JPS59104226A - 管状部材と環体部品の結合構造 - Google Patents
管状部材と環体部品の結合構造Info
- Publication number
- JPS59104226A JPS59104226A JP21387082A JP21387082A JPS59104226A JP S59104226 A JPS59104226 A JP S59104226A JP 21387082 A JP21387082 A JP 21387082A JP 21387082 A JP21387082 A JP 21387082A JP S59104226 A JPS59104226 A JP S59104226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tubular member
- annular body
- projecting
- body part
- annular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は管状部材と環体部品の結合構造に係シ、特に中
空カムシャフト等に好適な管状部材と環体部品の結合構
造に関する。
空カムシャフト等に好適な管状部材と環体部品の結合構
造に関する。
一般に内燃機関におけるカムシャフト等は、省資源、軽
量化、生産性の点から注目を浴び一部実用化されている
ものもある。その代表的なものとしては、予め用意した
管状部材にカム等の環体部品を嵌合し、その後管状部材
を拡管して固着するものと、管状部材に予備焼結したカ
ム等を圧入し、本焼結炉の中でカムを拡散接合させると
同時に他の部品を銅ろう付するものとが知られているが
、本発明は前者に関するものである。
量化、生産性の点から注目を浴び一部実用化されている
ものもある。その代表的なものとしては、予め用意した
管状部材にカム等の環体部品を嵌合し、その後管状部材
を拡管して固着するものと、管状部材に予備焼結したカ
ム等を圧入し、本焼結炉の中でカムを拡散接合させると
同時に他の部品を銅ろう付するものとが知られているが
、本発明は前者に関するものである。
例えば特公昭４６−２１２９９号公報には、予め軸孔に
スプラインを形成したカム及びジャーナルを割）型に配
置してその部品を加熱し、前記軸孔に管状部材を圧入し
た後、押圧部材にて前記軸管を全周拡げカム及びジャー
ナルを軸管に固着するようにした技術が開示されている
。しかしながら軸管にカム及びジャーナルを加熱、圧入
した後、軸管を拡げスプラインに喰い込ませると同時に
、カム及びジャーナルの両端面側にも押し出し結合する
ため、圧入摺動面にかじシその他の傷を生じ易く、これ
による軸管の偏肉が生じ、カム及びジャーナルの同軸精
度が確保できない。また、カムやジャーナルの端部分で
軸管がくびれた状態になり、曲げやねじりによる応力集
中が起こり疲労強度の低下をきたすといった問題点があ
る。
スプラインを形成したカム及びジャーナルを割）型に配
置してその部品を加熱し、前記軸孔に管状部材を圧入し
た後、押圧部材にて前記軸管を全周拡げカム及びジャー
ナルを軸管に固着するようにした技術が開示されている
。しかしながら軸管にカム及びジャーナルを加熱、圧入
した後、軸管を拡げスプラインに喰い込ませると同時に
、カム及びジャーナルの両端面側にも押し出し結合する
ため、圧入摺動面にかじシその他の傷を生じ易く、これ
による軸管の偏肉が生じ、カム及びジャーナルの同軸精
度が確保できない。また、カムやジャーナルの端部分で
軸管がくびれた状態になり、曲げやねじりによる応力集
中が起こり疲労強度の低下をきたすといった問題点があ
る。
また、カムの軸孔にスプライン溝を形成し、軸孔に軸管
を圧接した後スプライン溝部分に対応する軸管のみを局
部的に外方に拡げ結合する方法も特公昭５６−５０６号
公報で知られているが、この場合も数ケ所の係合だけで
、スプライン溝に管材を十分に充満させることはむずか
しく特に抜き力の点で信頼性が低い。又工具も特別のス
プライン歯等が必要で生産性の低いものである。
を圧接した後スプライン溝部分に対応する軸管のみを局
部的に外方に拡げ結合する方法も特公昭５６−５０６号
公報で知られているが、この場合も数ケ所の係合だけで
、スプライン溝に管材を十分に充満させることはむずか
しく特に抜き力の点で信頼性が低い。又工具も特別のス
プライン歯等が必要で生産性の低いものである。
本発明の目的は環体部品を管状部材に精度よく固着する
にある。
にある。
本発明は環体部品の内径部に、管状部材の外周と固着す
る突条片と、管状部材の他の部分に実質的に加圧力が加
わらないように対向する部分とを形成し、管状部材を塑
性変形させて拡管し突条片に剪断力と緊迫力をもたせて
固着するようにした管状部材と環体部品の結合構造であ
る。
る突条片と、管状部材の他の部分に実質的に加圧力が加
わらないように対向する部分とを形成し、管状部材を塑
性変形させて拡管し突条片に剪断力と緊迫力をもたせて
固着するようにした管状部材と環体部品の結合構造であ
る。
