JP5315227B2

JP5315227B2 - 軸部品

Info

Publication number: JP5315227B2
Application number: JP2009294643A
Authority: JP
Inventors: 新治伊藤; 宏菊池
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011133073A

Description

本発明は、第１の軸形成部材に突設された圧入部を第２の軸形成部材に凹設された被圧入部に圧入して一体化される軸部品に関する。

従来から、第１の軸形成部材に突設された圧入部を第２の軸形成部材に凹設された被圧入部に圧入して一体化される軸部品として、例えば、特許文献１に記載のものがある。図５に示すように、特許文献１のボス付きシャフト５０（軸部品）は、シャフト５１（第１の軸形成部材）と、円筒状のボス５２（第２の軸形成部材）とを備えている。

シャフト５１には、その軸線方向（圧入方向）の一端側に第１の圧入部５１ａが形成されるとともに、他端側に第２の圧入部５１ｂが形成され、第１及び第２の圧入部５１ａ，５１ｂは、シャフト５１の圧入方向に間隔をあけて設けられている。第１の圧入部５１ａの外径寸法は、第２の圧入部５１ｂの外径寸法よりも小さくなっている。また、第１及び第２の圧入部５１ａ，５１ｂの圧入方向の長さ寸法は同じになっている。さらに、シャフト５１において、第１及び第２の圧入部５１ａ，５１ｂの間には、第１及び第２の圧入部５１ａ，５１ｂよりも僅かに外径寸法の小さい逃げ部５１ｃが設けられている。

ボス５２の内面には、その中心線方向（圧入方向）の一端側に第１の圧入部５１ａが圧入される第１の被圧入部５２ａが形成されるとともに、他端側に第２の圧入部５１ｂが圧入される第２の被圧入部５２ｂが形成されている。第１の被圧入部５２ａの内径寸法は、第２の被圧入部５２ｂの内径寸法よりも小さくなっている。

シャフト５１は、第１の圧入部５１ａにおける圧入方向の前方側端部が第１の被圧入部５２ａにおける圧入方向の後方側端部に達するまで、第１の圧入部５１ａがボス５２の内周面を削ることなくボス５２内に挿入される。そして、第１の圧入部５１ａの前方側端部が第１の被圧入部５２ａの後方側端部に当接すると同時に、第２の圧入部５１ｂにおける圧入方向の前方側端部が第２の被圧入部５２ｂにおける圧入方向の後方側端部に当接する。

さらに、第１の圧入部５１ａと第１の被圧入部５２ａとが当接するとともに第２の圧入部５１ｂと第２の被圧入部５２ｂとが当接した状態で、シャフト５１をボス５２に対して強制的に押し込むことで、第１の圧入部５１ａは第１の被圧入部５２ａに、また第２の圧入部５１ｂは第２の被圧入部５２ｂに同時に圧入される。このようにして、シャフト５１がボス５２に圧入されて、シャフト５１とボス５２とが一体化されてボス付きシャフト５０が形成される。

特許第３２０２１４８号公報

しかしながら、特許文献１のボス付きシャフト５０では、シャフト５１において、第１及び第２の圧入部５１ａ，５１ｂの間に逃げ部５１ｃが設けられているため、第１の圧入部５１ａと第１の被圧入部５２ａとの圧入箇所と、第２の圧入部５１ｂと第２の被圧入部５２ｂとの圧入箇所とが離れている。その結果、第１の圧入部５１ａと第１の被圧入部５２ａとの圧入箇所と、第２の圧入部５１ｂと第２の被圧入部５２ｂとの圧入箇所との間の距離が長くなっており、シャフト５１がボス５２内に挿入される部位の長さが長くなっている。

