JPS59169734A - 軸と嵌合部材の結合方法 - Google Patents
軸と嵌合部材の結合方法Info
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- JPS59169734A JPS59169734A JP4324883A JP4324883A JPS59169734A JP S59169734 A JPS59169734 A JP S59169734A JP 4324883 A JP4324883 A JP 4324883A JP 4324883 A JP4324883 A JP 4324883A JP S59169734 A JPS59169734 A JP S59169734A
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- JP
- Japan
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- press
- fitting
- outer cylinder
- cutting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
- B23P2700/02—Camshafts
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】
本発明は軸と嵌合部材の結合方法に関するものである。
従来の二分割歯車のセレーション圧入等の圧入法では、
圧入代が過大の場合、破壊や変形を生ずるので、これを
防止するためには厳密な選釈嵌合を必要とした。
圧入代が過大の場合、破壊や変形を生ずるので、これを
防止するためには厳密な選釈嵌合を必要とした。
捷だ、二分割歯車のローレット圧入は、硬度の高い方の
部品にローレットを有し、これで硬度の低い方の真内部
を切削しながら圧入する方法で、硬度の低い方の部品の
圧入部は圧入前にけローレット等回り止め加工が施され
ておらず、またローレット諸元として、ピッチ０．８〜
ｏ、９５、山角９０°および圧入代０．４以下等を考え
ると、／ 二分割歯車の圧入部のようにトルク荷重と軸方向荷重を
専ら受けるものには向いているが、カムシャフトのよう
にトルク荷重の他に大きい軸−ナルピース３．４等の嵌
合部材の結合方法には臘付け、バルジ加工、圧入法等種
々の方法がある。
部品にローレットを有し、これで硬度の低い方の真内部
を切削しながら圧入する方法で、硬度の低い方の部品の
圧入部は圧入前にけローレット等回り止め加工が施され
ておらず、またローレット諸元として、ピッチ０．８〜
ｏ、９５、山角９０°および圧入代０．４以下等を考え
ると、／ 二分割歯車の圧入部のようにトルク荷重と軸方向荷重を
専ら受けるものには向いているが、カムシャフトのよう
にトルク荷重の他に大きい軸−ナルピース３．４等の嵌
合部材の結合方法には臘付け、バルジ加工、圧入法等種
々の方法がある。
臘付けは確実な結合法であるが、臘付は時の高温にて生
ずる軸部材１に曲りを僑正するため曲り直し工程を必要
とする上、資源・エネルギ多消費型の方法であり、コス
トは他の方法に比べ割高である。
ずる軸部材１に曲りを僑正するため曲り直し工程を必要
とする上、資源・エネルギ多消費型の方法であり、コス
トは他の方法に比べ割高である。
次に第２図において、バルジ加工または内筒部材５（第
１図の軸部材１に相当する）の内径しごき加工は、一工
程で結合でき、コストは割安である。
１図の軸部材１に相当する）の内径しごき加工は、一工
程で結合でき、コストは割安である。
しかし、この方法で緊縛力を与えるためには、内筒部材
５と外筒部材６（第１図のカムピース２、ジャーナルピ
ース３．４Ｖｃ相当する〕の物性に適合条件が必要であ
る。即ち、外筒部ｖＪ６の弾性限度歪みεｅｏが内筒部
材５の弾性限度歪みεｅ″Ｌより太きければ、第３図に
示すように緊縛力が生ずるが、逆にεｅｏがεｅしより
小さければ、第４図に示すように内筒部材５と外筒部材
６の間に加工後除荷時に隙間が存在する。従って外筒部
材６として焼結金属のうち弾性限度歪みの小さいものと
か、弾性限度歪みが大きくなく且つ脆性材料であるセラ
ミックや高耐摩耗性の焼結金属等は不適当ということに
なるが、耐摩耗性材料でこの範囲に入る材料は多かった
。
５と外筒部材６（第１図のカムピース２、ジャーナルピ
ース３．４Ｖｃ相当する〕の物性に適合条件が必要であ
る。即ち、外筒部ｖＪ６の弾性限度歪みεｅｏが内筒部
材５の弾性限度歪みεｅ″Ｌより太きければ、第３図に
示すように緊縛力が生ずるが、逆にεｅｏがεｅしより
小さければ、第４図に示すように内筒部材５と外筒部材
６の間に加工後除荷時に隙間が存在する。従って外筒部
材６として焼結金属のうち弾性限度歪みの小さいものと
か、弾性限度歪みが大きくなく且つ脆性材料であるセラ
ミックや高耐摩耗性の焼結金属等は不適当ということに
