(57)【要約】  第１部材と第２部材を強固に締結可能な技術を提供する。  第１部材に柱状部を形成し、第２部材に孔を形成し、第１部材に柱状部を第２部材に孔に圧入する。ここで、柱状部の側面と孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部、又は、軸方向に対して斜方に伸びる峰部を、周方向に繰返し形成しておく。
2008015735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法であり、
第１部材に柱状部を形成する工程と、
第２部材に孔を形成する工程と、
第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備え、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部、又は、軸方向に対して斜方に伸びる峰部が、周方向に繰返し形成されていることを特徴とする組部材の製造方法。
【請求項２】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部として、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されているとともに、その突起群には少なくとも一箇所の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記軸方向に伸びる突起は、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備え、
前記凹部は、突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して斜方に伸びる峰部として、軸方向に対して斜方に伸びる突起が周方向に繰返し形成されていることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して斜方に伸びる峰部として、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
前記請求項１から５のいずれかに記載の製造方法で製造した組部材であって、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記峰部間のスペースに膨出していることを特徴とする組部材。
【請求項７】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
第１部材には柱状部が形成されており、
第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部、又は、軸方向に対して斜方に伸びる峰部が、周方向に繰返し形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記峰部間のスペースに膨出している、
ことを特徴とする組部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の部材を締結する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、三角歯セレーションが形成された柱状の嵌込み部を、パイプに圧入することによって、両者を締結する技術が開示されている。この技術では、嵌込み部の硬度をパイプの硬度よりも高くしておく。嵌込み部がパイプに圧入されると、三角歯セレーションの峰がパイプ内周面に食い込むことによって、嵌め込み部とパイプが締結される。
【特許文献１】特開昭６３−８９２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来技術では、三角歯セレーションが軸方向に一様に形成されており、その峰の高さが一定に維持されている。そのことから、柱状の嵌込み部とパイプとを締結したときに、軸方向の締結力が不足してしまうことがある。
本発明は、上記の問題を解決する。一対の部材を強固に締結可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術は、第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法に具現化することができる。この製造方法は、第１部材に柱状部を形成する工程と、第２部材に孔を形成する工程と、第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備えている。前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部、又は、軸方向に対して斜方に伸びる峰部が、周方向に繰返し形成されていることを特徴とする。【０００５】
この製造方法では、柱状部を孔に圧入したときに、硬度が高い方の側面に形成されている峰部が、硬度が低い方の側面に食い込む。硬度が高い方の側面に形成されている峰部は、軸方向に断続的に伸びているか、軸方向に対して斜方に伸びているので、柱状部の側面と孔の側面は周方向と軸方向の両方向に関して強固に締結される。
この製造方法によると、第１部材と第２部材とが強固に締結されている組部材を製造することができる。【０００６】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されていることが好ましい。この場合、その突起群には、少なくとも一箇所の凹部が形成されていることが好ましい。
