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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024049955
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】軸部の取付構造、軸部の取付方法、及び軸部の取外方法
(51)【国際特許分類】
B21D 37/10 20060101AFI20240403BHJP
B21D 39/00 20060101ALI20240403BHJP
B30B 15/04 20060101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
B21D37/10 A
B21D39/00 B
B30B15/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156488
(22)【出願日】2022-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100147
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 宏
(72)【発明者】
【氏名】塗壁 健治
【テーマコード（参考）】
4E050
4E088
【Ｆターム（参考）】
4E050EA02
4E050EA11
4E088AA10
4E088BA10
(57)【要約】
【課題】軸部の取付けのやり直しが可能である軸部の取付構造を提供する。
【解決手段】軸部と、前記軸部の外周に配置された第一部材と、前記第一部材の外周に配置された第二部材と、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材が嵌め込まれた穴を有するベース部と、を備え、前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい、軸部の取付構造。
【選択図】図２
【解決手段】軸部と、前記軸部の外周に配置された第一部材と、前記第一部材の外周に配置された第二部材と、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材が嵌め込まれた穴を有するベース部と、を備え、前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい、軸部の取付構造。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸部と、
前記軸部の外周に配置された第一部材と、
前記第一部材の外周に配置された第二部材と、
前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材が嵌め込まれた穴を有するベース部と、を備え、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい、
軸部の取付構造。
前記軸部の外周に配置された第一部材と、
前記第一部材の外周に配置された第二部材と、
前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材が嵌め込まれた穴を有するベース部と、を備え、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい、
軸部の取付構造。
【請求項2】
穴を有するベース部、軸部、第一部材、及び第二部材を準備する工程Ａと、
前記軸部の外周に前記第一部材を配置する工程Ｂと、
前記第一部材の外周に前記第二部材を配置する工程Ｃと、
前記第一部材及び前記第二部材が配置された前記軸部を前記穴に嵌め込む工程Ｄと、を備え、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きく、
前記工程Ｃでは、前記第二部材を加熱し、膨張した前記第二部材の内側に前記第一部材が配置された前記軸部を嵌め込み、
前記工程Ｄでは、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材の一体物を冷却し、前記一体物を前記穴に嵌め込む、
軸部の取付方法。
前記軸部の外周に前記第一部材を配置する工程Ｂと、
前記第一部材の外周に前記第二部材を配置する工程Ｃと、
前記第一部材及び前記第二部材が配置された前記軸部を前記穴に嵌め込む工程Ｄと、を備え、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きく、
前記工程Ｃでは、前記第二部材を加熱し、膨張した前記第二部材の内側に前記第一部材が配置された前記軸部を嵌め込み、
前記工程Ｄでは、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材の一体物を冷却し、前記一体物を前記穴に嵌め込む、
軸部の取付方法。
【請求項3】
軸部、第一部材、及び第二部材が順次内側から外側に配置された一体物と、前記一体物が嵌め込まれた穴を有するベース部とを準備する工程αと、
前記一体物のうち、前記軸部を前記穴から取り外す工程βと、
前記工程βの後に、前記第一部材を取り外す工程γと、
前記工程γの後に、前記第二部材を取り外す工程δと、を備え、
前記工程αにおいて、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きく、
前記工程βでは、前記軸部を冷却して収縮させ、
前記工程δでは、前記第二部材を冷却して収縮させる、
軸部の取外方法。
前記一体物のうち、前記軸部を前記穴から取り外す工程βと、
前記工程βの後に、前記第一部材を取り外す工程γと、
前記工程γの後に、前記第二部材を取り外す工程δと、を備え、
前記工程αにおいて、
前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、
