JPH03142083A - 軸への摩擦圧接方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸とこの軸の外周に形成する径方向の突出部
材との接合法に関するものである。

（従来の技術） 軸とその軸の外周に径方向の突出部材をイｆする構成と
なる機械部品は、例えば、自動車のトランスミッション
におけるメインシャフトやエンジンのカムシＶフト、ク
ランクシャフト等がある。このような機械部品の製造は
、第２図（Ａ）に示すトランスミクシ１ンのメインシャ
フトでは、鍔２と軸ｌとを一体とした粗材を鍛造て形成
し、この粗材を機械加工する方法が許通である。

軸ｌと鍔２とを一体とした粗材の鍛造方法には、横材鍛
造法やクロスロールａ造法等が従来採用されている。

また１別の工法として、全体の粗材を軸の長手方向で２
分割してそれぞれ前記の＃ｌｌ性法成形したものを、摩
擦圧接する方法も用いられている。

この工法は、第５図に示すように、粗材を軸部だけのＩ
Ａと鍔２を含むＩＢの２つの部材に分けてそれぞれ別個
に鍛造し、両者の端面を矢印方向に圧接しながら仔いに
反対方向に回転させ、端面間を摩擦熱て圧接接合して一
体の粗材に成形するものである。

実開昭６１−１４８４８６号公報には、排気弁の弁棒と
弁傘とを、両者の接合面にデーパ−面を形成してこの圧
接法により接合した排気弁か提案されている。

〔発１１ＪＪか解決しようとする課題〕前記従来の粗材
の成形法は、いずれも熱間鍛造を必要とするため、大型
のプレスを必要とし、素材を加熱するランニンタコスト
か高く、歩留りか悪いたけてなく、ｔＡ品の軽量化のた
めの肉盗りを施すのか困難となる。

また、摩擦ＪＥ　接法を用いる場合には１分割したそれ
ぞれの複雑な形状の粗材を熱間鍛造で成形しなければな
らないため、−１−記の問題点があると共に、軸方向端
面ての接合であるため、接合部の面積か充分に採れず、
また、Ｉ「接後一体となった粗材の軸芯の一致精度か悪
いものとなる。

１’ｉＦ擦圧接法の利点は１分Ｍした接合部材の材質を
変えられることであるか、軸の長ｒ方向の部材の材質を
変える感賞性は極端に少ない。これに対し、軸の棒方向
に突出する部材を異材質とする必ｔ＋１１は、前記のメ
インシャフトにおける鍔たけてなく、軸にカムや南ＩＪ
Ｌを固定する等その必要性はｊ１常に高い。しかし、従
来の摩擦圧接法ては不可能である。

本発明は前記の課題を解決し、簡易な設備で芯出し精度
か良く、軸と一体化する径方向の突出部材を異材質化で
きる接合法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するためのＦ段及び作用）本発す１は、軸
とその軸の外周に形成する径方向の突出部材を予め軸と
この軸の外周に係合する凹部をそれぞれ右する分割部材
とに分けて形成し、該分割部材の凹部を軸の外周円筒面
に押圧しながら軸を回転させ、Ｐｌｌ熟熱発生させて分
割部材を軸の外周に圧接接合する軸への摩擦圧接方法で
ある。

複数の分割部材の凹部を軸の外周円筒面に係合させ、各
分割部材の端面間にわずかな圧接化を空けて軸の外周面
に押圧しながら軸を回転させると、軸外周との圧接面間
に摩擦熱か発生し、この部位で軸と各分割部材が圧接接
合される。各分列部材の端面間の圧接化かこの圧接で吸
収されて分割部材間の隙間がなくなり、分割部材同志も
一体化する。

（実施例） 本発明の実施例を口面について説明する。

第１図は、本発明をトランスミッションのメインシャフ
トに適用した実施例を示す断面図で、第２１５Ａ（Ａ）
に示す鍔２を有する軸ｌの形状をしたメインシャフト粗
材を一体に鍛造する代りに、第２間（Ｒ）に示す軸ＩＯ
と、第２図（Ｃ）に示すように鍔２の部分だけを２分割
した半円筒状の分割体２Ａ、２Ｂに分け、それぞれの粗
材を個別に鍛造等により予め成形する。半円筒状の分割
体２Ａ、２Ｂは、第１図に示すように、軸ＩＯの外周に
係合させたときに円分割体２Ａ、２Ｂの端面間にわずか
な１１：、接代ｔが出るように成形する。