また、シャフト５１とボス５２との間には、互いが齧り付くことを防止するために潤滑剤が塗布されるが、シャフト５１がボス５２内に挿入される部位の長さが長ければ長いほど、各圧入箇所で潤滑切れが起こってしまう虞がある。そこで、シャフト５１がボス５２内に挿入される部位の長さを短くすることが考えられるが、シャフト５１がボス５２内に挿入される部位の長さが短ければ短いほど、抜け強度が低下してシャフト５１がボス５２から抜け易くなってしまう。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、第１の軸形成部材が第２の軸形成部材内に挿入される部位の長さを短くしつつも、抜け強度を低下させることなく、圧入部と被圧入部との間での潤滑切れによる齧り付きを抑制することができる軸部品を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の軸形成部材に突設された圧入部を第２の軸形成部材に凹設された被圧入部に圧入して一体化される軸部品であって、前記圧入部は、前記被圧入部への圧入方向における前端から後端に向かうにつれて外形が大きくなる複数の段部を備えた段付き形状に形成されるとともに、前記被圧入部は、開口側から奥側に向かうにつれて狭くなる複数の凹部を備えた段付き形状に形成され、前記圧入部における前端側の段部が前記被圧入部内で案内される案内代として機能するとともに、前記圧入部における前記案内代よりも後端側の段部と前記案内代とが、前記被圧入部に対して圧入される際の圧入代として機能し、前記圧入部は、前記段部の外面全体が前記凹部の内面に接する小径部と、前記小径部よりも前記第１の軸形成部材の外方に向かって膨出し前記凹部の内面に周方向で線接触する膨出部とを備えることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記小径部と前記膨出部とは連続して形成されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記圧入部は、前記膨出部よりも後端に段部としての大径部を設けてなることを要旨とする。

この発明によれば、第１の軸形成部材が第２の軸形成部材内に挿入される部位の長さを短くしつつも、抜け強度を低下させることなく、圧入部と被圧入部との間での潤滑切れによる齧り付きを抑制することができる。

第１の実施形態における電磁弁を示す縦断面図。（ａ）は第１ロッドが第２ロッド内に挿入される前の状態を示す断面図、（ｂ）は第１ロッドが第２ロッド内に挿入された状態を示す断面図、（ｃ）は第１ロッドが第２ロッドに対して圧入された状態を示す断面図。（ａ）は第２の実施形態における第１ロッドが第２ロッド内に挿入される前の状態を示す断面図、（ｂ）は第１ロッドが第２ロッド内に挿入された状態を示す断面図、（ｃ）は第１ロッドが第２ロッドに対して圧入された状態を示す断面図。第３の実施形態における第１ロッドが第２ロッドに対して圧入された状態を示す断面図。従来例の軸部品としてのボス付きシャフトを示す断面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を電磁弁に設けられる軸部品としてのロッドに具体化した第１の実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。

図１に示すように、電磁弁１０は、空気の流路を切り換えるための弁体２１を有する主弁部１１と、弁体２１を駆動させるためのソレノイド部３１とから構成されている。
まず、主弁部１１について説明する。

主弁部１１は、非磁性材製（合成樹脂材料製）である長箱状のボディ１２を備えるとともに、ボディ１２には、その長手方向の一端から他端に亘って貫通孔１２ａが形成されている。また、ボディ１２の一側面には、ボディ１２における長手方向の一端から他端に向かって、供給ポート１３、出力ポート１４及び排出ポート１５がこの順序で形成されるとともに、各ポート１３〜１５は、貫通孔１２ａに向けて開口されている。供給ポート１３には、正圧供給源（図示せず）から正圧空気が供給され、出力ポート１４は、エアシリンダ等の空気圧機器（図示せず）に接続される。また、排出ポート１５には、排気用配管（図示せず）が接続される。

貫通孔１２ａの一端は、有底円筒状のプラグ１７が取り付けられることで封止されている。プラグ１７は、貫通孔１２ａの一端を封止するとともに貫通孔１２ａに挿入された円筒状をなすロッド４１を押し当て手動操作する手動軸１７ａと、手動軸１７ａの周縁部から円筒状に延びる延在部１７ｂとからなる。延在部１７ｂは、その先端が出力ポート１４における貫通孔１２ａへの開口周囲まで延びるように設けられている。延在部１７ｂにおいて、供給ポート１３と重合する位置には連通孔１７ｃが形成され、供給ポート１３とプラグ１７内とは連通孔１７ｃを介して連通している。