それにより、柱状部の側面と孔の側面のうちの硬度が高い方に、軸方向に断続的に伸びる峰部を形成することができる。【０００７】
前記軸方向に伸びる突起が、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備えている場合、前記凹部は、突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分に形成されていることが好ましい。
突起に凹部を形成する場合、突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分に形成することによって、柱状部を孔に圧入する際の圧入力が過剰に増大することを防止することができる。【０００８】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して斜方に伸びる突起が周方向に繰返し形成されていることが好ましい。
それにより、柱状部の側面と孔の側面のうちの硬度が高い方に、軸方向に対して斜方に伸びる峰部を形成することができる。【０００９】
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されていることが好ましい。
それにより、柱状部の側面と孔の側面とを周方向と軸方向の両方向に関してより強固に締結することができる。【００１０】
上記した製造方法によって、第１部材と第２部材を強固に締結した組部材を製造することができる。この組部材は、上記した製造方法に起因する下記の特徴を備えている。即ち、この組部材は、第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、第１部材には柱状部が形成されており、第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に断続的に伸びる峰部、又は、軸方向に対して斜方に伸びる峰部が、周方向に繰返し形成されている。そして、前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記峰部間のスペースに膨出している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】柱状部材の側面図である。
【図２】筒状部材の斜視図である。
【図３】図１のIII−III線矢視図である。
【図４】図３のIV部分の詳細図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】型治具にセットされた筒状部材の上方に柱状部材が配された状態を示している。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】降下した柱状部材が筒状部材に接触した状態を示す断面図である。
【図９】柱状部材が筒状部材に圧入されている途中の状態を示す断面図である。
【図１０】筒状部材に柱状部材が圧入された状態を示す断面図である。
【図１１】柱状部材の突起間の溝に筒状部材の素材が入り込んだ状態を示す断面図である。
【図１２】実施形態２の柱状部材の側面図である。
【図１３】実施形態３の柱状部材の側面図である。
【図１４】実施形態４の柱状部材の側面図である。
【図１５】図１４のXV−XV線断面図である。
【図１６】クランクシャフトの子部品が締結される前の状態を示す。
【図１７】子部品が圧入によって締結された状態のクランクシャフトを示す。
【図１８】電動モータのシャフト部とフランジ部が締結される前の状態を示す断面図である。
【図１９】電動モータのシャフト部とフランジ部が圧入によって締結された状態を示す断面図である。
【図２０】等速ジョイントのアウターレースとチューリップが締結される前の状態を示す断面図である。
【図２１】等速ジョイントのアウターレースとチューリップが圧入によって締結された状態を示す断面図である。
【図２２】シャフトとリングギヤが圧入によって締結された状態を示す断面図である。
【図２３】シャフトとリングギヤがボルトによって締結された状態の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施形態１）
最初に、後述する実施形態１の主要な特徴を記載する。
（特徴１）柱状部材１２の下端側には、軸１８方向に伸びるとともに周方向に繰り返す突起１６群が形成されている。突起１６には、峰の高さが一定の高さ一定部位１９と、峰の高さが上方に向かって一様に変化する高さ変化部２０が設けられている。突起１６の高さ一定部位１９には複数の凹部１６ａが形成されており、突起１６の高さ一定部位１９では峰が断続的に伸びている。
突起１６の下方には、横断面が円形状であるとともに、半径が上方に向かって一様に増加するテーパ面４１が設けられている。
（特徴２）柱状部材１２には、軸方向と周方向に伸びる一対の第１当接面２５が形成されている。一方の第１当接面２５と他方の第１当接面２５は、柱状部材１２の軸１８を挟んで対称な位置に配されている。さらに柱状部材１２には、軸方向と周方向に伸びるとともに、第１当接面２５と位相が９０度ずれた一対の第２当接面２６が形成されている。
（特徴３）柱状部材１２は、筒状部材１４よりも高い硬度の素材から製造されている。
（特徴４）筒状部材は、型治具の円形状凹部にセットされる。【００１３】
