(57)【要約】      （修正有）【課題】  断面が非真円形状の軸体を、軸受に影響を与えることなく取り付けて円滑に回転させることができる軸保持部材を提供する。【解決手段】  断面が非真円形状の軸体１２を外嵌保持する軸保持部１４ａと、軸受１３に取り付ける軸受取付部１４ｂとを、回転軸心の方向に沿った異なる位置に設ける。この構成によれば、軸保持部と軸受取付部とは別の位置に設けてあるため、軸受取付部においては軸体の圧力がかからず、外周形状が変形し難くなる。よって、どのような断面形状の軸体であっても軸受に影響を与えることなく取り付けて、軸体を円滑に回転させることができる。【選択図】        図２
2006275106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が非真円形状の軸体を外嵌保持する軸保持部と、軸受に取り付ける軸受取付部とを、回転軸心の方向に沿った異なる位置に設けた軸保持部材。
【請求項２】
前記軸受取付部を前記軸体が挿通可能な中空に形成した請求項１に記載の軸保持部材。
【請求項３】
前記軸受取付部を中実に形成してある請求項１に記載の軸保持部材。
【請求項４】
前記軸受取付部に対して、前記軸保持部とは反対側の位置に前記軸体を保持する第二軸保持部を設けた請求項２に記載の軸保持部材。
【請求項５】
前記軸保持部の外面に、前記軸保持部を前記軸体側に押圧する押圧部材を設けた請求項１〜４の何れか一項に記載の軸保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面が非真円形状の軸体を外嵌保持し、軸受に取り付ける軸保持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、断面が非真円形状の軸体を例えば、ボールベアリング等の軸受に回転自在に取り付けるためには、軸体を外嵌保持可能な軸保持部材を設けて、これを軸受の内輪に圧入し、その後に軸体を軸保持部材に圧入する。
【０００３】
この種の軸保持部材を適用するものとしては、例えば、自動車のエンジンのインテークマニホールドに設けられた可変吸気バルブ（例えば、特許文献１参照）が知られている。この可変吸気バルブは、その開閉によってエンジンの吸気経路を切換え可能に設けられており、エンジンの回転数に応じて吸気管長を変えてエンジンの吸気効率を向上させる。通常、エンジンの回転数が低い場合には長短２つの吸気経路のうち短い吸気経路を閉じて吸気管長を長くし、エンジンの回転数が高くなると両方の吸気経路を開いて吸気管長を短くする。
また、別の可変吸気バルブとして、エンジンのシリンダヘッドの近傍に設けられ、その開閉により流路面積を変えて燃焼改善を図った気流制御バルブも知られている。
【０００４】
このような可変吸気バルブは、閉じた状態では吸気管内に吸気を妨げるように配置されており、可変吸気バルブの弁体を吸気方向に平行となるように傾けることにより開いた状態となる。このため、可変吸気バルブは吸気の際、その流れを極力妨げないように厚みを極力薄くする必要があり、可変吸気バルブの弁体を支持する軸体においてもその断面を長方形状とすることが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１７７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の軸保持部材は、内周面に軸体を外嵌保持する孔部を有すると共に、その外周面において軸受に支持可能に設けてある。このため、前述のように軸受に圧入した軸保持部材に、断面が長方形状の軸体を圧入する場合には、軸保持部材の外周面に均一な圧力が加わらず、軸保持部材の外周形状が完全な円形ではなくなるという問題が生じていた。
【０００７】
このような軸保持部材では、軸体を圧入する際に軸受の内輪までも変形させ、ラジアル隙間が不均一となるため、外輪に対して内輪の回転が円滑に行われず、軸受の損耗を促進させる。そして、この傾向は軸体を扁平にするほど大きくなる。
尚、このような問題は、軸保持部材を軸受の内輪に圧入し、軸受の外輪に対して回転させる場合に限らず、軸保持部材が軸受に対して摺動して回転する場合であっても、軸保持部材の外周形状が完全な円形でなくなるため同様である。
【０００８】
この問題に対しては、軸体の形状の軸受への影響を小さくするために、軸体と軸受との距離を大きくするという試みがなされているが、軸受への影響を完全になくすために、装置が大型化するという別の問題まで生じていた。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、断面が非真円形状の軸体を、軸受に影響を与えることなく取り付けて円滑に回転させることができる軸保持部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る軸保持部材の第１特徴構成は、断面が非真円形状の軸体を外嵌保持する軸保持部と、軸受に取り付ける軸受取付部とを、回転軸心の方向に沿った異なる位置に設けた点にある。