前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きく、
前記工程βでは、前記軸部を冷却して収縮させ、
前記工程δでは、前記第二部材を冷却して収縮させる、
軸部の取外方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸部の取付構造、軸部の取付方法、及び軸部の取外方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、プレス金型におけるガイドポスト、及びそのガイドポストの取付方法を開示する。ガイドポストは、金型をプレス機に固定するための上下のダイセットの位置合わせを行う部材である。特許文献１の技術では、ガイドポストをベースに取付け、このベースをダイセットにボルトで固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６０－１５２３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ガイドポストをボルトなしでダイセットに直接固定する場合、以下のようにしてガイドポストをダイセットに取付ける。ダイセットにガイドポストの取付穴を形成する。取付穴の内径よりも少し大きい外径を有するガイドポストを準備する。ガイドポストを冷却して、ガイドポストの外径を収縮させた状態で、ガイドポストを取付穴に挿入する。ガイドポストが常温に戻ると、ガイドポストの外径が元に戻り、ガイドポストの外周面が取付穴の内周面に密着し、ガイドポストが取付穴に隙間なく取付けられる。この方法では、いわゆる冷やし嵌めによってガイドポストをダイセットに取付けている。
【0005】
冷やし嵌めによる取付けでは、外気温が高かったり、作業時間が長くなったりすると、ガイドポストを取付穴へ挿入している途中でガイドポストの外径が元に戻り、ガイドポストを取付穴の所定位置まで挿入できないおそれがある。ガイドポストを取付穴の所定位置まで挿入できないと、ガイドポストの取付けをやり直す必要があるが、現状そのやり直す方法が確立されていない。そのため、ガイドポストを取付穴の所定位置まで挿入できなかった場合、そのガイドポストを邪魔にならないように切断し、別のガイドポストをダイセットの別の箇所に冷やし嵌めによって取付けるしか方法がない。以下、ガイドポストを軸部、ダイセットをベース部と呼ぶ。
【0006】
本発明の目的の一つは、軸部の取付けのやり直しが可能である軸部の取付構造を提供することにある。本発明の別の目的の一つは、軸部の取付けのやり直しが可能である軸部の取付方法を提供することにある。本発明の別の目的の一つは、軸部の取付けのやり直しが可能である軸部の取外方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る軸部の取付構造は、軸部と、前記軸部の外周に配置された第一部材と、前記第一部材の外周に配置された第二部材と、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材が嵌め込まれた穴を有するベース部と、を備える。前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さい。前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい。
【0008】
本発明の一態様に係る軸部の取付方法は、穴を有するベース部、軸部、第一部材、及び第二部材を準備する工程Ａと、前記軸部の外周に前記第一部材を配置する工程Ｂと、前記第一部材の外周に前記第二部材を配置する工程Ｃと、前記第一部材及び前記第二部材が配置された前記軸部を前記穴に嵌め込む工程Ｄと、を備える。前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい。前記工程Ｃでは、前記第二部材を加熱し、膨張した前記第二部材の内側に前記第一部材が配置された前記軸部を嵌め込む。前記工程Ｄでは、前記軸部、前記第一部材、及び前記第二部材の一体物を冷却し、前記一体物を前記穴に嵌め込む。
【0009】
本発明の一態様に係る軸部の取外方法は、軸部、第一部材、及び第二部材が順次内側から外側に配置された一体物と、前記一体物が嵌め込まれた穴を有するベース部とを準備する工程αと、前記一体物のうち、前記軸部を前記穴から取り外す工程βと、前記工程βの後に、前記第一部材を取り外す工程γと、前記工程γの後に、前記第二部材を取り外す工程δと、を備える。前記工程αにおいて、前記第一部材は、前記軸部よりも熱伝導率が小さく、前記第二部材は、前記ベース部よりも線膨張係数が大きい。前記工程βでは、前記軸部を冷却して収縮させる。前記工程δでは、前記第二部材を冷却して収縮させる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の軸部の取付構造では、軸部の外周に第一部材と第二部材とが順に配置されている。第一部材の熱伝導率が軸部よりも小さいことで、軸部の熱が第二部材及びベース部に伝わり難い。よって、軸部のみを冷却によって収縮し、軸部のみを他の部材から取り外すことができる。第二部材の線膨張係数がベース部よりも大きいことで、第二部材がベース部よりも温度変化によって膨張又は収縮し易い。よって、ベース部に第二部材が嵌められた状態で第二部材が冷却されると、ベース部も冷却されるものの、第二部材がベース部よりも大きく収縮し、第二部材をベース部から取り外すことができる。以上により、本発明の軸部の取付構造では、ベース部から軸部、第一部材、及び第二部材を容易に取り外すことができ、軸部の取付けのやり直しが可能である。
【0011】