本発明の実施形態１について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、図１に示す柱状部材１２と、図２に示す筒状部材１４を圧入によって締結する。以下においては、図１の上下が、柱状部材１２と筒状部材１４の上下と対応しているものとする。
図１、図３に示すように、柱状部材１２の下端側には、軸１８方向に伸びるとともに周方向に繰り返す突起１６群が形成されている（セレーションが形成されている）。突起１６と突起１６の間には、溝１７が形成されている。
図４に示すように、突起１６の一方の側面２７は、直径方向と一致している。突起１６の他方の側面２８は、一方の側面２７に対して傾斜している。突起１６の峰から周方向両側に伸びる２つの側面２７、２８は、軸１８と峰を通過する半径に対して非対称に形成されている。
図５に示すように、突起１６には、峰の高さが一定の部位１９（以下、「高さ一定部１９」と言う）と、峰の高さが上方に向かって一様に増加（変化）する部分２０（以下、「高さ変化部２０」と言う）が設けられている。高さ変化部２０の上端部２２、すなわち高さ変化部２０が高さ一定部１９に連続する部位には、アール（丸み）が付けられている。突起１６の高さ一定部１９には、凹部１６ａが複数箇所に設けられている。突起１６の高さ一定部１９では、突起１６の峰が凹部１６ａによって分断されており、突起１６の峰が軸方向に断続的に伸びている。ここで、凹部１６ａは、周方向に並ぶ突起１６群のすべてに設けてもよいし、周方向に並ぶ突起１６群の一部にのみ設けてもよい。【００１４】
突起１６の下方には、横断面が円形状であるとともに、半径が上方に向かって一様に増加するテーパ状の部分４１（以下、「テーパ面４１」と言うことがある）が設けられている。突起１６の高さ変化部２０は、その終端２９で高さがゼロになることによって、テーパ面４１に連続している。テーパ面４１は、先端に形成されている先端面２４に連続している。
突起１６の高さ変化部２０と、テーパ面４１の側面形状は、図５では直線状になっているが、それに限られるものではない。例えば、高さ変化部２０とテーパ面４１の側面形状が曲面状であってもよい。突起１６の高さ変化部２０の上端部２２は、高さ一定部１９に滑らかに連続していればよく、必ずしもアール状でなくてもよい。【００１５】
図３に示すように、柱状部材１２には、その軸１８方向に伸びる一対の第１当接面（壁）２５が形成されている。一方の第１当接面２５と他方の第１当接面２５は、柱状部材１２の軸１８を挟んで対称な位置に配されている。第１当接面２５の面は、柱状部材１２の軸１８を中心とする円柱を仮定した場合、その外周面と一致している。さらに柱状部材１２には、第１当接面２５と同形状であるとともに、同様に配置された第２当接面２６が形成されている。第１当接面２５と第２当接面２６の位相は、９０度ずれている。
柱状部材１２の軸１８に垂直な断面に外接する外接円の径Ｄ１（以下、単に外径Ｄ１という）は、筒状部材１４の内径Ｄ６（図２参照）よりも大きい寸法に設定されている。柱状部材１２の先端面２４の直径Ｄ３は、筒状部材１４の内径Ｄ６よりも小さい寸法に設定されている。柱状部材１２の軸１８に垂直な断面に内接する内接円の径、即ち、柱状部材１２の溝１７の各底面２３を含む円の直径（以下「底面径Ｄ２」と言う）は、筒状部材１４の内径Ｄ６よりも大きい寸法に設定されている。なお、底面径Ｄ２は、筒状部材１４の内径Ｄ６よりも小さい寸法に設定することもできる。
柱状部材１２は、鍛造品であり、筒状部材１４よりも高い硬度の素材から製造されている。柱状部材１２の突起１６と突起１６の根本部分に、例えば高周波焼き入れ等を施し、突起１６とその根本部分の硬度を筒状部材１４よりも高くすることもできる。柱状部材１２と筒状部材は、例えば、スチール製や、アルミニウム製や、銅製とすることができる。【００１６】
柱状部材１２と筒状部材１４を締結する準備として、図６、図７に示すように、筒状部材１４を型治具（金型）３０の円形状凹部３９にセットする。筒状部材１４の上面３３は、型治具３０の上面３４よりも低く配置されている。筒状部材１４は、その外周面３１が型治具３０の内周面３２とほとんど隙間が無い状態で、型治具３０にセットされる。型治具３０は、支持台（図示省略）に固定されている。
図６に示すように、柱状部材１２は、型治具３０にセットされた筒状部材１４の上方に、昇降機構（図示省略）が支持した状態で配置されている。柱状部材１２と筒状部材１４を締結するときには、柱状部材１２を降下させる。既に説明したように、先端面２４の直径Ｄ３は、筒状部材１４の内径Ｄ６よりも小さい寸法に設定されている。このため、柱状部材１２が降下すると、図８に示すように、柱状部材１２のテーパ面４１と筒状部材１４の内周上縁３６が接触する。また、溝１７の底面径Ｄ２は、筒状部材１４の内径Ｄ６よりも大きい寸法に設定されている。このため、柱状部材１２が降下してテーパ面４１が筒状部材３０の内周上縁３６に接触したときには、水平方向の位置関係において、筒状部材１４の内周面３５は、溝１７の底面２３よりも内側（軸側）に配置される。【００１７】