以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は環体部品を管状部材に固着したカムシャフトの
一部断面図である。図において、環体部品であるジャー
ナルｌ及びカム２は第２図、第３図に示す通り、内径部
（頂部）に円周方向の溝１１゜２１を持つ突条片１２．
２２が機械加工等により軸長全域に形成されている。こ
の突条片１２゜２２は完全に管状部材（軸管）３と噛合
い、突条片間に位置する曲面部１３．２３は実質的に加
圧力が加わらないように管状部材３の外周面に対向して
いる。
一部断面図である。図において、環体部品であるジャー
ナルｌ及びカム２は第２図、第３図に示す通り、内径部
（頂部）に円周方向の溝１１゜２１を持つ突条片１２．
２２が機械加工等により軸長全域に形成されている。こ
の突条片１２゜２２は完全に管状部材（軸管）３と噛合
い、突条片間に位置する曲面部１３．２３は実質的に加
圧力が加わらないように管状部材３の外周面に対向して
いる。
次に第４図、第５図、第６図により前記ジャーナル及び
カムの結合状態を説明する。まず第４図で割型となって
いる型Ａ及び型８間に軸方向に規定の間隔を持って保持
した後、管状部材３を環体部品の中空部に挿入し、先端
３１を受面Ｃで支持するように配置する。とこで第１５
図の如く軸方向に伸びる突条片１２．２２の頂部内径φ
２を管状部材外径φ２とほぼ等しくし、一方前記突条片
間にある曲面部１３．２３の内径φ３は、管状部材３の
設計的に求められる拡管仮想外径寸法φ４より少なくと
も大きくしている。このように常温状態に配置したまま
、のぞき部４１と拡管部４２を有する押圧部材（ポンチ
）４を管状部材３０反受面方向から押圧する。すると管
状部材３は外径方向に塑性変形して拡がり、ジャーナル
１及びカム２の突条片１２．２２に喰い込んで行き、管
状部材の剪断力と緊迫力により固着される。この時ジャ
ーナル１及びカム２の曲面部１３．２３に軸管３の外周
表面３２３が接触しないように、予め軸管の外径及びジ
ャーナル、カムの突条片１２．２２の寸法、曲面部１３
．２３の寸法を設定しであるので、前記曲面部１３．２
３に塑性変形した材料が充満して行くものの突条片１２
．２２以外に管状部材３の塑性変形を阻止するものがな
く軸管には偏肉、軸方向の伸びがほとんど作用せず曲り
も作用しない。またジャーナル及びカムの外径変化を生
じさせないためには、突条片１２．２２の周方向中の総
和は、管状部材内周長の３０％以下とすることが望まし
い。
カムの結合状態を説明する。まず第４図で割型となって
いる型Ａ及び型８間に軸方向に規定の間隔を持って保持
した後、管状部材３を環体部品の中空部に挿入し、先端
３１を受面Ｃで支持するように配置する。とこで第１５
図の如く軸方向に伸びる突条片１２．２２の頂部内径φ
２を管状部材外径φ２とほぼ等しくし、一方前記突条片
間にある曲面部１３．２３の内径φ３は、管状部材３の
設計的に求められる拡管仮想外径寸法φ４より少なくと
も大きくしている。このように常温状態に配置したまま
、のぞき部４１と拡管部４２を有する押圧部材（ポンチ
）４を管状部材３０反受面方向から押圧する。すると管
状部材３は外径方向に塑性変形して拡がり、ジャーナル
１及びカム２の突条片１２．２２に喰い込んで行き、管
状部材の剪断力と緊迫力により固着される。この時ジャ
ーナル１及びカム２の曲面部１３．２３に軸管３の外周
表面３２３が接触しないように、予め軸管の外径及びジ
ャーナル、カムの突条片１２．２２の寸法、曲面部１３
．２３の寸法を設定しであるので、前記曲面部１３．２
３に塑性変形した材料が充満して行くものの突条片１２
．２２以外に管状部材３の塑性変形を阻止するものがな
く軸管には偏肉、軸方向の伸びがほとんど作用せず曲り
も作用しない。またジャーナル及びカムの外径変化を生
じさせないためには、突条片１２．２２の周方向中の総
和は、管状部材内周長の３０％以下とすることが望まし
い。
以上本発明の実権例によれば、管状部材３は拡管時に環
体部品であるジャーナル及びカム１．２の突条片１２．
２２によって、しごかれながら塑性変形して行くが環体
部品の曲面部１３．２３まで加圧力が作用しないため、
バランスした塑性変形が行なわれ、軸管の偏肉、曲シ、
伸びの悪影響がほとんど現われない。又管状部材そのも
のの外周を拘束するのは、軸方向突起だけであるためポ
ンチの押圧力も小さくて済む。更には環体部品は総て常
温下で結合されるため製品に対する熱影響もなく、温度
管理も必要とせず合理的に容易確実に固着できる利点が
ある。
体部品であるジャーナル及びカム１．２の突条片１２．
２２によって、しごかれながら塑性変形して行くが環体
部品の曲面部１３．２３まで加圧力が作用しないため、
バランスした塑性変形が行なわれ、軸管の偏肉、曲シ、
伸びの悪影響がほとんど現われない。又管状部材そのも
のの外周を拘束するのは、軸方向突起だけであるためポ
ンチの押圧力も小さくて済む。更には環体部品は総て常
温下で結合されるため製品に対する熱影響もなく、温度
管理も必要とせず合理的に容易確実に固着できる利点が
ある。
