(57)【要約】【課題】  回転に対する捩りトルクを増加させ、加工時間を短縮する。【解決手段】  洗濯機のブレーキホイールのような機構部品が、脱水槽シャフトのような相手部品を圧入により内周で締結するための円筒状の締結部（１２）を有する。その締結部（１２）の内周に縦条状の山形突起（２０）を設ける。それにより、両部品を締結したとき、両部品の圧入面の間に山形突起（２０）が存在する。山形突起（２０）は相手側の圧入面に食い込む。山形突起（２０）の山の高さが０．１ｍｍ以下である。山形突起（２０）のピッチが１０°である。山形突起（２０）の放射方向外側に、圧入締め代に相当する部分（２２）を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部品を機構部品の締結部（１２）に圧入して、相手部品の外周を機構部品の締結部（１２）の内周に締結した締結機構において、締結部（１２）の内周、または相手部品の外周に、山形突起（２０）が冷間鍛造で形成されていることを特徴とする締結機構。
【請求項２】
相手部品が洗濯機の脱水槽シャフトであり、機構部品が、その洗濯機の脱水槽シャフトを締結するための機構部品であることを特徴とする請求項１に記載の締結機構。
【請求項３】
山形突起（２０）の山の高さが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の締結機構。
【請求項４】
山形突起（２０）が、締結部（１２）の内周、または相手部品の外周に食い込んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の締結機構。
【請求項５】
相手部品を圧入により締結するための締結部を有する機構部品において、山形突起（２０）が、締結部（１２）の内周に冷間鍛造により形成されていることを特徴とする機構部品。
【請求項６】
圧入締め代に相当する部分（２２）が、山形突起（２０）のところに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の機構部品。
【請求項７】
締結部を有する機構部品に相手部品を圧入により締結する方法において、締結部（１２）の内周または相手部品の外周に山形突起（２０）を冷間鍛造により成形しておき、締結部（１２）に相手部品を圧入するときに、山形突起（２０）を締結部（１２）の内周または相手部品の外周に食い込ませることを特徴とする方法。
【請求項８】
圧入前の山形突起（２０）の山の高さが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
圧入前の山形突起（２０）のところに圧入締め代に相当する部分（２２）を設けておいて、圧入のときに、その圧入締め代が圧縮されると同時に、山形突起（２０）が締結部（１２）の内周または相手部品の外周に食い込むことを特徴とする請求項７〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するための製造工具（１８）であって、棒状の成形部分（１８ａ）を有し、その成形部分（１８ａ）の外周に、機構部品の山形突起（２０）に対応する形状の谷形窪み（１８ｂ）が設けられていることを特徴とする製造工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結機構、機構部品及び締結方法に関する。たとえば、本発明は、洗濯機の脱水槽シャフトとブレーキホイール（機構部品）を締結するのに適した締結機構や締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機のブレーキホイールと脱水槽シャフトとの締結機構に対して、近年、洗濯機の大容量化及び高速脱水化に伴って、脱水槽シャフトの回転に対する大きな捩りトルクに対応することが要求され、また制動も行うため、高い同心精度が要求されている。
【０００３】
このような従来の機構部品（ブレーキホイール）を冷間鍛造によって製造する方法の一例を以下に示す。
【０００４】
第１工程  鈑金順送プレス
加工順序   １  フープ材（平板コイル材、板厚）を平面板材に矯正
２  順次部分的に増肉して成形
３  最終工程にて外径トリミングして抜き落とす
第２工程  潤滑材（ボンデライト、ボンダリューベ）塗布
第３工程  冷間鍛造プレスで成形
第４工程  冷間鍛造プレスで回り止め
形状成形（セレーション又はダボ）
第５工程  切削（ストレート部の穴の内径、端面、面取）
切削（締結部の穴の内径、端面、面取）
第６工程  熱処理（ガス軟窒化、浸炭焼入）を施す
第７工程  相手部品を締結部に圧入
従来の製法では、冷間鍛造加工の後に、締結部の内径切削加工を行うことにより、締結部の同心精度を確保していた。