図９は、柱状部材１２がさらに降下した状態を図示している。柱状部材１２の突起１６の峰の高さが、上方よりも下方で低いとともに、柱状部材１２の硬度の方が筒状部材１４のそれよりも高いので、突起１６は、筒状部材１４に食い込むようにして、筒状部材１４を多く塑性変形させながら降下してゆく。このとき、突起１６も筒状部材１４よりも程度は少ないが塑性変形する。柱状部材１２に側面形状が傾斜している高さ変化部２０とテーパ面４１が設けられているので、筒状部材１４の塑性変形された部分は、下方にはそれほど流動せず、溝１７内に流動しながら入り込んでゆく（流入してゆく）。筒状部材１４が下方に多少流動することによって、筒状部材１４には、凸状に塑性変形した部分７０が形成される（以下説明する図面では、この凸状に塑性変形した部分７０を省略している）。
図１０は、柱状部材１２が最下方位置に達して停止した状態を図示している。柱状部材１２の突起１６が筒状部材１４を塑性変形させ、筒状部材１４が型治具３０にセットされていて外方側に変形できないことから、筒状部材１４の上面３３は変形前よりも高く配置される。また、筒状部材１４の内周面３５も、変形前よりも内方側に配置される。図１１に示すように、筒状部材１４の塑性変形部分は、柱状部材１２の溝１７内に、十分に入り込む。また、筒状部材１４の突起１６が食い込んだ部分近傍と、柱状部材１２の突起１６が塑性変形することによって、双方の変形部分に加工硬化が生じる。このため、塑性変形部分の硬度が高くなる。従って、筒状部材１４の塑性変形部分が柱状部材１２の溝１７内に十分に入り込むことと、塑性変形にともなう加工硬化によって、柱状部材１２と筒状部材１４は強固に締結される。また、突起１６に設けられている凹部１６ａに弾性変形した筒状部材１４の内周面３５が膨出し、軸１８方向に断続的に伸びる各突起１６の峰と峰の間に筒状部材１４の弾性変形部分が入り込む。それにより、柱状部材１２と筒状部材１４の軸方向の締結力が増す。【００１８】
既に説明したように、突起１６の一方の側面２７は直径方向と一致しており、突起１６の他方の側面２８は一方の側面２７に対して傾斜している。従って、柱状部材１２と筒状部材１４の軸廻りの締結強度は、トルクの作用方向によって大小が生じる。例えば、図１１において、筒状部材１４を固定した場合、柱状部材１２に時計方向のトルクを加える方が、柱状部材１２に反時計方向のトルクを加えるよりも大きな締結強度を得られる。突起１６の他方の側面２８が直径方向に対して傾斜しているので、柱状部材１２に反時計方向のトルクを加えたときに、柱状部材１２と筒状部材１４との間に滑りが生じ易いからである。
既に説明したように、柱状部材１２が降下してそのテーパ面４１が筒状部材１４の内周上縁３６に接触したときに、筒状部材１４の内周面３５は、溝１７の底面２３よりも内側に配置される。このような関係が筒状部材１２の内径Ｄ６がばらついても保証されるように、柱状部材１２の先端面２４の直径Ｄ３と、底面２３の底面径Ｄ２が設定されている。従って、筒状部材１２の内径Ｄ６がばらついても、柱状部材１２が筒状部材１４の内周上縁３６に接触したときに、水平方向の位置関係において、筒状部材１４の内周面３５と溝１７の底面２３との間に隙間が生じない。筒状部材１４の内周面３５と溝１７の底面２３との間に隙間が生じないと、柱状部材１２がさらに降下して筒状部材１４が変形したときに、溝１７内に塑性変形部分が十分に入り込む。【００１９】
柱状部材１２の一方の第１当接面２５と他方の第１当接面２５との距離、および一方の第２当接面２６と他方の第２当接面２６との距離は、筒状部材１４の内径Ｄ６がばらついても、内径Ｄ６よりも僅かに大きくなるように設定されている。このため、柱状部材１２が降下して突起１６が筒状部材１４に食い込んでいるときに、第１当接面２５と第２当接面２６は、筒状部材１４の内周面３５に面同士で当接する。第１当接面２５と第２当接面２６は面同士で当接するので、突起１６のように筒状部材１４に食い込まない。従って、柱状部材１２と筒状部材１４は、内周面３５と、第１当接面２５と第２当接面２６とによって互いに案内されることによって、精度良く軸と軸が一致する。
上述したように、突起１６の高さ変化部２０の上端部２２にはアールが付けられている。このため、柱状部材１２が降下して突起１６の高さ変化部２０が筒状部材１４に接触している状態から、それに加えて突起１６の高さ一定部１９も筒状部材１４に接触する状態に移行したときに、柱状部材１２を降下させる力が急に低下するのが抑制される。従って、柱状部材１２の降下速度を制御するのが容易になる。柱状部材１２を降下させる力の変化を検出し、その変化から柱状部材１２の降下位置を推定することもできる。このようにすると、柱状部材１２の移動距離のみに基づいて圧入制御するよりも、正確な締結が可能になる。
一対の第１当接面２５と、一対の第２当接面２６との位相のずれは９０度に限られない。それらの位相のずれが９０度以外の角度であっても、それら当接面２５、２６は、柱状部材１２の軸と筒状部材１４の軸を精度良く一致させることができる。第１当接面２５や、第２当接面２６のような面は、５箇所以上設けることもできる。当接面を複数配置し、その配置を圧入時に当接面に作用する力のベクトル加算がゼロになるようにすることにより、柱状部材１２の軸と筒状部材１４の軸を精度良く一致させることができる。【００２０】
柱状部材１２は、円柱状であることに限られず、角柱状であってもよい。角柱状の側面には軸方向に伸びる複数の角部が存在し、それらの角部の峰は上記した突起の峰と同様に機能する。この場合、角柱状の側面に存在する角部に少なくとも一つの凹部を設け、角部の峰が軸方向に断続的に伸びるようにするとよい。それにより、柱状部材１２を筒状部材１４に圧入したときに、筒状部材１４が弾性変形してその凹部に入り込み、柱状部材１２と筒状部材１４の軸方向の締結力を増大させることができる。【００２１】