本発明の軸部の取付方法では、冷やし嵌めによって軸部をベース部の穴に嵌め込む。軸部をベース部の穴に嵌め込む際には、軸部の外周に第一部材と第二部材とを順に配置している。つまり、本発明の軸部の取付方法では、軸部、第一部材、及び第二部材の一体物を冷却し、上記一体物をベース部の穴に嵌め込む。本発明の軸部の取付方法でも、外気温が高かったり、作業時間が長くなったりすると、上記一体物をベース部の穴に挿入している途中で一体物の収縮が元に戻り、一体物をベース部の穴の所定位置まで挿入できないことがある。本発明の軸部の取付方法では、軸部の外周に第一部材と第二部材とを配置していることで、上述したように、ベース部から軸部、第一部材、及び第二部材を容易に取り外すことができ、軸部の取付けのやり直しが可能である。
【0012】
本発明の軸部の取外方法では、軸部の冷却及び第二部材の冷却によって各部材を取り外している。そのため、軸部、第一部材、第二部材、及びベース部の各々を破壊することなく、ベース部から軸部、第一部材、及び第二部材を容易に取り外すことができる。本発明の軸部の取外方法では、軸部の外周に第一部材と第二部材とを配置していることで、上述したように、ベース部から軸部、第一部材、及び第二部材を容易に取り外すことができ、軸部の取付けのやり直しが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の軸部の取付構造、軸部の取付方法、及び軸部の取外方法の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。図面における各部の寸法比も実際と異なる場合がある。
【0015】
＜軸部の取付構造＞
軸部の取付構造１は、図２に示すように、ベース部２、軸部３、第一部材４、及び第二部材５を備える。ベース部２には、穴２０が設けられている。軸部３の第一端部３１には、第一部材４と第二部材５とが順に配置されている。第一端部３１は、第一部材４及び第二部材５と共に穴２０に嵌め込まれている。軸部の取付構造１の特徴の一つは、軸部３の取付けのやり直しが可能な構造を有する点にある。軸部３よりも熱伝導率が小さい第一部材４が軸部３の外周に配置され、かつベース部２よりも線膨張係数が大きい第二部材５が第一部材４の外周に配置されている。この第一部材４及び第二部材５の配置によって、軸部３の取付けのやり直しが可能である。
軸部の取付構造１は、図２に示すように、ベース部２、軸部３、第一部材４、及び第二部材５を備える。ベース部２には、穴２０が設けられている。軸部３の第一端部３１には、第一部材４と第二部材５とが順に配置されている。第一端部３１は、第一部材４及び第二部材５と共に穴２０に嵌め込まれている。軸部の取付構造１の特徴の一つは、軸部３の取付けのやり直しが可能な構造を有する点にある。軸部３よりも熱伝導率が小さい第一部材４が軸部３の外周に配置され、かつベース部２よりも線膨張係数が大きい第二部材５が第一部材４の外周に配置されている。この第一部材４及び第二部材５の配置によって、軸部３の取付けのやり直しが可能である。
【0016】
軸部の取付構造１は、例えば、図１に示すプレス金型における下ダイセット９２へのガイドポスト９３の取付箇所に適用される。図１に示すプレス金型は、上ダイセット９１、下ダイセット９２、ガイドポスト９３、及びガイドブッシュ９４を備える。上ダイセット９１には、上パンチ９５が取付けられている。下ダイセット９２には、ダイ９６が取付けられている。ガイドポスト９３及びガイドブッシュ９４は、上ダイセット９１と下ダイセット９２との位置合わせを行っている。ガイドポスト９３は、下ダイセット９２に固定されている。下ダイセット９２が上述したベース部２であり、ガイドポスト９３が上述した軸部３である。ガイドポスト９３、つまり軸部３の第一端部３１が下ダイセット９２に固定されており、第二端部３２がガイドブッシュ９４の内側に摺動自在に嵌められている。ガイドブッシュ９４は、上ダイセット９１に固定されている。上ダイセット９１がガイドポスト９３及びガイドブッシュ９４を介して上下方向に移動することで、上パンチ９５とダイ９６との間に挟まれた被加工物がプレス加工される。
【0017】
≪ベース部≫
ベース部２は、軸部３を固定するための台座である。ベース部２は、図２に示すように、軸部３が嵌め込まれた穴２０を有する。穴２０の断面形状は、軸部３の断面形状と同じである。本例の穴２０の断面形状は円形状である。穴２０の内径２０Ｄ（図５）は、常温時の第二部材５の外径に対応して設定されている。穴２０の内径２０Ｄと第二部材５の外径との関係は後述する。本例の穴２０は、底を有する止まり穴である。穴２０は、ベース部２における互いに向かい合う二つの面を貫通する孔であってもよい。
ベース部２は、軸部３を固定するための台座である。ベース部２は、図２に示すように、軸部３が嵌め込まれた穴２０を有する。穴２０の断面形状は、軸部３の断面形状と同じである。本例の穴２０の断面形状は円形状である。穴２０の内径２０Ｄ（図５）は、常温時の第二部材５の外径に対応して設定されている。穴２０の内径２０Ｄと第二部材５の外径との関係は後述する。本例の穴２０は、底を有する止まり穴である。穴２０は、ベース部２における互いに向かい合う二つの面を貫通する孔であってもよい。
【0018】
ベース部２は、金属材料で構成されている。金属材料は、例えば鉄系材料である。ベース部２の線膨張係数は、例えば９．０×１０－６／℃以上２０×１０－６／℃以下、９．０×１０－６／℃以上１５×１０－６／℃以下、又は９．０×１０－６／℃以上１２×１０－６／℃以下である。ベース部２の熱伝導率は、例えば１０Ｗ／ｍＫ以上６０Ｗ／ｍＫ以下、２０Ｗ／ｍＫ以上５５Ｗ／ｍＫ以下、又は３０Ｗ／ｍＫ以上５０Ｗ／ｍＫ以下である。本例のベース部２は、鋳鉄で構成されている。鋳鉄では、線膨張係数が約１０．５×１０－６／℃、熱伝導率が約４８Ｗ／ｍＫである。
【0019】
≪軸部≫
軸部３は、第一端部３１及び第二端部３２を有する棒状部材である。軸部３の第一端部３１は、図２に示すように、ベース部２の穴２０に嵌め込まれている。第一端部３１は、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込まれている。軸部３の横断面形状は、図３に示すように、円形状である。