【００１１】
つまり、この構成によれば、軸保持部と軸受取付部とは別の位置に設けてあるため、軸受取付部においては軸体の圧力がかからず、外周形状が変形し難くなる。よって、どのような断面形状の軸体であっても軸受に影響を与えることなく取り付けて、軸体を円滑に回転させることができる。
【００１２】
本発明に係る軸保持部材の第２特徴構成は、前記軸受取付部を前記軸体が挿通可能な中空に形成した点にある。
【００１３】
つまり、この構成によれば、軸受取付部を軸体が挿通可能に設けてあるため、軸受に影響を与えることなく、軸体を軸受に貫通させることができる。
【００１４】
本発明に係る軸保持部材の第３特徴構成は、前記軸受取付部を中実に形成してある点にある。
【００１５】
つまり、この構成によれば、軸受に対して軸体の側のみで軸体を保持可能であるため、取付場所のスペースを考慮することなく設置可能である。
また、軸受取付部を中実に形成してあるため、軸受に対して十分な強度を得ることができる。
【００１６】
本発明に係る軸保持部材の第４特徴構成は、前記軸受取付部に対して、前記軸保持部とは反対側の位置に前記軸体を保持する第二軸保持部を設けた点にある。
【００１７】
つまり、この構成によれば、軸保持部のみでは軸体を保持できない場合であっても、第二軸保持部を設けることで十分な保持力を得ることができる。
【００１８】
本発明に係る軸保持部材の第５特徴構成は、前記軸保持部の外面に、前記軸保持部を前記軸体側に押圧する押圧部材を設けた点にある。
【００１９】
つまり、この構成によれば、軸保持部における軸体の保持力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る軸保持部材は、断面が非真円形状の軸体を外嵌保持する軸保持部と、軸受に取り付ける軸受取付部とを、回転軸心の方向に沿った異なる位置に設けたものである。このような軸保持部材によって、どのような断面形状の軸体であっても、軸受に影響を与えることなく設置することが可能となる。
【００２１】
〔第一の実施形態〕
以下に、本発明の第一の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明を、図１に示すようにエンジンの吸気系統の可変吸気バルブ１に適用した場合を例として説明する。
【００２２】
本実施形態に係る可変吸気バルブ１を適用するインテークマニホールド２は、一方の端がピストン３を備えるシリンダ４と、吸気バルブ５を介して接続されており、シリンダ４は、排気バルブ６を介してエキゾーストマニホールド７と接続されている。また、インテークマニホールド２を介してシリンダ４に空気が供給できるようになっており、インテークマニホールド２の途中（燃焼室近傍）には可変吸気バルブ１が設けられている。
可変吸気バルブ１は、インテークマニホールド２を流れる空気の通過断面を変化させて流速を調整する気流制御バルブである。これにより、エンジンの燃焼改善を図ることができる。
【００２３】
このような可変吸気バルブ１は、図２に示すように、空気の通過断面を変化させる弁体１１と、弁体１１を支持する軸体１２と、弁体を開閉自在に支持する軸受１３と、軸体１２を外嵌保持すると共に軸受１３に取付け可能な軸保持部材１４とを備えて構成される。これらは、例えば、軸保持部材１４を焼結合金で設け、軸受１３に軸保持部材１４を圧入した後、軸体１２を軸保持部材１４に圧入することにより取り付けることができる。軸受１３としては、例えば、外輪に対して内輪が回転自在なボールベアリングであり、この場合、軸保持部材１４は内輪に対して圧入される。
尚、軸体１２は、その断面を長方形状に設けてあり、その長辺が弁体１１側になるように弁体１１に取り付け、可変吸気バルブ１を開いた状態にした際に吸気の流れを妨げないように構成されている。
また、弁体１１は、偏心して軸支されているが、これに限らず、従来公知の形状を適用することができる。
【００２４】
軸保持部材１４は、図３に示すように、軸体１２を外嵌保持する軸保持部１４ａと、軸受１３に取り付ける軸受取付部１４ｂとを回転軸心の方向に沿った異なる位置に設けてある。
【００２５】
軸保持部１４ａは、軸体１２の形状に合わせて断面が長方形状の孔部を有し、軸体１２が圧入可能に設けてある。また、軸保持部１４ａの外周形状は特に制限はないが、本実施形態では円筒形状に設けてある。