（実施形態２）
本実施形態では、柱状部材の他の具体例について説明する。本実施形態で説明する柱状部材１１２は、上記した実施形態１の柱状部材１２と同様に、例えば筒状部材１４（図２参照）に圧入することによって、両者を強固に締結することができる。
図１２に示すように、柱状部材１１２の下端側には、軸１１８方向に対して斜方に伸びるとともに、周方向に繰り返す突起１１６群が形成されている。即ち、柱状部材１１２の下端側には、複数の突起１１６がヘリカルギヤ状に形成されている。
柱状部材１１２を筒状部材１４に圧入していくと、突起１１６は、筒状部材１４に食い込むようにして、筒状部材１４を多く塑性変形させていく。筒状部材１４の塑性変形部分は、突起１１６と突起１１６との間の溝内に、十分に入り込む。突起１１６と突起１１６との間の溝は、軸１１８方向に対して斜方に伸びている。従って、柱状部材１１２と筒状部材１４は、周方向および軸方向に関して強固に締結される。【００２２】
（実施形態３）
本実施形態では、柱状部材の他の具体例について説明する。本実施形態で説明する柱状部材２１２は、上記した実施形態１の柱状部材１２と同様に、例えば筒状部材１４（図２参照）に圧入することによって、両者を強固に締結することができる。
図１３に示すように、柱状部材２１２の下端側には、軸２１８方向に対して斜方に伸びるとともに、周方向に繰り返す突起２１６群が形成されている。柱状部材２１２の一方の半周部分（図１３中の右側半分）では、突起２１６ａ群が右ネジ方向に伸びている。柱状部材２１２の他方の半周部分（図１３中の左側半分）では、突起２１６ｂ群が左ネジ方向に伸びている。柱状部材２１２の一方の半周部分に形成されている突起２１６ａ群と、柱状部材２１２の他方の半周部分に形成されている突起２１６ｂ群は、互いに鏡面対称となっている。
柱状部材２１２を筒状部材１４に圧入していくと、突起２１６は、筒状部材１４に食い込むようにして、筒状部材１４を多く塑性変形させていく。筒状部材１４の塑性変形部分は、突起２１６と突起２１６との間の溝内に、十分に入り込む。突起２１６と突起２１６との間の溝は、軸１１８方向に対して斜方に伸びている。従って、柱状部材２１２と筒状部材１４は、周方向および軸方向に関して強固に締結される。特に、柱状部材２１２の一方の半周部分では、突起２１６ａと突起２１６ａとの間の溝が右ネジ方向に伸びているので、筒状部材１１４に対して柱状部材２１２が一方方向に回転することを強く抑制する。また、柱状部材２１２の他方の半周部分では、突起２１６ｂと突起２１６ｂとの間の溝が左ネジ方向に伸びており、筒状部材１４に対して柱状部材２１２が他方方向に回転することを強く抑制する。従って、柱状部材２１２と筒状部材１４は、周方向のいずれの向きに関しても強固に締結される。【００２３】
（実施形態４）
本実施形態では、柱状部材の他の具体例について説明する。本実施形態で説明する柱状部材３１２は、上記した実施形態１の柱状部材１２と同様に、例えば筒状部材１４（図２参照）に圧入することによって、両者を強固に締結することができる。
図１４、図１５に示すように、柱状部材３１２の下端側には、軸３１８に垂直な断面が正方形である角柱部３１４が形成されている。角柱部３１４の側面には、４本の峰部３１６が軸３１８方向に伸びている。各峰部３１６には、２箇所の凹部３１６ａが形成されている。柱状部材３１２の角柱部３１４の側面には、軸３１８方向に断続的に伸びる峰部３１６が周方向に繰り返し形成されている。
柱状部材３１２を筒状部材１４に圧入すると、峰部３１６は、筒状部材１４に食い込むようにして、筒状部材１４を多く塑性変形させる。このとき、峰部３１６に形成されている凹部には、弾性変形した筒状部材１４が入り込む。従って、柱状部材３１２と筒状部材１４は、周方向および軸方向に関して強固に締結される。
なお、角柱部３１４は、軸３１８に垂直な断面が正方形であることに限られず、軸３１８に垂直な断面が三角形、四角形、五角形、六角形、十字形等である角柱形状であってもよい。【００２４】
上記した実施形態１から４で説明した締結技術は、種々の部材を締結するのに適用することができる。
図１６は、子部品４３〜４８を持つクランクシャフト４２を示している。子部品４３には、孔部５０が形成されている。子部品４４〜４７には、それぞれ孔５０と複数の突起を持つセレーション５１が形成されている。子部品４８には、セレーション５１が形成されている。図示省略するが、セレーション５１には複数の凹部が形成されており、セレーション５１の峰は軸方向に断続的に伸びている。図１７は、セレーション５１が孔部５０に圧入されて子部品４３〜４８が締結され、クランクシャフト４２が完成した状態を示している。なお、セレーション５１を、実施形態２、３のように、軸方向に対して斜方に伸びるように形成してもよい。
従来、クランクシャフトは一体で製作されている。その場合に、図１７に示す隙間５２は、熱間鍛造加工されている。隙間５２を鍛造する型の幅は、薄くしようとしても限界がある。このため、クランクシャフトの軸方向長さを小さくすることができなかった。本発明の締結技術によれば、子部品４３〜４８を締結してクランクシャフト４２を完成させるので、隙間５２を熱間鍛造加工する必要がない。従って、クランクシャフト４２の軸方向長さを、従来よりも小さくすることができる。