軸部３は、第一端部３１及び第二端部３２を有する棒状部材である。軸部３の第一端部３１は、図２に示すように、ベース部２の穴２０に嵌め込まれている。第一端部３１は、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込まれている。軸部３の横断面形状は、図３に示すように、円形状である。
【0020】
軸部３は、金属材料で構成されている。金属材料は、例えば鉄系材料である。軸部３の熱膨張係数は、ベース部２の線膨張係数よりも小さくても大きくても同じでもよい。軸部３の熱伝導率は、ベース部２の熱伝導率よりも小さくても大きくても同じでもよい。本例の軸部３は、機械構造用炭素鋼で構成されている。機械構造用炭素鋼では、線膨張係数が約１１．９×１０－６／℃、熱伝導率が約４５Ｗ／ｍＫである。
【0021】
≪第一部材≫
第一部材４は、軸部３の第一端部３１の直上に配置されている。第一部材４は、第二部材５の熱収縮に伴って変形自在であるとよい。第一部材４が第二部材５の熱収縮に伴って変形自在であれば、後述する軸部の取付方法において軸部３、第一部材４、及び第二部材５を冷却した際、第一部材４が第二部材５の内周に配置されていたとしても、第二部材５を冷却によって収縮させることができる。第一部材４は、常温において単体で扱った際に人力で変形自在であるとよい。第一部材４が人力で変形自在なフレキシブルな部材であれば、後述する軸部の取付方法において軸部３を穴２０から取り外すと、第一部材４を常温でも穴２０から人力で取り外すことができる。
第一部材４は、軸部３の第一端部３１の直上に配置されている。第一部材４は、第二部材５の熱収縮に伴って変形自在であるとよい。第一部材４が第二部材５の熱収縮に伴って変形自在であれば、後述する軸部の取付方法において軸部３、第一部材４、及び第二部材５を冷却した際、第一部材４が第二部材５の内周に配置されていたとしても、第二部材５を冷却によって収縮させることができる。第一部材４は、常温において単体で扱った際に人力で変形自在であるとよい。第一部材４が人力で変形自在なフレキシブルな部材であれば、後述する軸部の取付方法において軸部３を穴２０から取り外すと、第一部材４を常温でも穴２０から人力で取り外すことができる。
【0022】
第一部材４は、軸部３から第二部材５及びベース部２への伝熱を低減又は遮断する機能を有する。第一部材４の熱伝導率は、軸部３の熱伝導率よりも小さい。第一部材４の熱伝導率が軸部３よりも小さいことで、軸部３の熱が第二部材５及びベース部２に伝わり難い。そのため、後述する軸部の取外方法において軸部３を冷却した際、軸部３のみを冷却によって収縮させることができる。第一部材４の熱伝導率は小さいほどよい。第一部材４の熱伝導率は、例えば、軸部３の熱伝導率の１／１０倍以下、１／２０倍以下、１／５０倍以下、又は１／１００倍以下である。第一部材４の熱伝導率は、例えば、１．０Ｗ／ｍＫ以下、０．５Ｗ／ｍＫ以下、又は０．１Ｗ／ｍＫ以下である。第一部材４の熱伝導率は、第二部材５の熱伝導率よりも小さくても大きくても同じでもよい。第一部材４の熱伝導率は、ベース部２の熱伝導率よりも小さくても大きくても同じでもよい。
【0023】
第一部材４の線膨張係数は特に限定されない。第一部材４が常温において人力で変形自在であれば、後述する軸部の取付方法において、第一部材４を軸部３に巻き付けたり貼り付けたりすることで、軸部３に第一部材４を容易に配置することができる。第一部材４が常温において人力で変形自在であれば、後述する軸部の取外し方法において、軸部３を穴２０から取り外すことによって、付随的に第一部材４も穴２０から容易に取り外すことができる。そのため、第一部材４の線膨張係数は、軸部３の線膨張係数よりも小さくても大きくても同じでもよい。第一部材４の線膨張係数は、第二部材５の線膨張係数よりも小さくても大きくても同じでもよい。第一部材４の線膨張係数は、ベース部２の線膨張係数よりも小さくても大きくても同じでもよい。
【0024】
第一部材４は、例えば第一端部３１を覆うシート又はフィルムで構成されている。シートは、厚さが０．２５ｍｍ以上の薄い板状のものである。フィルムは、厚さが０．２５ｍｍ未満の膜状のものである。本例の第一部材４は、厚さが約１０μｍのフィルムで構成されている。第一部材４は、例えば、一枚のシート又はフィルムが第一端部３１の直上に巻き付けられて構成されている。第一部材４は、複数枚のシート又はフィルムが第一端部３１の直上に貼り付けられて構成されていてもよい。第一部材４の厚さ４Ｔ（図４）は、例えば１０μｍ以上２５μｍ以下である。例えば、一枚のシート又はフィルムが多層に巻き付けられて第一部材４が構成されている場合、第一部材４の厚さ４Ｔは、多層のシート又はフィルムの合計厚さである。第一部材４の軸部３に沿った長さは、例えば穴２０の深さと同じである。
【0025】
第一部材４は、常温において単体で扱った際に人力で変形自在でなくてもよい。つまり、第一部材４は、ある程度大きい剛性を有していてもよい。例えば、第一部材４が複数の分割片で構成され、各分割片が第一端部３１に貼り付け可能であれば、人力で容易に軸部３に第一部材４を取付けることも取り外すこともできる。
【0026】
第一部材４は、例えば、第一端部３１の外周面の全域に設けられている。第一部材４は、第一端部３１と第二部材５との間に空間を構成するように第一端部３１の外周面の一部に設けられていてもよい。上記空間には空気が存在する。そのため、第一部材４が第一端部３１の外周面の一部に設けられていたとしても、上記空間が存在することで、軸部３から第二部材５及びベース部２への伝熱を低減又は遮断することができる。
【0027】
第一部材４は、断熱性を有する材料、例えば樹脂又はゴムで構成されている。本例の第一部材４は、ポリエチレンで構成されている。第一部材４は、グラスウール、ロックウール、紙、経木、又は皮革で構成されていてもよい。
【0028】
≪第二部材≫