上記実施例は回転トルク、抜き力に対して効力を発揮す
るように、突条片１２．２２に円周溝１１．２１を形成
しであるが、比較的抜き力が小さい部品では円周溝が全
く不要となる。一方上記溝は細溝を数本設けても良いが
、必要に応じて幅広の溝としても良い。この場合は管体
部品に係る変形応力を小さく押えることができ、より精
度の高いものとなる。又、突条片そのものが軸方向に断
続して配置するものも前記実施例と同等の結合強度が得
られる。更に好ましくは突条片は同一周面に等分割して
配置されるのが良く、加工バランスの良い製品が得られ
る。
るように、突条片１２．２２に円周溝１１．２１を形成
しであるが、比較的抜き力が小さい部品では円周溝が全
く不要となる。一方上記溝は細溝を数本設けても良いが
、必要に応じて幅広の溝としても良い。この場合は管体
部品に係る変形応力を小さく押えることができ、より精
度の高いものとなる。又、突条片そのものが軸方向に断
続して配置するものも前記実施例と同等の結合強度が得
られる。更に好ましくは突条片は同一周面に等分割して
配置されるのが良く、加工バランスの良い製品が得られ
る。
尚上記実施例はカムシャフトを中心に述べたが、管状部
材に環体部品を固着するものであればよく、ギヤー等を
結合する場合でも有効である。又環体部品て形成した軸
方向突起は機械加工のみでなく、焼結成形、冷開成形等
の加工法によって形成してもよく、最低３条で、周方向
溝は最低１条あればよい。更にポンチは必ずしも抑圧方
式でなくとも球体を引抜く方式でも直進性があシ十分に
所期の目的を達成することができる。
材に環体部品を固着するものであればよく、ギヤー等を
結合する場合でも有効である。又環体部品て形成した軸
方向突起は機械加工のみでなく、焼結成形、冷開成形等
の加工法によって形成してもよく、最低３条で、周方向
溝は最低１条あればよい。更にポンチは必ずしも抑圧方
式でなくとも球体を引抜く方式でも直進性があシ十分に
所期の目的を達成することができる。
第７図は本発明の他の実施例を示すもので、環体部分７
を断面Ｕ字状に形成し、底部７１に対応する内径部に凹
部７２を形成したもので管状部材拡管時の変形応力が外
径方向に伝わらず、予め外径にギヤを形成したもの等の
結合でも変形なく良好に行える。第８図の場合も同様で
、環体部品８を断面Ｈ字状に形成し、その中央肉厚部８
１に対応する内径部に凹部８２を形成している。この種
環体部品７，８は冷鍛加工の特性を利用して、加工時内
径に生じる不完全部分（凹部７２．８２）を積極的に利
用すれば、機械加工せずとも凹部を形成することができ
、生産性の点で大きく貢献する。
を断面Ｕ字状に形成し、底部７１に対応する内径部に凹
部７２を形成したもので管状部材拡管時の変形応力が外
径方向に伝わらず、予め外径にギヤを形成したもの等の
結合でも変形なく良好に行える。第８図の場合も同様で
、環体部品８を断面Ｈ字状に形成し、その中央肉厚部８
１に対応する内径部に凹部８２を形成している。この種
環体部品７，８は冷鍛加工の特性を利用して、加工時内
径に生じる不完全部分（凹部７２．８２）を積極的に利
用すれば、機械加工せずとも凹部を形成することができ
、生産性の点で大きく貢献する。
上記二つの実施例によれば、環体部品の外径変形を生じ
させずに管状部材に固着できるため、結合前に環体部品
で仕上加工が可能となり、重量を軽減させて生産コスト
を抑えることができる。
させずに管状部材に固着できるため、結合前に環体部品
で仕上加工が可能となり、重量を軽減させて生産コスト
を抑えることができる。
以上本発明によれば、環体部品を管状部材に精度良く固
着することができる。
着することができる。
第１図は本発明の実施例における結合構造の一部断面図
、第２図、第３図は第１図の環体部品の一部断面斜視図
、第４図は結合工程を示す断面図、第５図は第６図の■
−■一部断面図６図は環体部品の結合状態を示す断面図
、第７図、第８図は夫夫他の実施例を示す環体部品の要
部断面図である。 １．２・・・環体部品、３・・・管状部品、１１．２１
・・・第１０ １ 軍２０ 笛８口 １４ 口 洒５回 ８６ の 垢７図 第Ｂ口
、第２図、第３図は第１図の環体部品の一部断面斜視図
、第４図は結合工程を示す断面図、第５図は第６図の■
−■一部断面図６図は環体部品の結合状態を示す断面図
、第７図、第８図は夫夫他の実施例を示す環体部品の要
部断面図である。 １．２・・・環体部品、３・・・管状部品、１１．２１
・・・第１０ １ 軍２０ 笛８口 １４ 口 洒５回 ８６ の 垢７図 第Ｂ口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、環体部品に金属体からなる管状部材を挿入配置し、
その後少なくとも前記管状部材を内径よシ押圧塑性変形
させて拡管結合するものにおいて、前記管体部品はその
内径周面に軸方向に伸び、かつ管状部材の外周と固着す
る複数個の突条片と、該突条片間にあって管状部材の外
周に実質的に加圧力が加わらないように対向する部分と
を有して結合されていることを特徴とした管状部材と環