また、Ｖ型エンジンのクランクシャフトでは、一体で製作した場合にツイスト工程が必要である。本発明の締結技術によれば、締結時に孔部とセレーションの軸廻りの位置関係を調整することができるので、ツイスト工程を省略することができる。
小部品４４〜４８をさらに複数の孫部品で構成し、それらの締結に本発明の技術を適用することもできる。【００２５】
図１８は、電動モータのシャフト部５３とフランジ部５４を示している。シャフト部５３には、セレーション５５が形成されている。図１９は、本発明の締結技術によって、シャフト部５３とフランジ部５４が締結された状態を示している。
図２０は、等速ジョイントのアウターレース５６とチューリップ５７を示している。アウターレース５６には、内周面にセレーション５８が形成されている。アウターレース５６のセレーションの内径は、その端部７２が開口に向かって徐々に拡経している。チューリップ５７の一端部７４は、徐々に縮径している。図２１に示すように、アウターレース５６とチューリップ５７は、本発明の締結技術によって締結されている。
図２２は、シャフト６０とリングギヤ６１が本発明の締結技術によって締結された状態を示している。シャフト６０の外周部には、セレーション６２が形成されている。これに対して、本発明の締結技術を採用しないと、図２３に示すようにボルト６５でシャフト６３とリングギヤ６１を締結しなければならず、部品点数が増加してしまう。【００２６】
本発明の締結技術は、上記以外にも、例えば、下記に示す部材同士の締結に好適に採用することができる。
（１）リヤアクスルシャフトの軸とフランジの締結（従来は、一体成形）。製造設備の小型化が可能になる。
（２）エンジンマニホールドとフランジの締結（従来は、溶接結合）。結合信頼性が向上する。
（３）ステアリング構成部品同士の締結（従来は、スプラインによる軽圧入締結）。締結強度が向上する。
（４）プロペラシャフトのジョイントヨークとシャフトの締結、あるいはトランスミッション構成部品同士の締結（従来は、電子ビーム溶接によって結合）。コストダウンが可能になるとともに、締結強度が向上する。
（５）軸部品と、底とフランジが付いた形状の部品の締結（例えば、車両のリアシャフト）。【００２７】
筒状部材の内側に突起を形成するとともにその突起に凹部を形成することによって、筒状部材の内周面に軸方向に断続的に伸びる峰を形成してもよい。あるいは、筒状部材の内側に、軸方向に対して斜方に伸びる峰を形成してもよい。この場合でも、柱状部材と筒状部材を、周方向および軸方向に関して強固に締結することができる。【００２８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図１】
2008015735.tif 000003
【図２】
2008015735.tif 000004
【図３】
2008015735.tif 000005
【図４】
2008015735.tif 000006
【図５】
2008015735.tif 000007
【図６】
2008015735.tif 000008
【図７】
2008015735.tif 000009
【図８】
2008015735.tif 000010
【図９】
2008015735.tif 000011
【図１０】
2008015735.tif 000012
【図１１】
2008015735.tif 000013
【図１２】
2008015735.tif 000014
【図１３】
2008015735.tif 000015
【図１４】
2008015735.tif 000016
【図１５】
2008015735.tif 000017
【図１６】
2008015735.tif 000018
【図１７】
2008015735.tif 000019
【図１８】
2008015735.tif 000020
【図１９】
2008015735.tif 000021
【図２０】
2008015735.tif 000022
【図２１】
2008015735.tif 000023
【図２２】
2008015735.tif 000024
【図２３】
2008015735.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月1日(2007.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法であり、
第１部材に柱状部を形成する工程と、
第２部材に孔を形成する工程と、
第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備え、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されており、
前記軸方向に伸びる突起は、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備え、
前記突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分は、少なくとも一箇所の凹部が形成されており、その峰が軸方向に断続的に伸びていることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法であり、
第１部材に柱状部を形成する工程と、
第２部材に孔を形成する工程と、
