である
が、円周一部に設けても良い。
は筒体又は軸の円周方向全周に設けるのが最良である
が、円周一部に設けても良い。
【００２１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、筒体と
軸との圧入作業の際にオイルインジェクターの油圧を嵌
合面の広い範囲に効かすことができ、又引抜く際も同様
に油圧を広い範囲に効かすことができるので、筒体又は
軸の嵌合面に傷が付くのを広範囲にわたって防止でき
る。更に、従来と比べて筒体と軸の圧入(引抜き)力は非
常に低くなるので大容量のプレスは不要になり工場設備
費が節約できる効果がある。
軸との圧入作業の際にオイルインジェクターの油圧を嵌
合面の広い範囲に効かすことができ、又引抜く際も同様
に油圧を広い範囲に効かすことができるので、筒体又は
軸の嵌合面に傷が付くのを広範囲にわたって防止でき
る。更に、従来と比べて筒体と軸の圧入(引抜き)力は非
常に低くなるので大容量のプレスは不要になり工場設備
費が節約できる効果がある。
【図１】この発明の実施例１に係る軸装置を示す断面図
である。
である。
【図２】実施例１の軸装置の圧力油導入溝の拡大断面を
示す図である。
示す図である。
【図３】実施例１の軸装置の圧入又は引抜き工程を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】実施例１の軸装置の圧入又は引抜き工程の圧入
曲線を示す図である。
曲線を示す図である。
【図５】実施例２に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大断
面を示す図である。
面を示す図である。
【図６】実施例３に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大断
面を示す図である。
面を示す図である。
【図７】実施例４に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大断
面を示す図である。
面を示す図である。
【図８】実施例５に係る軸装置を示す断面図である。
【図９】実施例５に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大断
面を示す図である。
面を示す図である。
【図１０】実施例６に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図１１】実施例７に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図１２】実施例８に係る軸装置の圧力油導入溝の拡大
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図１３】実施例９に係る軸装置を示す断面図である。
【図１４】実施例９に係る軸装置を示す断面図である。
【図１５】従来のオイルインジェクター圧力油導入溝を
有する一般的な軸装置を示す断面図である。
有する一般的な軸装置を示す断面図である。
【図１６】図１５の軸装置の嵌合部の単位面積当りの接
触面圧力分布を示す図である。
触面圧力分布を示す図である。
【図１７】従来の車軸に歯車を圧入した軸装置の一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１８】図１７の軸装置の嵌合部の単位面積当りの接
触面圧力分布を示す図である。
触面圧力分布を示す図である。
【図１９】従来の軸装置の圧入又は引抜き工程を示す断
面図である。
面図である。
【図２０】図１９の圧入又は引抜き工程の圧入曲線を示
す図である。
す図である。
３１ 筒体(ボス部) ３１ａ 小径のボス部 ３１ｂ 大径のボス部 ３２ 軸 ３３ 歯車 101,101a 圧力油導入溝 102,102a 圧力油導入溝 103,103a 圧力油導入溝 104 圧力油導入溝 120,120a 圧力油導入溝 121,121a 圧力油導入溝 122,122a 圧力油導入溝 123 圧力油導入溝 300 筒体 400 圧力油導入溝 500 圧力油導入溝
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】図１７は圧力油導入溝を有する鉄道車両用
輪軸の一例を表わした断面図であり、歯車３３のボス部
３１に車軸３２を圧入したところを示す。歯車３３のボ
ス部３１の外径は、その両端部３１ａと中央のリム部３
１ｂにおいて大きさが異なり、それらの場所によって嵌
合面圧力も異なる。即ち、一般に圧入締め代を有する筒
体と軸の嵌合面圧力は、下記の式(１)によって表わされ
る。σ＝Ｅδ（１−ｄ2／Ｄ2）／２ｄ …（１） ここにσは単位面積当りの筒体と軸の嵌合面圧力 Ｄは筒体の外径 ｄは嵌合部の直径（筒体の内径） Ｅは筒体及び軸の縦弾性係数 δは締め代（軸の外径と筒体の内径の差） ここで、嵌合部の直径(筒体の内径)ｄと締め代δが一定
の場合、嵌合面圧力σと筒体の外径Ｄの関係は図１８に
示すようになり、外径Ｄが大きくなるにつれ圧力(嵌合
面応力)σも大きくなる。従って、オイルインジェクタ
ーの油圧を嵌合部全体に浸透させるためには、圧力油を
嵌合面圧力が一番高いところ、即ち筒体の外径Ｄが一番
大きいところから導く必要があった。
輪軸の一例を表わした断面図であり、歯車３３のボス部
３１に車軸３２を圧入したところを示す。歯車３３のボ
ス部３１の外径は、その両端部３１ａと中央のリム部３
１ｂにおいて大きさが異なり、それらの場所によって嵌
合面圧力も異なる。即ち、一般に圧入締め代を有する筒
体と軸の嵌合面圧力は、下記の式(１)によって表わされ
る。σ＝Ｅδ（１−ｄ2／Ｄ2）／２ｄ …（１） ここにσは単位面積当りの筒体と軸の嵌合面圧力 Ｄは筒体の外径 ｄは嵌合部の直径（筒体の内径） Ｅは筒体及び軸の縦弾性係数 δは締め代（軸の外径と筒体の内径の差） ここで、嵌合部の直径(筒体の内径)ｄと締め代δが一定
の場合、嵌合面圧力σと筒体の外径Ｄの関係は図１８に
示すようになり、外径Ｄが大きくなるにつれ圧力(嵌合
