部品の装着方法

質問

合金鋼の円筒状部品の内径に同じく合金鋼のリング状部品の外径がしっくりはまるように装着することを考えています。装着後、リング状部品は軸方向のある力で押されても動かないようにしなければなりません。隙間嵌めで装着してリテーナで止める方法やねじ込みは使えません。圧入を考えた場合、リング状部品が動かないように、圧入接触面の接触圧力を高くするために締め代を大きくする必要があります。しかし、常温圧入では切粉（バリ）が出てしまい問題があります。焼き嵌めや冷やし嵌めは作業性が悪く、コスト高になるので採用できません。接着剤も別の問題があり使えません。常温圧入で、切粉（バリ）を出さず、装着後に軸方向に一定の保持力をもたせる方法がありましたらご教示ください。よろしくお願いします。

回答No.4

noname#230359

リング状部品を塑性変形させることが許されるなら，円筒状部品内の所定位置
で厚さ方向に圧縮して径方向に張り出させることで円筒状部品との接触圧力を
得ることができそうに思えます。

とは言っても，リング状部品は硬度HRC60に処理することが必須で変更不可で
あれば，この方法も使えないでしょうね。

お礼

コメント有難うございます。構造的にも、圧入するリング状部品の硬度からしても、軸方向に圧縮するのは無理です。

回答No.3

noname#230359

何とも難しそうですけど、アイディアだけでもと投稿してみます

パワーロックなどのようにクサビ効果での締結がありますが、如何でしょうか
クサビ効果は、圧入力Pとテーパー傾斜角θと摩擦係数μで決るから行けるかも
P*1/tanθ*（μ=0.1）＝790→仮θ=2°→P≒276kgf以上の圧入力となるのか？

本日、再度質問を読み直してやっと質問の意味が分かった気がして来ました
現状の最大圧入代0.025からμ=0.15とした場合、計算上圧入力と現状の保持力
がほぼ同じになる。つまり保持力が不足しても当然かとも思えるのですが。。

やっと質問を理解したのですが、バリの原因は判りません。戻って、現状で
790/550→1.5倍*0.025=0.0375の圧入代で焼きばめではどうなのでしょうか？
焼ばめと言ってもヒータ加熱で100℃？くらいなら比較的容易にできそうです

常温圧入でのバリを出さないで圧入するには、油等をさせば良いかも知れない
そうすると更にμ=0.1くらいになるから、圧入後に脱脂でもしないとならない

お礼

パワーロックに馴染みがないので調べてみました。テーパ状のインナーリング，アウターリングを使うようですね。軸径は14mmなので、問題ないかもしれませんが、インナーリングを押し込むボルトを入れるスペースがありません。ボルトを使わず、インナーリングをプレスで押し込む方法も考えられますが、押し込み力を制御しても、テーパ傾斜角と摩擦係数のばらつきで、軸方向のどの位置で止まるか、出たとこ勝負なのが問題だと思います。テーパを使う方法は、下記のサイトにあるリープラグという別の方法も見つかったのですが、内径を段付きにして押し込み深さを規制する方式であり、段付きにできない現状では難しいと思います。しかし、テーパを使う方法は参考になりました。有難うございます。
http://www.theleeco.com/PLUGWEB2.NSF/Plugs!OpenView

コメント有難うございます。焼嵌めや冷やし嵌めを行えばうまくいくと思いますが、当初の質問に記載しましたように、作業性やコストの面から採用できないと判断しています。

回答No.2

noname#230359

参考までに・・・。

焼き嵌めでもNGであるならば、段差を設けて一定以上押されないようにしたら如何ですか。（4?の肉厚に0.3mm位の段差）

焼き嵌めの必要もありませんし、コストもかからず、ｍ～ｐ公差のはめあいでも動かないと思います。

但し一方向（押し込み側）だけの条件ですが。

お礼

アドバイス有難うございます。記載漏れでしたが、他の条件で段差をつけることができません。

回答No.1

noname#230359

もう少し情報は出せないのでしょうか?

寸法も材質も判らなく、力の大きさも不明です

長さ方向の情報がないですけど、リングの材質は変更不可なのでしょうか?
最初は溶接でと思っていましたが無理そうですね
1個物で削り出しで作った方が早いと思います
（耐加重がクリアしているか計算してませんけど）

マンガ図でいいので書けませんか？
前述しているのに長さ方向の寸法が出ていません
また、他の部品の寸法変更は絶対に不可能なのでしょうか?

お礼

外側の円筒状部品は、材質がSCM415H、内面のみ浸炭焼入れで表面硬度HRC60、内径14.0mm，H7、内面表面粗さ3.2Ra、外径22±0.1mmです。挿入するリング状部品は、材質がSUJ2、硬度HRC60、外径は円筒状部品の内径にシメシロ0.020～0.025mmで合わせ加工、外面粗さ3.2Ra、中心部に直径3mmの貫通穴があり、軸方向寸法は8mmです。リング状部品を装着した後、軸方向に790kgfで押したときにリング状部品が動かないようにする必要があります。上記シメシロでは、常温圧入を行うと切粉（バリ）が出るため、焼き嵌めを行いました。しかし、リング状部品が550kgf程度で動いてしまいます。以上の条件で、常温圧入により、切粉（バリ）を出さず、軸方向に790kgfで押しても動かない設計を行うアイデアがありましたらご教示いただきたいと思います。よろしくお願いします。

補足情報を有難うございます。材質変更は現状では無理です。円筒状部品の中にスプリング他の部品を入れる空間があるため削り出しはできません。リング状部品が蓋の役目をしています。

図が貼れるといいのですが、ダメのようですね。リング状部品の長さ方向の寸法は前述のように8mmです。円筒状部品の長さ方向の寸法は関係がないと思いますが25mmです。現状では部品寸法の変更はできません。