第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備え、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されていることを特徴とする製造方法。
【請求項６】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
前記請求の範囲３又は５に記載の製造方法で製造した組部材であって、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出していることを特徴とする組部材。
【請求項７】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
第１部材には柱状部が形成されており、
第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されており、
前記軸方向に伸びる突起は、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備え、
前記突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分は、少なくとも一箇所の凹部が形成されており、その峰が軸方向に断続的に伸びており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出している、
ことを特徴とする組部材。
【請求項８】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
第１部材には柱状部が形成されており、
第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されていることを特徴とする方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出している、
ことを特徴とする組部材。
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月27日(2009.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法であり、
第１部材に柱状部を形成する工程と、
第２部材に孔を形成する工程と、
第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備え、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されており、
前記軸方向に伸びる突起は、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備え、
前記突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分は、少なくとも一箇所の凹部が形成されており、その峰が軸方向に断続的に伸びていることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材の製造方法であり、
第１部材に柱状部を形成する工程と、
第２部材に孔を形成する工程と、
第１部材に形成した柱状部を第２部材に形成した孔に圧入する工程を備え、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されていることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
前記請求項１又は２に記載の製造方法で製造した組部材であって、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出していることを特徴とする組部材。
【請求項４】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
第１部材には柱状部が形成されており、
第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に伸びる突起が周方向に繰返し形成されており、
前記軸方向に伸びる突起は、その高さが軸方向に一様に増加する部分と、その高さが軸方向に一定に維持されている部分を備え、
前記突起の高さが軸方向に一定に維持されている部分は、少なくとも一箇所の凹部が形成されており、その峰が軸方向に断続的に伸びており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出している、
ことを特徴とする組部材。
【請求項５】
第１部材と第２部材とが締結されている組部材であり、
第１部材には柱状部が形成されており、
第２部材には前記柱状部が圧入されている孔が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度が高い方には、軸方向に対して一方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分と、軸方向に対して他方方向に斜行する突起が周方向に繰返し形成されている部分が形成されており、
前記柱状部の側面と前記孔の側面のうちの硬度の低い方が、前記突起間のスペースに膨出している、
ことを特徴とする組部材。
【国際調査報告】
2008015735.tif 000026
2008015735.tif 000027
2008015735.tif 000028
2008015735.tif 000029