なるが、耐摩耗性材料でこの範囲に入る材料は多かった
。
ところが、圧入法の場合には、第５図に示すようにεｅ
ｏ＜εｅしでも緊縛力が生ずる。捷だ、外筒部材６の剛
性が極度に大きいと、バルジ加工や内径しごき加工では
必要内圧が過大となり、不可能になるが、圧入法であれ
ば、第６図に示すように結合可能である。また、外筒部
材６・がセラミックのような脆性材料であっても、第７
図に示すように結合可能である。
ｏ＜εｅしでも緊縛力が生ずる。捷だ、外筒部材６の剛
性が極度に大きいと、バルジ加工や内径しごき加工では
必要内圧が過大となり、不可能になるが、圧入法であれ
ば、第６図に示すように結合可能である。また、外筒部
材６・がセラミックのような脆性材料であっても、第７
図に示すように結合可能である。
なお各グラフに示す荷重ｐｍは各部材を個別に歪みε−
△ ／ ｒ ｍだけ変形させるに・必要な内筒部材の外
径ｒｍ位置での荷重（圧力）を示す。特に内筒荷重の場
合、ｒｍ位置での内外筒荷重が釣り合う歪みを示すため
に内筒部材の内径ｒｉ１ での荷重をｒｍでの荷重に換
算している。
△ ／ ｒ ｍだけ変形させるに・必要な内筒部材の外
径ｒｍ位置での荷重（圧力）を示す。特に内筒荷重の場
合、ｒｍ位置での内外筒荷重が釣り合う歪みを示すため
に内筒部材の内径ｒｉ１ での荷重をｒｍでの荷重に換
算している。
しかし、圧入の場合、圧入代が過大であると外筒部材６
または内筒部材５が破壊する。
または内筒部材５が破壊する。
この防止方法として厳密な圧入代管理があシ、内筒部材
５と外筒部材６の該当寸法の公差を各 □々縮小す
る方法がまず考えられる。内筒部材５の外径部は塑性加
工のまま、また外筒部材６の内径部は焼結金属またはセ
ラミックの場合、焼結のまま使うのがコスト上有利であ
るが、そのためには比較的大きい寸法公差を必要とする
。
５と外筒部材６の該当寸法の公差を各 □々縮小す
る方法がまず考えられる。内筒部材５の外径部は塑性加
工のまま、また外筒部材６の内径部は焼結金属またはセ
ラミックの場合、焼結のまま使うのがコスト上有利であ
るが、そのためには比較的大きい寸法公差を必要とする
。
それでも厳密な圧入代管理を実施しようとすれば、該当
部寸法による選別が必要になるが、区分が多く煩雑にな
る。
部寸法による選別が必要になるが、区分が多く煩雑にな
る。
この圧入代管理の方法として圧入時に外筒部材６の内径
部で内筒部材５の外径部を切削することにより、過大な
圧入代による破壊を防止１７、適切な圧入代を与えるの
が本発明で、本発明は特許第１１０７１７８号にも示さ
れている「ローレット圧入」を進展させた技術であり、
［切削圧入］と呼ぶことにする。
部で内筒部材５の外径部を切削することにより、過大な
圧入代による破壊を防止１７、適切な圧入代を与えるの
が本発明で、本発明は特許第１１０７１７８号にも示さ
れている「ローレット圧入」を進展させた技術であり、
［切削圧入］と呼ぶことにする。
第８図（ａ）、（ｂ）に示すように外筒部材６の圧入方
向の側の端面を研削すれば材料が焼入された高吹素鋼と
か、高硬度焼結金属とか高硬度セラミツクであれば、当
該端面内径部６ｂは更に優れた切刃として働き、圧入時
に第９図に示す内筒部材５の外径部を切削する。
向の側の端面を研削すれば材料が焼入された高吹素鋼と
か、高硬度焼結金属とか高硬度セラミツクであれば、当
該端面内径部６ｂは更に優れた切刃として働き、圧入時
に第９図に示す内筒部材５の外径部を切削する。
切削は内筒部材５の全周に亘る・必要はなく、例えばセ
レーション形状の場合、第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
） Ｋ示すように歯面のみ切削すればよく、又圧入力低
減のためその方が望ましくもある。
レーション形状の場合、第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
） Ｋ示すように歯面のみ切削すればよく、又圧入力低
減のためその方が望ましくもある。
第１０図に示す△ｒｐはピッチ円半径圧入代、ｒｐｏは
外筒セレーションピッチ円半径、ｒｐ；ｊ−は圧入前の
内筒セレーションピッチ円半径、αけセレーション圧力
角である。
外筒セレーションピッチ円半径、ｒｐ；ｊ−は圧入前の
内筒セレーションピッチ円半径、αけセレーション圧力
角である。
さらに圧入代を調整するために、第１１図に示すように
、外筒部材６の内径部に段差△ｒｐ１を設ける方法や、
第１２図に示すようにテーパ（テーパ角β）を設ける方
法が考えられる。
、外筒部材６の内径部に段差△ｒｐ１を設ける方法や、
第１２図に示すようにテーパ（テーパ角β）を設ける方
法が考えられる。
都合の場合もあろう。切削圧入時発生する切屑５ｂ、の
処理方法として第１０図（ａ） ４ 、第１５図のよう
に必要であれば外筒部材６を反圧入方向に僅かに戻した
後バイト７で削り取る方法や、第１６図に示すように、
内筒部材５の溝９で切屑５ｂを本体と分断する方法等が