面応力)σも大きくなる。従って、オイルインジェクタ
ーの油圧を嵌合部全体に浸透させるためには、圧力油を
嵌合面圧力が一番高いところ、即ち筒体の外径Ｄが一番
大きいところから導く必要があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１８】軸装置嵌合部の単位面積当りの接触面圧力と
筒体外径の関係を示す図である。
筒体外径の関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 筒体と軸とを嵌合する軸装置であって、
筒体と軸との嵌合部に圧力流体を導入するための溝を上
記筒体又は軸の少なくとも一方に設け、上記導入溝の軸
方向断面を非対称形にして、嵌合面圧力が高い側を上記
溝の表面に作用する流体圧によって嵌合面圧力が低い側
より低くなるようにした軸装置。 - 【請求項２】 筒体と軸とを嵌合する軸装置であって、
筒体と軸との嵌合部端部に圧力流体を導入するための溝
を上記筒体又は軸の少なくとも一方に設け、上記導入溝
の軸方向断面を非対称形にして、筒体と軸との嵌合部の
長手方向に対して圧力流体が優先的に導かれるようにし
た軸装置。 - 【請求項３】 筒体と軸とを嵌合する軸装置であって、
筒体と軸との嵌合部に圧力流体を導入するための溝を上
記筒体又は軸の少なくとも一方に設け、上記導入溝の軸
方向断面の嵌合面に対する平均傾斜角を、嵌合面圧力が
高い側より低い側の方を小さく形成した軸装置。 - 【請求項４】 筒体と軸とを嵌合する軸装置であって、
筒体と軸との嵌合部端部に圧力流体を導入するための溝
を上記筒体又は軸の少なくとも一方に設け、上記導入溝
の軸方向断面の嵌合面に対する平均傾斜角を、筒体と軸
の嵌合部長手方向をより小さく形成して圧力流体が優先
的に導かれるようにした軸装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355574A JP3051885B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 軸装置 |
| DE19934338588 DE4338588C2 (de) | 1992-12-18 | 1993-11-11 | Ölpreßverbindung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355574A JP3051885B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 軸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185529A true JPH06185529A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3051885B2 JP3051885B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18444686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4355574A Expired - Lifetime JP3051885B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 軸装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051885B2 (ja) |
| DE (1) | DE4338588C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112060832A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-11 | 江苏张驰轮毂制造有限公司 | 一种高强度锻造轮毂 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE515468C2 (sv) * | 1999-12-23 | 2001-08-13 | Volvo Lastvagnar Ab | Kugghjul avsett att med presspassning förbindas till en axel och en axel uppbärande ett presspassat kugghjul |
| CN105149864A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-12-16 | 上海汽车变速器有限公司 | 变速器轴齿零件的过盈连接实现方法 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4355574A patent/JP3051885B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-11-11 DE DE19934338588 patent/DE4338588C2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112060832A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-11 | 江苏张驰轮毂制造有限公司 | 一种高强度锻造轮毂 |
| CN112060832B (zh) * | 2020-09-10 | 2024-02-13 | 江苏张驰轮毂制造有限公司 | 一种高强度锻造轮毂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4338588C2 (de) | 1997-07-10 |
| DE4338588A1 (de) | 1994-06-23 |
| JP3051885B2 (ja) | 2000-06-12 |
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