第二部材５は、第一部材４の直上に配置されている。第二部材５は、例えば、第一部材４の外周面の全域に設けられている。第二部材５は、例えば筒状部材である。第二部材５は、焼き嵌めによって第一部材４を介して軸部３の第一端部３１に一体化されている。第二部材５は、軸部３及び第一部材４と共にベース部２の穴２０に嵌め込まれている。第二部材５は、軸部３と同様に、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込まれている。第二部材５の断面形状は、図３に示すように、円環状である。第二部材５の軸方向の長さは、例えば穴２０の深さと同じである。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の外径は、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込むことができる範囲で小さいほどよい。第二部材５の上記外径が小さいと、穴２０の内径２０Ｄを小さくでき、軸部２の配置スペースを小さくできる。軸部２の配置スペースを小さくできると、軸部２の周辺部材の配置を行い易い。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の内径を一定として上記外径を小さくすると、第二部材５の厚さも小さくなる。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の厚さは、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下、又は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。本例の第二部材５は、厚さが１０ｍｍの円筒状部材である。
第二部材５は、第一部材４の直上に配置されている。第二部材５は、例えば、第一部材４の外周面の全域に設けられている。第二部材５は、例えば筒状部材である。第二部材５は、焼き嵌めによって第一部材４を介して軸部３の第一端部３１に一体化されている。第二部材５は、軸部３及び第一部材４と共にベース部２の穴２０に嵌め込まれている。第二部材５は、軸部３と同様に、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込まれている。第二部材５の断面形状は、図３に示すように、円環状である。第二部材５の軸方向の長さは、例えば穴２０の深さと同じである。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の外径は、冷やし嵌めによって穴２０に嵌め込むことができる範囲で小さいほどよい。第二部材５の上記外径が小さいと、穴２０の内径２０Ｄを小さくでき、軸部２の配置スペースを小さくできる。軸部２の配置スペースを小さくできると、軸部２の周辺部材の配置を行い易い。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の内径を一定として上記外径を小さくすると、第二部材５の厚さも小さくなる。穴２０に嵌め込まれる前の常温時の第二部材５の厚さは、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下、又は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。本例の第二部材５は、厚さが１０ｍｍの円筒状部材である。
【0029】
第二部材５は、第一部材４が軸部３に配置された状態を保持する機能を有する。第二部材５の内周面は、第一部材４の外周面に密着している。第二部材５の外周面は、ベース部２の穴２０の内周面に密着している。第二部材５の線膨張係数は、ベース部２よりも大きい。第二部材５の線膨張係数がベース部２よりも大きいことで、第二部材５がベース部２よりも温度変化によって膨張又は収縮し易い。そのため、後述する軸部の取外方法において第二部材５を冷却した際、ベース部２よりも大きく第二部材５を収縮させることができる。第二部材５の線膨張係数は、例えば、ベース部２の線膨張係数の１．５倍以上、２倍以上、又は２．２倍以上である。第二部材５の線膨張係数は、例えば、軸部３の線膨張係数よりも大きい。第二部材５の線膨張係数は、第一部材４の厚さ４Ｔにもよるが、大きいほどよい。第二部材５の線膨張係数が大きいほど、後述する軸部の取付外方法において第二部材５を加熱した際、第一部材４が配置された軸部３を第二部材５の内側に嵌め込み易い。
【0030】
第二部材５の熱伝導率は、例えば、ベース部２の熱伝導率よりも大きい。第二部材５の熱伝導率がベース部２よりも大きいことで、第二部材５がベース部２よりも早く温度変化し易い。第二部材５の熱伝導率がベース部２よりも大きいことで、第二部材５を一端から冷却しても、第二部材５の全域を早く冷却できる。そのため、後述する軸部の取外方法において第二部材５を冷却した際、ベース部２よりも早く第二部材５を収縮させることができる。第二部材５の熱伝導率は、大きいほどよい。第二部材５の熱伝導率は、例えば、ベース部２の熱伝導率の１．５倍以上、又は２倍以上である。第二部材５の熱伝導率は、例えば、軸部３の熱伝導率よりも大きい。
【0031】
第二部材５は、金属材料で構成されている。金属材料は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金である。本例の第二部材５は、Ａ５０５２合金で構成されている。Ａ５０５２合金では、線膨張係数が約２３．８×１０－６／℃、熱伝導率が約１４０Ｗ／ｍＫである。
【0032】
第二部材５の端面には、図３に示すように、ボルト穴５０が設けられている。本例では、第二部材５の端面における径方向に向かい合う箇所に二つのボルト穴５０が設けられている。
【0033】
＜軸部の取付方法＞
図４及び図５を参照して、軸部の取付方法を説明する。この軸部の取付方法は、冷やし嵌めによって軸部３をベース部２の穴２０に嵌め込む方法である。軸部の取付方法は、以下の工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃ、及び工程Ｄを備える。