考えられる。
処理方法として第１０図（ａ） ４ 、第１５図のよう
に必要であれば外筒部材６を反圧入方向に僅かに戻した
後バイト７で削り取る方法や、第１６図に示すように、
内筒部材５の溝９で切屑５ｂを本体と分断する方法等が
考えられる。
外筒部材６の軸方向位置固宇法として第１５図に示すよ
うに、ポンチ８で内筒部材５をかしめる方法や、第１６
図に示すようにローラ１０で内筒部材５をかしめる方法
が考えられる。
うに、ポンチ８で内筒部材５をかしめる方法や、第１６
図に示すようにローラ１０で内筒部材５をかしめる方法
が考えられる。
なお外筒部材６のセレーション６ａ及び内筒１１材５の
セレーション５ａの仕様について歯数はｎ気筒エンジン
用カムシャフトの場合、ｎの倍数が望ましい。
セレーション５ａの仕様について歯数はｎ気筒エンジン
用カムシャフトの場合、ｎの倍数が望ましい。
カムピース２のように位相合せの・必要な外筒部材６は
治具等で荒位置決めとともに部位相合せも実施できるが
、切削圧入開始位置では、切削圧入代δの細かい振り分
けが・必要になる。そのためには、内筒部材５のセレー
ション５ａの千人導入部のピッチ円直径にテーパ捷たは
段差を付けて、外筒部材６のセレーション６ａとの嵌合
を容易にする等の方法が考えられる。
治具等で荒位置決めとともに部位相合せも実施できるが
、切削圧入開始位置では、切削圧入代δの細かい振り分
けが・必要になる。そのためには、内筒部材５のセレー
ション５ａの千人導入部のピッチ円直径にテーパ捷たは
段差を付けて、外筒部材６のセレーション６ａとの嵌合
を容易にする等の方法が考えられる。
また外筒部材６が複数の場合には、圧入代調整の追加対
策として、内筒部材５の軸方向位置によってセレーショ
ン５ａのピッチ円直径に順次差異を持たせること、およ
び外筒部材６の取り角けられる軸方向位置によって、セ
レーション６ａのピッチ円直径に順次差異を持たせるこ
とが考えられる。また、切削に・必要な硬度が維持でき
る範囲で外筒部材６を加熱膨張させた状態で切削圧入を
実施すれば焼き嵌めの変形として同じ効果が借られる。
策として、内筒部材５の軸方向位置によってセレーショ
ン５ａのピッチ円直径に順次差異を持たせること、およ
び外筒部材６の取り角けられる軸方向位置によって、セ
レーション６ａのピッチ円直径に順次差異を持たせるこ
とが考えられる。また、切削に・必要な硬度が維持でき
る範囲で外筒部材６を加熱膨張させた状態で切削圧入を
実施すれば焼き嵌めの変形として同じ効果が借られる。
なお本発明において内筒部材５０代わりに中実部材を使
用しても構わない。
用しても構わない。
本発明は各種の組立カムシャフト、二分割歯車等に広〈
実施し得るものである。
実施し得るものである。
以上述べたように本発明は、軸と嵌合部材の結合におい
て、嵌合部材の圧入方向側の端面な切刃とし、切刃によ
り軸の外径部を切削し乍ら嵌合部材を軸に圧入し結合す
る軸と嵌合部材の結合方法であるので、 （１） 従来の二分割歯車の圧入法では圧入代が過大
の場合、破壊や変形を生じたが、本発明では積極的に切
削を行なって実質的圧入代を調整する。
て、嵌合部材の圧入方向側の端面な切刃とし、切刃によ
り軸の外径部を切削し乍ら嵌合部材を軸に圧入し結合す
る軸と嵌合部材の結合方法であるので、 （１） 従来の二分割歯車の圧入法では圧入代が過大
の場合、破壊や変形を生じたが、本発明では積極的に切
削を行なって実質的圧入代を調整する。
（２）外筒部材の圧入方向の側の端面を研削することに
より鋭い角部を付与できる。
より鋭い角部を付与できる。
（３）内筒部材および外筒部材の圧入該当部を予め略同
形状に加工しておくという点と許容荷重が大きい点でロ
ーレット圧入と異なる。
形状に加工しておくという点と許容荷重が大きい点でロ
ーレット圧入と異なる。
（４） 切削に・必要な硬度が維持できる範囲におい
て、外筒部材を加熱１張させた状態で切削圧入を実施す
れば焼き低めの変形と１．て同じように緊縛力の増大が
計れる。
て、外筒部材を加熱１張させた状態で切削圧入を実施す
れば焼き低めの変形と１．て同じように緊縛力の増大が
計れる。
等の効果を有するものである。
第１図は組立カムシャフトの概略縦断面図、第２図は結
合された内外筒の横断面図、第３図はバルジ加工による
緊縛力の説明図、第４図はバルジ加工で緊縛力が生じな
い場合の説明図、第５図は出入による緊縛力の説明図、
第６図は外筒が剛体に近い場合の圧入による緊縛力の説
明図、第７図は外筒が脆性材料の場合の圧入による緊縛
力の説明図、第８図（ａ）、（ｂ）は本発明による端面
研削により端面内径部に切刃を生じたセレーションを持
つ外筒部材で、（ａ）は正面図、（ハ）は側面図、第９
図はセレーションを持つ内筒部材、第１０図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）は本発明によるセレーションを持つ内外筒
部材の切削圧入説明図で、（ａ）は断面図、（ｂ）、（
