金属ブログ

冷やし嵌め（冷やしバメ、冷間嵌合）は、嵌められる側（内側の部品）を冷却して収縮させて嵌め合わせを行う方法です。焼嵌めの逆で、部品を加熱するのではなく冷却することでサイズ差を確保します。

■冷やし嵌めの基本原理

金属は温度が下がると収縮します。これを利用して、

• 軸やピンなどのオス部品を冷却して縮める

• その状態でメス部品（穴）にスムーズに挿入する

• 常温に戻ると膨張して、強固に固定される

■ コツ・ポイント

1. 冷却媒体の選定

注意：結露や霜の発生で表面が濡れると、滑りや嵌め不良につながるため、乾燥状態を維持すること。

2. クリアランス（すきま）の設計

• 冷却時にどの程度収縮するかを計算し、それに応じて嵌合部の寸法差を設計する。

• 嵌め合いがきつすぎると、挿入時に部品を破損するリスクも。

 例：鉄鋼製シャフトで液体窒素使用時、直径100mmの軸なら0.2～0.3mm程度収縮することがある。

3. 組立のスピードが命

• 冷却後は時間との勝負：室温に戻るとすぐに膨張するため、

  • 嵌め合い設備や位置決め治具を事前にセット

  • 組付け作業は数秒〜十数秒以内に完了できるよう準備

4. 表面状態を整える

• 嵌合部はキズやサビを除去し、滑らかにする（軽く研磨 or 油膜で滑りやすく）

• 必要なら**薄く潤滑油（例：スピンドル油）**を塗布する。ただし油分が多すぎると滑って入りきらないことも。

5. 材質による熱収縮率の違いに注意

→ 同じ冷却温度でも、アルミは収縮が大きい。材質による調整が必要。

 注意点・トラブル防止

• 結露による腐食を防ぐため、乾燥剤入り容器で冷却するか、窒素ガス中での冷却が理想。

• 嵌合時に傾きや片当たりを避ける：自動センタリング治具の利用が有効。

• 組立後、内部に圧力がかかる構造では破損リスクあり → 設計段階で応力解析を考慮。

冷やし嵌め vs 焼嵌め：使い分けの目安