また、延在部１７ｂの先端部には、供給弁座１８が貫通孔１２ａを囲むように形成されている。さらに、ボディ１２において、出力ポート１４と排出ポート１５との間で貫通孔１２ａを囲む端面には排出弁座１９が供給弁座１８に対向するように形成されている。そして、供給弁座１８と排出弁座１９との間であって、且つ出力ポート１４上に位置する空間に弁室２０が区画形成されている。プラグ１７内と弁室２０内とは連通している。

弁室２０内には弁体２１が収容されるとともに、弁体２１は、供給弁座１８及び排出弁座１９それぞれに対して接離可能になっている。弁体２１は、ロッド４１の外周面に嵌着されてロッド４１と一体的に設けられている。

ロッド４１におけるプラグ１７の手動軸１７ａ側には、外方へ突出する突出部４２ａが形成されている。突出部４２ａには装着溝４２ｂが全周に亘って形成されるとともに、装着溝４２ｂにはゴム部材４２ｃが装着されている。そして、ロッド４１は、突出部４２ａがプラグ１７内に位置するようにロッド４１の一端側がプラグ１７内に挿通されている。突出部４２ａとプラグ１７の手動軸１７ａとの間には弁復帰ばね２３が介在されている。弁体２１は、弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ付勢されている。

そして、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ移動すると、弁体２１は排出弁座１９に着座して、供給ポート１３と出力ポート１４とが連通孔１７ｃ、プラグ１７内及び弁室２０を介して連通し、出力ポート１４から空気圧機器に正圧空気が供給されるようになっている。また、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力に抗して排出弁座１９から離間する方向へ移動すると、弁体２１は供給弁座１８に着座して、出力ポート１４と排出ポート１５とが弁室２０及び貫通孔１２ａを介して連通し、空気圧機器から出力ポート１４に排出された空気が排出ポート１５から排出されるようになっている。

次に、ソレノイド部３１について説明する。
ソレノイド部３１は、磁性材料で形成された磁気カバー３２を備えるとともに、磁気カバー３２の一端は開口されている。また、磁気カバー３２の他端には底部が設けられるとともに、この底部には挿入孔３２ａが形成されている。磁気カバー３２の内側には、コイル３３ａが複数巻回された円筒状のボビン３３が配設されている。また、磁気カバー３２の内部であって、ボビン３３よりもボディ１２側には、ガイドリング３４が設けられるとともに、磁気カバー３２の他端内面とボディ１２の他端面との間にボビン３３及びガイドリング３４が挟持されている。

ボビン３３内には略円柱状の固定鉄心３７が設けられている。固定鉄心３７の一端面は磁極面となっている。また、ガイドリング３４及びボビン３３内には、略円柱状の可動鉄心３５が挿入されている。可動鉄心３５は、一端面がロッド４１の他端面に当接し、他端面が固定鉄心３７の磁極面と対向するように配設されている。さらに、可動鉄心３５の一端側は、貫通孔１２ａの他端側に入り込むように延在されるとともに、可動鉄心３５の一端には、外方に突出する鍔部３５ａが形成されている。ガイドリング３４と鍔部３５ａとの間に鉄心復帰ばね３６が介在されるとともに、可動鉄心３５は、鉄心復帰ばね３６のばね力により固定鉄心３７から離間する方向へ付勢されている。

次に、ロッド４１について説明する。
図２（ａ）に示すように、ロッド４１は、第１の軸形成部材としての略円筒状をなす第１ロッド４２と、第２の軸形成部材としての円筒状の第２ロッド４６とを一体化して形成されるとともに、第１ロッド４２が第２ロッド４６に対して圧入されてなる。第１ロッド４２及び第２ロッド４６は金属材料からなる。なお、以下の説明では、第１ロッド４２における第２ロッド４６への圧入方向（図２（ａ）に示す矢印Ｘの方向）において、第１ロッド４２及び第２ロッド４６の一端側を「前端側」とし、他端側を「後端側」とする。

まず、第１ロッド４２について説明する。
第１ロッド４２の前端側は、第２ロッド４６に圧入される圧入部になっている。この圧入部は、第２ロッド４６への圧入方向の前端から後端に向かって、段部としての小径部４３ａ、小径部４３ａよりも大径をなす中径部４３ｂ、及び中径部４３ｂよりも大径をなす大径部４３ｃがこの順序で形成されてなる。