【０００５】
特開平９−２８５６８４号公報には、ブレーキホイールを備えた脱水兼用洗濯機の洗濯脱水切替装置が示されている。
【特許文献１】特開平９−２８５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のブレーキホイールの場合、圧入のための締結部の内周は、切削で仕上げ加工されていた。そのため、第１工程の板金順送プレスで切削取代分の増肉加工が必要となり、材料の板厚管理幅が厳しく（狭く）なっていた。
【０００７】
さらに、ブレーキホイール（機構部品）の締結部や他の部分の内周と脱水槽シャフト（相手部品）の外周との高い同心度が要求されるので、１チャックで切削するときにブレーキホイールの締結部の穴（圧入穴）が奥にある場合は、要求精度での面粗度を確保するために多大の加工時間を要していた。
【０００８】
そこで、本発明は、回転に対する捩りトルクを増加させことができるとともに、加工時間を短縮することができる機構部品、締結機構および締結方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決手段を例示すると、以下のとおりである。
【００１０】
（１）相手部品を機構部品の締結部（１２）に圧入して、相手部品の外周をその機構部品の締結部（１２）の内周に締結した締結機構において、締結部（１２）の内周、または相手部品の外周に、山形突起（２０）が冷間鍛造で形成されていることを特徴とする締結機構。
【００１１】
（２）相手部品が洗濯機の脱水槽シャフトであり、機構部品が、その洗濯機の脱水槽シャフトを締結するための機構部品であることを特徴とする前述の締結機構。
【００１２】
（３）山形突起（２０）の山の高さが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする前述の締結機構。
【００１３】
（４）山形突起（２０）が、締結部（１２）の内周、または相手部品の外周に食い込んでいることを特徴とする前述の締結機構。
【００１４】
（５）相手部品を圧入により締結する締結部を有する機構部品において、山形突起（２０）が、締結部（１２）の内周に冷間鍛造により形成されていることを特徴とする機構部品。
【００１５】
（６）圧入締め代に相当する部分（２２）が、山形突起（２０）のところに設けられていることを特徴とする前述の機構部品。
【００１６】
（７）締結部を有する機構部品に相手部品を圧入により締結する方法において、締結部（１２）の内周または相手部品の外周に、冷間鍛造により、山形突起（２０）を成形しておき、締結部（１２）に相手部品を圧入するときに、山形突起（２０）を締結部（１２）の内周または相手部品の外周に食い込ませることを特徴とする方法。
【００１７】
（８）圧入前の山形突起（２０）の山の高さが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする前述の方法。
【００１８】
（９）圧入前の山形突起（２０）のところに圧入締め代に相当する部分（２２）を設けておいて、圧入のときに、その圧入締め代が圧縮されると同時に、山形突起（２０）が締結部（１２）の内周または相手部品の外周に食い込むことを特徴とする前述の方法。
【００１９】
（１０）前述の方法を実施するための製造工具（１８）であって、棒状の成形部分（１８ａ）を有し、その成形部分（１８ａ）の外周に、機構部品の山形突起（２０）に対応する形状の谷形窪み（１８ｂ）が設けられていることを特徴とする製造工具。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、相手部品（たとえば脱水槽シャフト）と機構部品（たとえばブレーキホイール）との締結機構における回転の捩りトルクを増加させることができる。とくに、山形突起が圧入面（機構部品の締結部の内面、または相手部品の内面）に食い込んでいる場合は、そのような捩りトルクが著しく大きくなる。たとえば、捩りトルクを約２０〜２５％増加することができる。
【００２１】
また、両方の圧入面（機構部品の締結部の内面、または相手部品の内面）の間に山形突起が存在すると、両圧入面の同心度があまり高くなくても、所望の締結が可能である。それゆえ、機構部品の締結部の穴加工の際に、加工時間を短縮できる。
【００２２】
冷間鍛造用の金型によって締結部の穴（内周）に微細な山形突起（好ましくは０．１ｍｍ以下の高さ）を成型すれば、例えば切削による成形の場合と比較して、寸法のバラツキが小さく、従って圧入荷重バラツキが小さくなる。
【００２３】