Ｃ）はそれぞれ（ａ）の％Ａ−Ａ、）Ｂ−Ｂ断面図、第
１１図は圧入代調整のために内径に段差を設けた外筒部
材、第１２図は圧入代調整のために内径にテーバを設け
た外筒部材、第１３図は正のすくい角の切刃を持つ外筒
部材、第１４図は負のすくい角の切刃を持つ外筒部材、
。 第１５図は切削圧入により生じた切屑の処理法及び軸方
向位置固定法の一例、第１６図は切削圧入により生じた
切屑の処理法及び軸方向位置固定法の他の例である。 ５：内筒部材 ６：外筒部材 ５ａ：内筒のセレーション歯 ６ａ：外筒のセレーション歯 ６ｂ：切刃として働く部分
合された内外筒の横断面図、第３図はバルジ加工による
緊縛力の説明図、第４図はバルジ加工で緊縛力が生じな
い場合の説明図、第５図は出入による緊縛力の説明図、
第６図は外筒が剛体に近い場合の圧入による緊縛力の説
明図、第７図は外筒が脆性材料の場合の圧入による緊縛
力の説明図、第８図（ａ）、（ｂ）は本発明による端面
研削により端面内径部に切刃を生じたセレーションを持
つ外筒部材で、（ａ）は正面図、（ハ）は側面図、第９
図はセレーションを持つ内筒部材、第１０図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）は本発明によるセレーションを持つ内外筒
部材の切削圧入説明図で、（ａ）は断面図、（ｂ）、（
Ｃ）はそれぞれ（ａ）の％Ａ−Ａ、）Ｂ−Ｂ断面図、第
１１図は圧入代調整のために内径に段差を設けた外筒部
材、第１２図は圧入代調整のために内径にテーバを設け
た外筒部材、第１３図は正のすくい角の切刃を持つ外筒
部材、第１４図は負のすくい角の切刃を持つ外筒部材、
。 第１５図は切削圧入により生じた切屑の処理法及び軸方
向位置固定法の一例、第１６図は切削圧入により生じた
切屑の処理法及び軸方向位置固定法の他の例である。 ５：内筒部材 ６：外筒部材 ５ａ：内筒のセレーション歯 ６ａ：外筒のセレーション歯 ６ｂ：切刃として働く部分
Claims (1)
- １、軸と嵌合部材の結合において、前記嵌合部材の圧入
方向側の端面を切刃とし、該切刃により前記軸の外径部
を切削し乍ら前記嵌合部材を前記軸に圧入し結合するこ
とを特徴とする軸と嵌合部材の結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4324883A JPS59169734A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 軸と嵌合部材の結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4324883A JPS59169734A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 軸と嵌合部材の結合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169734A true JPS59169734A (ja) | 1984-09-25 |
| JPH0474138B2 JPH0474138B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=12658576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4324883A Granted JPS59169734A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 軸と嵌合部材の結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169734A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731638A1 (fr) * | 1995-03-17 | 1996-09-20 | Volkswagen Ag | Arbre de commande et procede pour sa fabrication |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP4324883A patent/JPS59169734A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731638A1 (fr) * | 1995-03-17 | 1996-09-20 | Volkswagen Ag | Arbre de commande et procede pour sa fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474138B2 (ja) | 1992-11-25 |
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