小径部４３ａと中径部４３ｂとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに小径部４３ａの外周面４３１ａと中径部４３ｂの外周面４３１ｂとを繋ぐ第１段差部４４ａが設けられている。また、中径部４３ｂと大径部４３ｃとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに中径部４３ｂの外周面４３１ｂと大径部４３ｃの外周面４３１ｃとを繋ぐ第２段差部４４ｂが設けられている。よって、第１ロッド４２の前端側は、第２ロッド４６への圧入方向の前端から後端に向かうにつれて外形が大きくなっていく段付き形状になっている。また、小径部４３ａの外周面４３１ａと第１ロッド４２の前端面との間の角部４４ｃはテーパ状になっている。

小径部４３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ１は、大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ３とほぼ同じ長さになっている。また、中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２は、小径部４３ａ及び大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ１，Ｌ３よりも短くなっている。

次に、第２ロッド４６について説明する。
第２ロッド４６において、第１ロッド４２が挿入される開口側は、第１ロッド４２の圧入部が圧入される被圧入部になっている。この被圧入部は、開口側から奥側に向かって凹部としての大径部４７ａ、大径部４７ａよりも小径をなす中径部４７ｂ、及び中径部４７ｂよりも小径をなす小径部４７ｃがこの順序で形成されてなる。

大径部４７ａと中径部４７ｂとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに大径部４７ａの内周面４７１ａと中径部４７ｂの内周面４７１ｂとを繋ぐ第１段差部４８ａが設けられている。また、中径部４７ｂと小径部４７ｃとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに中径部４７ｂの内周面４７１ｂと小径部４７ｃの内周面４７１ｃとを繋ぐ第２段差部４８ｂが設けられている。よって、第２ロッド４６の内周面における第１ロッド４２が挿入される開口側は、開口側から奥側に向かうにつれて内径が狭くなっていく段付き形状になっている。

大径部４７ａにおける圧入方向に沿った長さは、第１ロッド４２の大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ３とほぼ同じ長さになっている。また、中径部４７ｂにおける圧入方向に沿った長さは、第１ロッド４２の中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２とほぼ同じ長さになっている。さらに、小径部４７ｃにおける圧入方向に沿った長さは、第１ロッド４２の小径部４３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ１よりも長くなっている。

大径部４７ａの内径は、第１ロッド４２の大径部４３ｃの外径よりも僅かに小さくなっているとともに、第１ロッド４２の中径部４３ｂ及び小径部４３ａの外径よりも大きくなっている。また、中径部４７ｂの内径は、第１ロッド４２の中径部４３ｂの外径よりも僅かに小さくなっているとともに、第１ロッド４２の小径部４３ａの外径よりも大きくなっている。さらに、小径部４７ｃの内径は、第１ロッド４２の小径部４３ａよりも僅かに小さくなっている。

次に、第１ロッド４２を第２ロッド４６に対して圧入する方法を説明する。
図２（ｂ）に示すように、まず、第１ロッド４２の圧入部及び第２ロッド４６の被圧入部の少なくとも一方に潤滑油が塗布された状態で、第１ロッド４２の前端側を第２ロッド４６内に挿入する。このとき、第１ロッド４２における小径部４３ａの外周面４３１ａは、第２ロッド４６の大径部４７ａ及び中径部４７ｂの内周面４７１ａ，４７１ｂの内側を通過するように案内される。また、第１ロッド４２における中径部４３ｂの外周面４３１ｂは、第２ロッド４６における大径部４７ａ及の内周面４７１ａの内側を通過するように案内される。すなわち、第１ロッド４２の小径部４３ａ及び中径部４３ｂは、第１ロッド４２を第２ロッド４６内に挿入する際に案内する案内代として機能する。