機構部品の締結部の内周に山形突起を設けると、機構部品の板厚管理幅を大きく出来る。例えば、従来は所望の厚さが４．０ｍｍの場合、４＋０ｍｍ〜４＋０．１５ｍｍのフープ材（平板コイル材）を使用していたが、これを４±０．１５ｍｍとすることが出来る。
【００２４】
機構部品の締結部の内周に山形突起を設けると、鈑金順送プレス金型の増肉量を少なくすることができる。その場合、金型修理負担を約１０％減少させることができる。
【００２５】
機構部品の締結部の内周に山形突起を設けると、締結部の穴（内周）の内径切削の必要性が無くなる。その結果、切削時間を省略でき、製造原価を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の機構部品は、相手部品を圧入により内周で締結するための円筒状の締結部を有する。縦条状の山形突起を締結部の内周（圧入用の穴）または相手部品の外周に設ける。以下、便宜的に、山形突起を機構部品の締結部の内周（圧入面）に設ける実施形態を説明するが、山形突起は、相手部品の外周（圧入面）に設けてもよい。
【００２７】
相手部品の好適例は、洗濯機の脱水槽シャフトである。脱水槽シャフトの典型例は、脱水時に高速度（たとえば約８５０〜１０００ｒｐｍ）で回転する脱水槽が取付けられる脱水槽取付シャフトである。機構部品の好適例は、洗濯機のブレーキホイールである。ブレーキホイールに洗濯機の脱水槽シャフトを圧入する際に、縦条状の山形突起を利用するのである。
【００２８】
本発明において、縦条状とは、相手部品の外周（圧入面）や、締結部の内周（圧入面）の軸心方向、たとえば、円筒状の締結部の軸心方向に延在していることを意味する。
【００２９】
山形突起の山の高さは、圧入前の状態で、０．１ｍｍ以下、特に０．０５ｍｍが好ましい。山形突起の山の高さが０．１ｍｍを超えると、回転に対する捩りトルクは増加するものの、噛りが発生して、組み立て後に内部からの油漏れが発生することがありうる。
【００３０】
山形突起の山の横断面形状は、円弧形状とするのが好ましいが、他の任意の形状を採用できる。
【００３１】
山形突起の長さは、任意でよいが、通例、約１０〜２５ｍｍが好ましい。
【００３２】
山形突起の円周方向のピッチは、好ましくは６°〜１２０°、最適には１０°である。締結部の内周に山形突起を計６０〜３条、最適には３６条形成するのが好ましい。このように山形突起は締結部の内周に多数条形成すること、特にホールテスタ（３点式内径マイクロメータ）で容易に内径測定を行う為３倍数条形成することが好ましいが、本発明は、ごく少数たとえば数条だけ形成する構成を含む。
【００３３】
以下に示す実施例では、山形突起は締結部の内周に断続的に設けられているが、連続させて設けることもできる。
【００３４】
圧入前の機構部品の山形突起のところ、好ましくは放射方向外側の全周にわたって、圧入締め代に相当する部分を設けるのが好ましい。圧入締め代の厚みは、０．０１５〜０．０５５ｍｍが好ましく、軸心方向の長さは、山形突起に合わせて約１０〜２５ｍｍとするのが好ましい。
【００３５】
全周でなく、断続的に圧入締め代に相当する部分を設けることもできる。
【００３６】
いずれの場合も、山形突起の食い込みと、その放射方向外側の圧入締め代に相当する部分の圧縮により、相手部品を締結するのが好ましい。ただし、本発明は、山形突起のみにより相手部品を締結する構成を含む。
【００３７】
本発明の機構部品を製造する工程の一例を説明する。
【００３８】
（１）鈑金順送プレス工程で平面板材を順次部分的に増肉して円筒状の締結部を成形する。このとき、金型の調整を行って偏肉を少なくする。
【００３９】
（２）冷間鍛造プレス工程で締結部の内周（圧入穴）の内径を、締め代を含む寸法に成形するとともに、締め代に対応した縦条状の微細な山形突起を締結部の内周に成形する。
【００４０】
成形の際には、締結部の内周形状に対応した形状の製造工具（ピン）を用いるのが好ましい。
【００４１】
（３）締結部の圧入穴の内周以外の周面（ストレート部分等）や端面について切削仕上げを行い、熱処理後に、相手部品を機構部品の締結部の圧入穴の内周に圧入して、両部品の締結を完了する。
【００４２】
以上によって機構部品の締結部の内周の微細な山形突起が相手部品の外周面に食い込み、より大きな回転捩りトルクにも耐え得るようになる。
【００４３】
このように、山形突起が存在すれば、例えば鈑金順送プレス金型心調整と冷間鍛造金型隙間調整にて同心度０．０５ｍｍ以下の製品同心度で所望の締結機構を得ることが可能となる。
【００４４】
また、圧入締め代を持つ内径面と、この内径面に縦条状の微細な山形突起を冷間鍛造加工で仕上成形する場合、例えば洗濯機の大容量高速脱水化に伴う捩りトルクの大幅な増加が可能となる。
【００４５】