体部品の結合構造。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、突条片は管体
部品の内径周面に等間隔に配置されていることを特徴と
した管状部材と環体部品の結合構造。 ３、特許請求の範囲第１項記載において、突条片は軸方
向に断続して設けられていることを特徴とした管状部材
と環体部品の結合構造。 ４、環体部品に金属体からなる管状部材を挿入配置し、
その後少なくとも前記環状部材を内径よシ抑圧塑性変形
させて拡管結合するものにおいて、前記管体部品はその
内径周面に軸方向に伸び、かつ管状部材の外周と固着す
る複数個の突条片と、該突条片の一部に形成され、軸方
向の動きを阻止する溝部と、前記突条片間にあって管状
部材の外周に実質的に加圧力が加わらないように対向す
る部分とを有して結合されていることを特徴とした管状
部材と環体部品の結合構造。 ５、特許請求の範囲第４項記載において、溝部は突条片
の頂部に形成されているととを特徴とした管状部材と環
体部品の結合構造。 ６、特許請求の範囲第５項記載において、溝部は同一円
周上に形成されていることを特徴とした管状部材と環体
部品の結合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21387082A JPS59104226A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 管状部材と環体部品の結合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21387082A JPS59104226A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 管状部材と環体部品の結合構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104226A true JPS59104226A (ja) | 1984-06-16 |
Family
ID=16646376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21387082A Pending JPS59104226A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 管状部材と環体部品の結合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104226A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61182831A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | ゼネラル モーターズ コーポレーシヨン | カム軸およびその製造方法 |
| WO1997049511A1 (de) * | 1996-06-26 | 1997-12-31 | Kuehl Hans | Verfahren zum drehfesten anordnen von teilen auf einer welle |
| WO1999033589A3 (de) * | 1997-12-24 | 1999-08-26 | Saxonia Umformtechnik Gmbh | Rohrverbindung |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21387082A patent/JPS59104226A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61182831A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | ゼネラル モーターズ コーポレーシヨン | カム軸およびその製造方法 |
| WO1997049511A1 (de) * | 1996-06-26 | 1997-12-31 | Kuehl Hans | Verfahren zum drehfesten anordnen von teilen auf einer welle |
| US6125537A (en) * | 1996-06-26 | 2000-10-03 | Kuehl; Hans | Process for fitting components rotationally fixedly on a shaft |
| KR100317837B1 (ko) * | 1996-06-26 | 2002-06-20 | 한스 퀼 | 샤프트에서요소를회전으로고정되게맞추는방법 |
| WO1999033589A3 (de) * | 1997-12-24 | 1999-08-26 | Saxonia Umformtechnik Gmbh | Rohrverbindung |
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