そして、第１ロッド４２の角部４４ｃが第２ロッド４６の第２段差部４８ｂに当接すると、第１ロッド４２の第２段差部４４ｂが第２ロッド４６の後端面４８ｃに当接する。この状態において、第１ロッド４２を第２ロッド４６内にさらに強制的に挿入すると、第１ロッド４２の小径部４３ａ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｃが第２ロッド４６の小径部４７ｃ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ａに圧入される。さらに、第１ロッド４２の第１段差部４４ａが第２ロッド４６の第１段差部４８ａに当接し、第１ロッド４２を第２ロッド４６内にさらに強制的に挿入すると、第１ロッド４２における中径部４３ｂの外周面４３１ｂが第２ロッド４６における中径部４７ｂの内周面４７１ｂに圧入される。

そして、図２（ｃ）に示すように、第１ロッド４２の第１段差部４４ａが第２ロッド４６の第２段差部４８ｂに当接するとともに、第１ロッド４２の第２段差部４４ｂが第２ロッド４６の第１段差部４８ａに当接し、突出部４２ａの側面が第２ロッド４６の後端面４８ｃに当接するまで、第１ロッド４２を第２ロッド４６内に挿入する。すると、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ全体が、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ｂ，４７１ａに接するように圧入された状態になる。

よって、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃは、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａに対して圧入される圧入代として機能する。すなわち、第１ロッド４２の小径部４３ａ及び中径部４３ｂは、案内代としての機能、及び圧入代としての機能の二つの機能を兼ねている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）第１ロッド４２の前端側には、小径部４３ａ、中径部４３ｂ、及び大径部４３ｃにより形成される圧入部が設けられるとともに、第２ロッド４６における第１ロッド４２が挿入される開口側には、大径部４７ａ、中径部４７ｂ、及び小径部４７ｃにより形成される被圧入部が設けられている。そして、第１ロッド４２の小径部４３ａ及び中径部４３ｂは、第１ロッド４２の圧入部を第２ロッド４６内に挿入する際の案内代として機能する。さらに、第１ロッド４２を第２ロッド４６内に対して強制的に挿入すると、圧入部が被圧入部に対して圧入され、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃは、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａに対して圧入される。したがって、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃは、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａに対して圧入される圧入代として機能し、第１ロッド４２の小径部４３ａ及び中径部４３ｂは、案内代としての機能、及び圧入代としての機能の二つの機能を兼ねている。よって、圧入部に形成された案内代が圧入代として機能しないような圧入部と比較して、圧入部の長さを短くしても圧入箇所が十分確保されているために抜け強度を低下させることがない。したがって、第１ロッド４２が第２ロッド４６内に挿入される部位の長さを短くすることができ、第１ロッド４２が第２ロッド４６内に挿入される部位の長さが長い場合に比べて、圧入部と被圧入部との間での潤滑切れを抑制することができる。その結果として、圧入部と被圧入部とが互いに齧り付くことを抑制することができ、さらには、シール性を確保することができる。

（２）第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ全体が、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ｂ，４７１ａに接するように圧入されている。よって、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃと、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ｂ，４７１ａとの間に隙間が形成される場合に比べて、圧入面積を増やすことができ、抜け強度を大きくすることができる。

（３）図５に示すように、例えば、第１の圧入箇所と第２の圧入箇所との間に間隔がある場合、その間隔があいた箇所に加圧された空気が侵入してしまい、その空気の圧力によって圧入部材と被圧入部材とが互いに離間する方向に押圧されて、各圧入箇所に隙間が形成されてしまい、圧入部材と被圧入部材との間のシール性が悪化してしまう場合がある。しかし、本実施形態では、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃと、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ｂ，４７１ａとの間に隙間が形成されておらず、間隔があいていない。よって、第１ロッド４２の小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃの外周面４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃと、第２ロッド４６の小径部４７ｃ、中径部４７ｂ及び大径部４７ａの内周面４７１ｃ，４７１ｂ，４７１ａとの間に空気が流入することなく、シール性を十分に確保することができ、さらには、抜け強度を大きくすることができる。