図４及び図５を参照して、軸部の取付方法を説明する。この軸部の取付方法は、冷やし嵌めによって軸部３をベース部２の穴２０に嵌め込む方法である。軸部の取付方法は、以下の工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃ、及び工程Ｄを備える。
【0034】
≪工程Ａ≫
工程Ａでは、上述したベース部２、軸部３、第一部材４、及び第二部材５を準備する。常温時の軸部３の外径３Ｄ１（図４）は、常温時のベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図５）よりも小さい。本例の第一部材４は、一枚のフィルムを多層に巻き付けて構成している。常温時の第二部材５の内径は、常温時の第一部材４の外径４Ｄ１（図４）よりも小さい。上記外径４Ｄ１は、常温時の軸部３の外径３Ｄ１と第一部材４の厚さ４Ｔを２倍した厚さとの合計である。常温時の第二部材５の外径は、ベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図５）よりも若干大きい。
工程Ａでは、上述したベース部２、軸部３、第一部材４、及び第二部材５を準備する。常温時の軸部３の外径３Ｄ１（図４）は、常温時のベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図５）よりも小さい。本例の第一部材４は、一枚のフィルムを多層に巻き付けて構成している。常温時の第二部材５の内径は、常温時の第一部材４の外径４Ｄ１（図４）よりも小さい。上記外径４Ｄ１は、常温時の軸部３の外径３Ｄ１と第一部材４の厚さ４Ｔを２倍した厚さとの合計である。常温時の第二部材５の外径は、ベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図５）よりも若干大きい。
【0035】
≪工程Ｂ≫
工程Ｂでは、図４の上図に示すように、軸部３の第一端部３１の外周に第一部材４を配置する。本例では、一枚のフィルムを第一端部３１の外周の直上に多層に巻き付けて第一部材４を構成している。第一部材４の厚さ４Ｔは、第一部材４における軸部３との接触面と第一部材４の外周面との間の長さである。第一部材４の厚さ４Ｔは、例えば、第一部材４の周方向に略均一である。
工程Ｂでは、図４の上図に示すように、軸部３の第一端部３１の外周に第一部材４を配置する。本例では、一枚のフィルムを第一端部３１の外周の直上に多層に巻き付けて第一部材４を構成している。第一部材４の厚さ４Ｔは、第一部材４における軸部３との接触面と第一部材４の外周面との間の長さである。第一部材４の厚さ４Ｔは、例えば、第一部材４の周方向に略均一である。
【0036】
工程Ｃでは、第一部材４の外周に第二部材５を配置する。工程Ｃは、工程Ｃ１と工程Ｃ２とを備える。工程Ｃ１では、図４の下図に示すように、第二部材５を加熱する。加熱温度は、加熱時の第二部材５の内径５Ｄ１が常温時の第一部材４の外径４Ｄ１よりも大きくなる温度である。また、加熱温度は、加熱された第二部材５に第一部材４が接触した際に第一部材４が溶融しない程度の温度である。加熱温度は、例えば、常温との差が６０℃以上１８０℃以下、７０℃以上１５０℃以下、又は８０℃以上１００℃以下となる温度とする。例えば、第一部材４がポリエチレンで構成されている場合、加熱温度は１００℃以下がよい。加熱により、第二部材５が膨張し、第二部材５の内径５Ｄ１が常温時よりも大きくなる。加熱時の第二部材５の内径５Ｄ１は、常温時の第一部材４の外径４Ｄ１よりも大きい。工程Ｃ２では、加熱により膨張した第二部材５の内側に、第一部材４が配置された軸部３を嵌め込む。図４の白抜き矢印は、第二部材５の内側への軸部３の嵌め込み方向を示している。工程Ｃ２では、いわゆる隙間嵌めによって、第一部材４が配置された軸部３を第二部材５の内側に嵌め込んでいる。
【0037】
工程Ｃの後、第二部材５が常温に戻ると、第二部材５の内径が元に戻り、第二部材５が第一部材４を締め付けるように第一部材４が軸部３に配置された状態を保持して軸部３に一体化される。
【0038】
工程Ｄでは、第一部材４及び第二部材５が配置された軸部３をベース部２の穴２０に嵌め込む。工程Ｄは、工程Ｄ１と工程Ｄ２とを備える。工程Ｄ１では、図５に示すように、軸部３、第一部材４、及び第二部材５の一体物を冷却する。冷却により、軸部３が収縮し、軸部３の外径３Ｄ２が常温時の外径３Ｄ１（図４）よりも小さくなる。また、冷却により、第二部材５が収縮し、第二部材５の内径及び外径５Ｄ２が常温時の内径及び外径よりも小さくなる。冷却時の上記一体物の外径、つまり冷却時の第二部材５の外径５Ｄ２は、穴２０の内径２０Ｄよりも小さい。工程Ｄ２では、冷却により収縮した上記一体物を穴２０に嵌め込む。図５の白抜き矢印は、穴２０への上記一体物の嵌め込み方向を示している。冷却時の上記一体物の外径、つまり冷却時の第二部材５の外径５Ｄ２によっては、工具８９を用いて上記一体物を穴２０に圧入してもよい。工程Ｄ２では、いわゆる隙間嵌め、中間嵌め、又はしまり嵌めによって、上記一体物を穴２０に嵌め込んでいる。
【0039】
工程Ｄの後、上記一体物が常温に戻ると、軸部３の外径及び第二部材５の外径が元に戻り、軸部３が第一部材４を介して第二部材５に嵌め込まれ、第二部材５が穴２０に嵌め込まれた状態が保持される。工程Ｄの後、上記一体物が常温に戻ると、図２に示すように、軸部３、第一部材４、及び第二部材５が順次内側から外側に配置された一体物が穴２０に固定される。
【0040】
＜軸部の取外方法＞
図６から図９を参照して、軸部の取外方法を説明する。上述した軸部の取付方法において、外気温が高かったり、作業時間が長くなったりすると、上記一体物をベース部２の穴２０に挿入している途中で一体物の収縮が元に戻り、一体物を穴２０の所定位置まで挿入できないことがある。軸部の取外方法は、上記一体物を穴２０の所定位置まで挿入できず、軸部３の取付けのやり直しを行うために、一体物を穴２０から取り外す方法である。軸部の取外方法は、一体物が穴２０の所定位置まで挿入された状態から一体物を穴２０から取り外すこともできる。軸部の取外方法は、以下の工程α、工程β、工程γ、及び工程δを備える。