また、冷間鍛造加工で仕上を行うことにより、製品全体の切削範囲を減少させることができる。その結果、製造時間の短縮と製造原価の低減を行うことが可能となる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。
【００４７】
図１は、本発明による機構部品の一例として洗濯機のブレーキホイールを示す。
【００４８】
図１の例においては、ブレーキホイール１０は、締結部１２とストレート部１６を有する。
【００４９】
締結部１２は円筒状に形成されていて、内周に円筒形状の圧入面を有する。ストレート部１６は、締結部１２より大径の円筒状に形成されていて、内周を円筒面を有する。締結部１２とストレート部１６は、放射方向に延在した鍔部１４を介して接続されていて、両者の内周円筒面は、互いに同心である。
【００５０】
図２は、締結部１２の横断面の一部を拡大して示す。
【００５１】
締結部１２の内周（圧入面）には、縦条状の山形突起２０が所定の間隔（ピッチ）で設けられている。縦条状の山形突起２０の寸法の一例を挙げると、山形突起２０の山の高さａが０．０５ｍｍ、ピッチｂが１０°（３６条）、長さｃが２３．５ｍｍである。締結部１２の内径ｄは、２４．９５ｍｍである。山形突起２０の放射方向外側の全周には、圧入締め代に相当する部分２２が一定の厚みで設けられている。その締め代の厚みは０．０５ｍｍである。
【００５２】
図３は、本発明の製造工具の一例としてインサートパンチを示す正面図である。図４は、図３示すインサートパンチの底面図である。図５は図４に示すインサートパンチのＡ部拡大図である。
【００５３】
インサートパンチ１８は、その先端付近に成型外周部分１８ａを有している。成形外周部分１８ａは、縦条状の谷形窪み１８ｂを有している。寸法の一例を挙げると、谷形窪み１８ｂの深さｅは０．０５ｍｍ、ピッチｆは１０°で、合計３６条あり、長さｇは２３．５ｍｍである。成形部分１８ａの外径ｈは、２４．９５ｍｍである。
【００５４】
図６〜７を参照して、洗濯機のブレーキホイール１０を製造する工程の一例を説明する。
【００５５】
（１）鈑金順送プレスにより平面板材に矯正したフープ材を抜き落とし、平面板材を順次部分的に増肉して、円筒状の締結部１２を成形する。このとき、金型の調整を行って偏肉を少なくする。
【００５６】
図６は、そのようなブレーキホイール１０の半加工品の一例を示す。
【００５７】
（２）冷間鍛造プレス工程で、図６に示す鍔部１４の一部を締結部１２の軸方向他端と逆方向に変形させて、ストレート部１６を形成するとともに、インサートパンチ１８を下方へ押圧することにより締結部１２の内周に山形突起２０を成形する。
【００５８】
図７は、締結部１２にピン状のインサートパンチ１８を挿入した状態の一例を示す。
【００５９】
（３）締結部１２の内周以外の部分を切削仕上加工し、熱処理する。
【００６０】
そのようにして形成されたブレーキホイール１０の完成品の一例が図１に示されている。
【００６１】
以上の諸工程の後、相手部品（脱水槽シャフト）を機構部品（ブレーキホイール）に圧入して、両者の締結を行う。
【００６２】
圧入のとき、相手部品によって締め代に相当する部分２２が圧縮され、それにより締結力が増す。さらに、微細な山形突起が相手圧入面へ食い込むことにより、大きな回転捩りトルクにも耐えることが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は図示された実施例に限定されない。たとえば、山形突起の構成は任意のものが採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による機構部品の一例として洗濯機のブレーキホイールを示す。
【図２】図１に示したブレーキホイールの締結部の横断面の一部を拡大して示す。
【図３】本発明の機械部品を製造する工具の一例として横インサートパンチを示す正面図である。
【図４】図３に示すインサートパンチの底面図である。
【図５】図４に示すインサートパンチのＡ部拡大図である。
【図６】本発明の１つの実施例によるブレーキホイールの半加工品の一例を示す。
【図７】本発明方法の加工工程の１つの状態、とくに加工途中の機構部品の締結部にインサートパンチを挿入した状態の一例を示す。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ブレーキホイール
１２  締結部
１４  鍔部
１６  ストレート部
１８  インサートパンチ
２０  山形突起
２２  部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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