（４）中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２は、小径部４３ａ及び大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ１，Ｌ３よりも短くなっている。中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２を短くすればするほど、第１ロッド４２の中径部４３ｂと第２ロッド４６の中径部４７ｂとの間で潤滑切れが起こり難くなり、圧入部を被圧入部に圧入する際に、第１ロッド４２の中径部４３ｂが第２ロッド４６の中径部４７ｂに対して齧り付いてしまうことを抑制することができる。その結果、第１ロッド４２の中径部４３ｂと第２ロッド４６の中径部４７ｂとの間に隙間が形成されてしまうことを抑制することができ、圧入部と被圧入部との間のシール性能を確保することができる。

（５）第１ロッド４２には、第２ロッド４６に対して圧入される圧入代として機能する部位が３段に亘って形成されている。よって、例えば、第１ロッド４２において、圧入代として機能する部位が２段に亘って形成される場合に比べて、一つ一つの圧入代を小さくすることができ、潤滑切れを起こり難くすることができる。

（６）圧入代として機能する部位を３段に亘って形成することで、第１ロッド４２の前端側から２段目までの小径部４３ａ及び中径部４３ｂが案内代として機能することができる。よって、圧入部において、圧入代としての機能しか持たない部位よりも案内代としての機能を有する部位を多くすることができ、圧入部を短くしても案内代として機能する部位を十分に確保することができる。その結果、圧入部を被圧入部に挿入する際に、圧入部を被圧入部に挿入しやすくすることができ、圧入部と被圧入部との間で齧り付きが起こってしまうことを抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を電磁弁に設けられる軸部品としてのロッドに具体化した第２の実施形態を図３にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

図３（ａ）に示すように、ロッド６１は、第１の軸形成部材としての略円筒状をなす第１ロッド６２と、第２の軸形成部材としての円筒状の第２ロッド６６とを一体化して形成されるとともに、第１ロッド６２が第２ロッド６６に対して圧入されてなる。なお、以下の説明では、第１ロッド６２における第２ロッド６６への圧入方向（図３（ａ）に示す矢印Ｘの方向）において、第１ロッド６２及び第２ロッド６６の一端側を「前端側」とし、他端側を「後端側」とする。

まず、第１ロッド６２について説明する。
第１ロッド６２の前端側は、第２ロッド６６に圧入される圧入部になっている。この圧入部は、第２ロッド６６への圧入方向の前端から後端に向かって、段部としての小径部６３ａと、小径部６３ａよりも大径をなす大径部６３ｂとからなる。

小径部６３ａと大径部６３ｂとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに小径部６３ａの外周面６３１ａと大径部６３ｂの外周面６３１ｂとを繋ぐ段差部６４ａが設けられている。よって、第１ロッド６２の前端側は、第２ロッド６６への圧入方向の前端から後端に向かうにつれて外形が大きくなっていく段付き形状になっている。また、小径部６３ａの外周面６３１ａと第１ロッド６２の前端面との間の角部６４ｃはテーパ状になっている。小径部６３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ４は、大径部６３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ５とほぼ同じ長さになっている。

次に、第２ロッド６６について説明する。
第２ロッド６６において、第１ロッド６２が挿入される開口側は、第１ロッド６２の圧入部が圧入される被圧入部になっている。この被圧入部は、開口側から奥側に向かって凹部としての大径部６７ａと、大径部６７ａよりも小径をなす小径部６７ｂとからなる。

大径部６７ａと小径部６７ｂとの間には、圧入方向と直交する方向に延びるとともに大径部６７ａの内周面６７１ａと小径部６７ｂの内周面６７１ｂとを繋ぐ段差部６８ａが設けられている。よって、第２ロッド６６の内周面における第１ロッド６２が挿入される開口側は、開口側から奥側に向かうにつれて内径が狭くなっていく段付き形状になっている。

大径部６７ａにおける圧入方向に沿った長さは、第１ロッド６２の大径部６３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ５とほぼ同じ長さになっている。また、小径部６７ｂにおける圧入方向に沿った長さは、第１ロッド６２の小径部６３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ４よりも長くなっている。大径部６７ａの内径は、第１ロッド６２の大径部６３ｂの外径よりも僅かに小さくなっているとともに、第１ロッド６２の小径部６３ａの外径よりも僅かに大きくなっている。また、小径部６７ｂの内径は、第１ロッド６２の小径部６３ａよりも僅かに小さくなっている。