図６から図９を参照して、軸部の取外方法を説明する。上述した軸部の取付方法において、外気温が高かったり、作業時間が長くなったりすると、上記一体物をベース部２の穴２０に挿入している途中で一体物の収縮が元に戻り、一体物を穴２０の所定位置まで挿入できないことがある。軸部の取外方法は、上記一体物を穴２０の所定位置まで挿入できず、軸部３の取付けのやり直しを行うために、一体物を穴２０から取り外す方法である。軸部の取外方法は、一体物が穴２０の所定位置まで挿入された状態から一体物を穴２０から取り外すこともできる。軸部の取外方法は、以下の工程α、工程β、工程γ、及び工程δを備える。
【0041】
≪工程α≫
工程αでは、軸部３、第一部材４、及び第二部材５が順次内側から外側に配置された一体物と、一体物が嵌め込まれた穴２０を有するベース部２とを準備する。一体物は、穴２０の途中まで嵌め込まれている。一体物は、図２に示すように、穴２０の所定位置まで嵌め込まれていてもよい。
工程αでは、軸部３、第一部材４、及び第二部材５が順次内側から外側に配置された一体物と、一体物が嵌め込まれた穴２０を有するベース部２とを準備する。一体物は、穴２０の途中まで嵌め込まれている。一体物は、図２に示すように、穴２０の所定位置まで嵌め込まれていてもよい。
【0042】
≪工程β≫
工程βでは、上記一体物のうち、軸部３を穴２０から取り外す。工程βは、工程β１と工程β２とを備える。工程β１では、図６に示すように、軸部３を冷却する。軸部３の冷却は、例えば冷却材８０を用いて行う。冷却材８０は、例えばドライアイスである。本例では、軸部３をカバー８１で覆い、カバー８１内を冷却材８０で冷却している。カバー８１は、軸部３のうちベース部２から突出する領域を覆い、外気から軸部３への熱侵入を抑制する機能を有する。カバー８１は、熱伝導率が小さい材料で構成されている。カバー８１は、例えば第一部材４と同じ材料で構成されている。軸部３が金属材料で構成されていることから、冷却材８０によって軸部３の全体が冷却される。軸部３の第一端部３１が第一部材４で覆われているため、軸部３から第二部材５及びベース部２に熱が伝わり難く、第二部材５及びベース部２は冷却され難い。よって、工程β１では、実質的に軸部３のみが冷却によって収縮する。冷却により、軸部３の外径３Ｄ２（図７）が常温時よりも小さくなる。冷却時の軸部３の外径３Ｄ２は、第一部材４の内径４Ｄ２（図７）よりも小さくなる。軸部３が冷却されると、軸部３と第一部材４との間に隙間が形成される。工程β２では、図７に示すように、冷却により収縮した軸部３を穴２０から抜き取る。図７の白抜き矢印は、軸部３の抜き取り方向を示している。
工程βでは、上記一体物のうち、軸部３を穴２０から取り外す。工程βは、工程β１と工程β２とを備える。工程β１では、図６に示すように、軸部３を冷却する。軸部３の冷却は、例えば冷却材８０を用いて行う。冷却材８０は、例えばドライアイスである。本例では、軸部３をカバー８１で覆い、カバー８１内を冷却材８０で冷却している。カバー８１は、軸部３のうちベース部２から突出する領域を覆い、外気から軸部３への熱侵入を抑制する機能を有する。カバー８１は、熱伝導率が小さい材料で構成されている。カバー８１は、例えば第一部材４と同じ材料で構成されている。軸部３が金属材料で構成されていることから、冷却材８０によって軸部３の全体が冷却される。軸部３の第一端部３１が第一部材４で覆われているため、軸部３から第二部材５及びベース部２に熱が伝わり難く、第二部材５及びベース部２は冷却され難い。よって、工程β１では、実質的に軸部３のみが冷却によって収縮する。冷却により、軸部３の外径３Ｄ２（図７）が常温時よりも小さくなる。冷却時の軸部３の外径３Ｄ２は、第一部材４の内径４Ｄ２（図７）よりも小さくなる。軸部３が冷却されると、軸部３と第一部材４との間に隙間が形成される。工程β２では、図７に示すように、冷却により収縮した軸部３を穴２０から抜き取る。図７の白抜き矢印は、軸部３の抜き取り方向を示している。
【0043】
≪工程γ≫
工程γでは、工程βの後に、第一部材４を取り外す。本例の第一部材４はフィルムで構成されているため、軸部３を穴２０から取り外すと、第一部材４は常温でも穴２０から取り外すことができる。
工程γでは、工程βの後に、第一部材４を取り外す。本例の第一部材４はフィルムで構成されているため、軸部３を穴２０から取り外すと、第一部材４は常温でも穴２０から取り外すことができる。
【0044】
≪工程δ≫
工程δでは、工程γの後に、第二部材５を取り外す。工程δは、工程δ１と工程δ２とを備える。工程δ１では、図８に示すように、第二部材５を冷却する。第二部材５の冷却は、例えば冷却材８０を用いて行う。本例では、第二部材５の上方の開口部を塞ぐように伝熱部材８３を配置し、その伝熱部材８３を介して第二部材５をカバー８２で覆い、カバー８２内を冷却材８０で冷却している。伝熱部材８３は、熱伝導率が大きい材料で構成されている。伝熱部材８３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金で構成されている。伝熱部材８３は、例えば第二部材５の端面の全周に接触する大きさの板状部材である。伝熱部材８３は、第二部材５のうちベース部２から突出する外周面も覆っていてもよい。つまり、伝熱部材８３は、第二部材５の端面を覆う板状部分、及び第二部材５の外周面を覆う筒状部分とで構成されていてもよい。板状部材と筒状部分とが別体で構成されていてもよい。この場合、筒状部分は、径方向に分割可能に構成されているとよい。板状部分と筒状部分とが一体に構成されていてもよい。カバー８２は、熱伝導率が小さい材料で構成されている。カバー８２は、例えば第一部材４と同じ材料で構成されている。カバー８２は、第二部材５の上方及び外周を覆っている。第二部材５が金属材料で構成されていることから、冷却材８０によって第二部材５の全体が冷却される。冷却により、第二部材５は収縮する。第二部材５を介してベース部２もある程度冷却されるものの、第二部材５の線膨張係数がベース部２よりも大きいため、第二部材５はベース部２よりも大きく収縮する。冷却により、第二部材５の外径５Ｄ２（図９）が常温時よりも小さくなる。冷却時の第二部材５の外径５Ｄ２は、ベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図９）よりも小さくなる。第二部材５が冷却されると、第二部材５と穴２０との間に隙間が形成される。工程δ２では、図９に示すように、冷却により収縮した第二部材５を穴２０から抜き取る。本例では、第二部材５の端面に設けられたボルト穴５０（図３）にボルト８５を取付け、ボルト８５を引っ張って第二部材５を穴２０から抜き取っている。図９の白抜き矢印は、第二部材５の抜き取り方向を示している。