第１図に示すように１分割体２Ａ、２Ｂをそれぞれ軸Ｉ
ＩＩの所定の固定位置に係合させ、矢印Ｆで示すように
、分割体２Ａ、２Ｂを両側から軸ＩＯの外周而に押正し
なから軸Ｉｎを回転させると、軸１０の外周而との間で
庁擦熱か発生し、この部位て軸１０と分′Ｍ体２Ａ、２
Ｂとか圧接接合される。各分１Ｆ４体２Ａ、２Ｂの端面
間の圧接化ｔかこの圧接て吸収されて分割体同志も一体
化する。

第３図に別の実施例を示す。この実施例は、エンジンの
カムシャフトに本発明を適用した場合て、カムシャフト
とこれに固定するカム部分は、それぞれ別個に成形する
ものとし、カム部分は２分割して分割体４Ａと４Ｂとに
成形する。各分割体４Ａ、４Ｂには、軸とカムな−・体
成形する場合にはその成形か困難であった軸線方向の肉
盗り４ａが容易に成形でき、製品の軽量化を図ることが
できる。

各分割体４Ａ、４Ｂの端面間に圧接化ｔを設けて軸３に
圧接接合する手段は、前記第１図について説明したのと
同様である。

第４図は、エンジンのクランクシャフトに本発明を適用
した場合で、クランクジャーナル５とこれに固定するバ
ランスウェイト６をそれぞれ別個に成形し、バランスウ
ェイト６は２分割して分割体６Ａと６Ｂとに成形する。

バランスウェイト６は、クランクジャーナル５と材質を
変えることかできるので、適材を適所に用いることがで
きる。

各分割体６Ａ、６Ｂの端面間に圧接代ｔを設けてクラン
クジャーナル５にｒＥ　ｊｌｉする手段は、前記第目Ａ
について説明したのと同様である。

前記０１施例ては、軸に圧接する部材を２分割したもの
を示したか、２分割に限らず、３分割以−Ｌとした部材
を圧接することもてきる。

〔発明の効果〕

本発明は、軸とその外周に形成する部材を個別に予め成
形するようにしたのて、これら個別部材を異材負とする
ことができると八に、これらの成形か容易で製品の軽星
化のための肉盗りを施すこと力＜　＋−ｊ（能となる。

また、軸の外周円筒面に分割部材を押圧し、軸の同転で
摩擦熱を発生さて軸の外周円筒面に圧接するので、大型
の設備を心安とせす確実に一体化でき、更に、軸とこの
軸−Ｌに固定する部材との軸芯の一致枯度か良好となる
効果かイする。

４．７１１ＩＩｉの簡単な説明 第１図は末完ＩＪ１をトランスミッションのメインシャ
フトの成形に適用した実施例を示す断面図、第２図（八
）はメインシャフト、第２図（Ｂ）は軸部分、第２図（
Ｃ）は鍔分割体のそれぞれの正面図、第３図及び第４図
はそれぞれ本発明の別の実施例を示すもので第３図（Ａ
）はカムシャフトの成形に適用した断面図、第３図（Ｂ
）は第３図（Ａ）の分割面を示す図、第４［”４はクラ
ンクシへ・フトの成形に適用した断面図、第５図は従来
の圧接鍛造法の説明図である。

ｌ：メインシャフト　　　２：鍔 ２Ａ、２Ｂ：鍔分割体　　３：カムシャフト４Ａ、４Ｂ
：カム分割体 ５：クランクジャーナル ６Ａ、６Ｂ：ハランスウェイト分割体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸とその軸の外周に形成する径方向の突出部材を予め軸
   とこの軸の外周に係合する凹部をそれぞれ有する分割部
   材とに分けて形成し、該分割部材の凹部を軸の外周円筒
   面に押圧しながら軸を回転させ、摩擦熱を発生させて分
   割部材を軸の外周に圧接接合することを特徴とする軸へ
   の摩擦圧接方法。