そして、第１ロッド６２を第２ロッド６６に対して圧入する場合、図３（ｂ）に示すように、第１ロッド６２の小径部６３ａは、第１ロッド６２を第２ロッド６６内に挿入する際に案内する案内代として機能する。また、第１ロッド６２の角部６４ｃが第２ロッド６６の段差部６８ａに当接するとともに、第１ロッド６２の段差部６４ａが第２ロッド６６の後端面６８ｂに当接した状態において、第１ロッド６２を第２ロッド６６内に強制的に挿入する。すると、第１ロッド６２の小径部６３ａ及び大径部６３ｂが第２ロッド６６の小径部６７ｂ及び大径部６７ａに圧入される。よって、図３（ｃ）に示すように、第１ロッド６２の小径部６３ａ及び大径部６３ｂは、第２ロッド６６の小径部６７ｂ及び大径部６７ａに対して圧入される圧入代として機能する。すなわち、第１ロッド６２の小径部６３ａは、案内代としての機能、及び圧入代としての機能の二つの機能を兼ねている。

したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
以下、本発明を電磁弁に設けられる軸部品としてのロッドに具体化した第３の実施形態を図４にしたがって説明する。

図４に示すように、第１ロッド６２の前端側は圧入部になっており、この圧入部は、第２ロッド６６への圧入方向の前端から後端に向かって、段部としての小径部６３ａと、小径部６３ａよりも第１ロッド６２の外方に向かって膨出する球状の膨出部７１とからなる。膨出部７１は、第２ロッド６６における大径部６７ａの内周面６７１ａ内に挿入可能になっている。

そして、第１ロッド６２の前端側が第２ロッド６６内に挿入されると、第１ロッド６２の小径部６３ａは、第２ロッド６６における大径部６７ａの内周面６７１ａの内側を通過するように案内される。すなわち、第１ロッド６２における小径部６３ａは、第１ロッド６２を第２ロッド６６内に挿入する際に案内する案内代として機能する。

また、第１ロッド６２を第２ロッド６６内に強制的に挿入すると、第１ロッド６２の小径部６３ａが第２ロッド６６の小径部６７ｂに面接触して圧入されるとともに、第１ロッド６２の膨出部７１が第２ロッド６６の大径部６７ａに線接触して圧入される。よって、圧入部が被圧入部に対して圧入された状態において、第２ロッド６６における大径部６７ａの内周面６７１ａと膨出部７１との間には、互いが線接触している箇所を除いて隙間が形成されている。

圧入部が被圧入部に対して圧入された状態では、第１ロッド６２の小径部６３ａ及び膨出部７１は、第２ロッド６６の小径部６７ｂ及び大径部６７ａに対して圧入される圧入代として機能する。すなわち、第１ロッド６２における小径部６３ａは、案内代としての機能、及び圧入代としての機能の二つの機能を兼ねている。

したがって、第３の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（７）第１ロッド６２の膨出部７１は、第２ロッド６６の大径部６７ａに線接触して圧入されている。よって、大径部６７ａに対応する第１ロッド６２の部位が面接触している場合に比べて、局部的にシール応力を大きく取ることができるため、安定したシール性能を得ることができる。したがって、第１ロッド６２の膨出部７１と第２ロッド６６の大径部６７ａとの間で潤滑切れが起こり難くなり、圧入部を被圧入部に圧入する際に、第１ロッド６２の膨出部７１が第２ロッド６６の大径部６７ａに対して齧り付いてしまうことを抑制することができる。

（８）圧入部が被圧入部に対して圧入された状態において、第２ロッド６６における大径部６７ａの内周面６７１ａと膨出部７１との間には、互いが線接触している箇所を除いて隙間が形成されている。よって、圧入部と被圧入部との間に塗布される潤滑油はこの隙間に溜まりやすくなり、圧入部と被圧入部との間で潤滑切れが起こってしまうことをさらに抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態において、中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２は、小径部４３ａ及び大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ１，Ｌ３よりも短くなっていたが、これに限らず、中径部４３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ２が、小径部４３ａ及び大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ１，Ｌ３以上の長さであってもよい。