工程δでは、工程γの後に、第二部材５を取り外す。工程δは、工程δ１と工程δ２とを備える。工程δ１では、図８に示すように、第二部材５を冷却する。第二部材５の冷却は、例えば冷却材８０を用いて行う。本例では、第二部材５の上方の開口部を塞ぐように伝熱部材８３を配置し、その伝熱部材８３を介して第二部材５をカバー８２で覆い、カバー８２内を冷却材８０で冷却している。伝熱部材８３は、熱伝導率が大きい材料で構成されている。伝熱部材８３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金で構成されている。伝熱部材８３は、例えば第二部材５の端面の全周に接触する大きさの板状部材である。伝熱部材８３は、第二部材５のうちベース部２から突出する外周面も覆っていてもよい。つまり、伝熱部材８３は、第二部材５の端面を覆う板状部分、及び第二部材５の外周面を覆う筒状部分とで構成されていてもよい。板状部材と筒状部分とが別体で構成されていてもよい。この場合、筒状部分は、径方向に分割可能に構成されているとよい。板状部分と筒状部分とが一体に構成されていてもよい。カバー８２は、熱伝導率が小さい材料で構成されている。カバー８２は、例えば第一部材４と同じ材料で構成されている。カバー８２は、第二部材５の上方及び外周を覆っている。第二部材５が金属材料で構成されていることから、冷却材８０によって第二部材５の全体が冷却される。冷却により、第二部材５は収縮する。第二部材５を介してベース部２もある程度冷却されるものの、第二部材５の線膨張係数がベース部２よりも大きいため、第二部材５はベース部２よりも大きく収縮する。冷却により、第二部材５の外径５Ｄ２（図９）が常温時よりも小さくなる。冷却時の第二部材５の外径５Ｄ２は、ベース部２の穴２０の内径２０Ｄ（図９）よりも小さくなる。第二部材５が冷却されると、第二部材５と穴２０との間に隙間が形成される。工程δ２では、図９に示すように、冷却により収縮した第二部材５を穴２０から抜き取る。本例では、第二部材５の端面に設けられたボルト穴５０（図３）にボルト８５を取付け、ボルト８５を引っ張って第二部材５を穴２０から抜き取っている。図９の白抜き矢印は、第二部材５の抜き取り方向を示している。
【0045】
上記伝熱部材８３は配置しなくてもよい。例えば、冷却材８０を第二部材５の内側に配置してもよい。例えば、クラッシュドライアイスを袋に入れ、その袋を第二部材５の内周面に接するように配置してもよい。袋は、例えば、クラッシュドライアイスよりも小さな孔が開いた樹脂フィルムである。冷却によって第二部材５が収縮すると、袋入りのクラッシュドライアイスは変形可能であり、第二部材５の収縮を妨げ難い。袋にクラッシュドライアイスを入れておけば、第二部材５を冷却した後、袋ごとクラッシュドライアイスを容易に取り出せる。
【0046】
工程δの後、第二部材５が常温に戻ると、第二部材５の外径が元に戻る。上述した軸部の取外方法であれば、軸部３、第一部材４、第二部材５、及びベース部２の各々を破壊することなく、ベース部２の穴２０から軸部３、第一部材４、及び第二部材５を容易に取り外すことができる。
【0047】
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、以下の変更が可能である。
【0048】
（１）第一部材４の熱伝導率が軸部３よりも小さく、かつ第二部材５の線膨張係数がベース部２よりも大きいのであれば、ベース部２、軸部３、第一部材４、及び第二部材５の各材質を適宜選択できる。第二部材５を構成する金属材料は、亜鉛、亜鉛合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銀、銀合金、スズ、スズ合金、鉛、鉛合金、又は真鍮であってもよい。ベース部２及び軸部３を構成する金属材料は、銅、銅合金、チタン、チタン合金、タングステン、又はタングステン合金であってもよい。
【0049】
（２）軸部の取付構造１は、プレス金型における下ダイセット９２へのガイドポスト９３の取付箇所以外に、機械装置における軸と穴の嵌め合いに適宜適用できる。
【符号の説明】
【0050】
１ 軸部の取付構造
２ ベース部、２０ 穴、２０Ｄ 内径
３ 軸部、３１ 第一端部、３２ 第二端部、３Ｄ１，３Ｄ２ 外径
４ 第一部材、４Ｔ 厚さ、４Ｄ１ 外径、４Ｄ２ 内径
５ 第二部材、５０ ボルト穴、５Ｄ１ 内径、５Ｄ２ 外径
８０ 冷却材、８１，８２ カバー、８３ 伝熱部材
８５ ボルト、８９ 工具
９１ 上ダイセット、９２ 下ダイセット
９３ ガイドポスト、９４ ガイドブッシュ
９５ 上パンチ、９６ ダイ
２ ベース部、２０ 穴、２０Ｄ 内径
３ 軸部、３１ 第一端部、３２ 第二端部、３Ｄ１，３Ｄ２ 外径
４ 第一部材、４Ｔ 厚さ、４Ｄ１ 外径、４Ｄ２ 内径
５ 第二部材、５０ ボルト穴、５Ｄ１ 内径、５Ｄ２ 外径
８０ 冷却材、８１，８２ カバー、８３ 伝熱部材
８５ ボルト、８９ 工具
９１ 上ダイセット、９２ 下ダイセット
９３ ガイドポスト、９４ ガイドブッシュ
９５ 上パンチ、９６ ダイ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】