○ 第１の実施形態において、小径部４３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ１は、大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ３とほぼ同じ長さになっていたが、これに限らない。例えば、小径部４３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ１が大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ３よりも長くなっていてもよいし、小径部４３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ１が大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ３よりも短くなっていてもよい。

○ 第１の実施形態において、小径部４３ａ、中径部４３ｂ及び大径部４３ｃにおける圧入方向に沿った長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を可能な限り短くするとともに、各長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を同じ長さにしてもよい。

○ 第２の実施形態において、小径部６３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ４は、大径部６３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ５とほぼ同じ長さになっているが、これに限らない。例えば、小径部６３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ４が大径部６３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ５よりも長くなっていてもよいし、小径部６３ａにおける圧入方向に沿った長さＬ４が大径部６３ｂにおける圧入方向に沿った長さＬ５よりも短くなっていてもよい。

○ 第１の実施形態において、第１ロッド４２には、第２ロッド４６に対して圧入される際に圧入代として機能する部位が３段に亘って形成されていたが、これに限らない。例えば、第１ロッド４２の前端側に段部をさらに複数設けて、圧入代として機能する部位を４段以上に亘って形成してもよい。

○ 第３の実施形態において、膨出部７１は、第１ロッド６２の外方に向かって膨出する球状であったが、これに限らず、例えば、第１ロッド６２の外方に向かって突出する三角形状や台形状の突出部であってもよい。

○ 第３の実施形態において、圧入部は、第２ロッド６６への圧入方向の前端から後端に向かって、小径部６３ａ及び膨出部７１とから構成されていたが、これに限らず、例えば、膨出部７１よりも後端に段部としての大径部を設けて、段部が３段に亘って形成されていてもよい。この場合、膨出部７１は、案内代としての機能、及び圧入代としての機能の二つの機能を兼ねる。

○ 本発明を、電磁弁１０のロッド４１に具体化したが、これに限らず、例えば、シリンダに用いられるピストンロッドや、モータの回転軸等に具体化してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（イ）前記段部及び前記凹部が３段に亘って形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の軸部品。
（ロ）前記段部及び前記凹部が２段に亘って形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の軸部品。

（ハ）電磁弁に設けられる弁体が嵌着されるロッドであることを特徴とする請求項１〜請求項３、及び前記技術的思想（イ），（ロ）のいずれか一項に記載の軸部品。

１０…電磁弁、２１…弁体、４１，６１…軸部品としてのロッド、４２，６２…第１の軸形成部材としての第１ロッド、４３ａ，６３ａ…圧入部を形成する段部としての小径部、４３ｂ…圧入部を形成する段部としての中径部、４３ｃ，６３ｂ…圧入部を形成する段部としての大径部、４６，６６…第２の軸形成部材としての第２ロッド、４７ａ，６７ａ…被圧入部を形成する凹部としての大径部、４７ｂ…被圧入部を形成する凹部としての中径部、４７ｃ，６７ｂ…被圧入部を形成する凹部としての小径部、７１…圧入部を形成する段部としての膨出部。

Claims

第１の軸形成部材に突設された圧入部を第２の軸形成部材に凹設された被圧入部に圧入して一体化される軸部品であって、
前記圧入部は、前記被圧入部への圧入方向における前端から後端に向かうにつれて外形が大きくなる複数の段部を備えた段付き形状に形成されるとともに、
前記被圧入部は、開口側から奥側に向かうにつれて狭くなる複数の凹部を備えた段付き形状に形成され、
前記圧入部における前端側の段部が前記被圧入部内で案内される案内代として機能するとともに、前記圧入部における前記案内代よりも後端側の段部と前記案内代とが、前記被圧入部に対して圧入される際の圧入代として機能し、
前記圧入部は、前記段部の外面全体が前記凹部の内面に接する小径部と、
前記小径部よりも前記第１の軸形成部材の外方に向かって膨出し前記凹部の内面に周方向で線接触する膨出部とを備えることを特徴とする軸部品。
前記小径部と前記膨出部とは連続して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸部品。
前記圧入部は、前記膨出部よりも後端に段部としての大径部を設けてなる請求項１又は請求項２に記載の軸部品。