軸受取付部１４ｂは、その外周が軸受１３の内輪に内嵌取付け可能であるように円筒形状に設けてあり、その内部を軸体１２が挿通可能なように中空に形成してある。このように軸受取付部１４ｂを中空に形成することにより、軸受に影響を与えることなく、軸体を軸受に貫通させることができ、例えば、軸体１２の端部にセンサ等を設けることもできる。尚、中空形状は本実施形態のような円形に限らず、軸体１２を圧入する際に圧力がかからなければ任意の形状が選択可能である。
【００２６】
このような構成により、軸受取付部１４ｂにおいては軸体１２を圧入してもその圧力がかからないため、その外周形状を円形に保ち易くなる。これにより、軸受１３の内輪の形状も変形することなく略円形に保つことができ、外輪に対して円滑に回転させることができる。
そして、軸体１２、軸保持部材１４、軸受１３を圧入して構成することができるため、スラスト方向のガタも規制することができる。
このため、可変吸気バルブ１においては、バルブを開いた際の吸気の流れの投影面積を極力小さくした軸体１２を適用することができる。
【００２７】
尚、本実施形態においては、ボールベアリングを軸受１３の例として、本発明に係る軸保持部材１４の効果を説明したが、軸保持部材１４を摺接によって回転させる軸受１３であっても、前述の通り軸受取付部１４ｂの外周形状を略円形に保つことができるため同様の効果が得られる。
【００２８】
〔第二の実施形態〕
次に本発明に係る第二の実施形態について説明する。本実施形態に係る軸保持部材１４では、図４に示すように軸保持部１４ａにおける軸心方向の軸保持幅が小さくなっており、軸受取付部１４ｂに対して、軸保持部１４ａとは反対側の位置に軸体１２の保持を補助する第二軸保持部材１５を設けて第二保持部を構成している。その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００２９】
第二軸保持部材１５は、その外周を軸保持部材１４の中空形状と圧入可能な円筒形状に設け、内部に軸体１２を圧入可能な孔部を設けてある。また、第二軸保持部材１５の材質は、軸保持部材１４と焼結合金等の同様な材質を使用することができる。
尚、本実施形態においては、軸体１２に外嵌する１つからなる第二軸保持部材１５を例示したが、第二軸保持部材１５を２つにして、軸体１２を挟持するようにしてもよい。
【００３０】
このような構成であれば、軸受１３に対して弁体１１と反対側に大きなスペースが取れず、軸保持部１４ａのみでは十分な保持力が得られない場合であっても、十分な保持力を発揮することができる。
【００３１】
〔第三の実施形態〕
次に本発明に係る第三の実施形態について説明する。本実施形態に係る軸保持部材１４では、図５に示すように軸受取付部１４を中実に形成し、軸体１２の端部及び軸体１２を軸受１３に対して軸体１２の側で保持する。軸保持部１４ａは、軸体１２の形状に合わせて断面が長方形状の孔部を有し、軸体１２が圧入可能に設けてある。尚、その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００３２】
このような構成であれば、例えば、軸受１３に対して弁体１１と反対側にほとんどスペースが取れない場合であっても軸受１３に取り付けることが可能となる。また、軸受取付部１３ｂを中実に形成してあるため、軸受１３に対して十分な強度を確保することができる。
【００３３】
〔第四の実施形態〕
次に本発明に係る第四の実施形態について説明する。本実施形態に係る軸保持部材１４では、図６に示すように、第３の実施形態と同様に軸受取付部１４を中実に形成してある。軸保持部１４ａは軸体１２を挟持可能に設けてあり、軸保持部１４ａの外面には、軸体１２の保持力を補うために軸体１２側に押圧する円筒形状の押圧部材１６を圧入して設けてある。また、軸保持部１４ａには、軸体１２の端部に当接しない逃げ部である拡幅部１７を設けてあり、軸体１２を軸保持部１４ａに挿入する際、角部に応力が集中してクラックが入らないように構成してある。尚、その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態においては、押圧部材１６を円筒形状のものを例として説明したが、これに限らず、例えば、バンド部材等で締結するものや、挟持するものであってもよく、材質も特に限定はない。
また、拡福部１７は、軸体１２の端部に当接しないように、２つの溝部を設けた例を示したが、これに限らず、例えば、軸体１２の端面と対向する面を凹状の曲面にして、一つの溝部として設けてもよい。
【００３５】
〔その他の実施形態〕
前記第１の実施形態及び第２の実施形態においては、軸受取付部１４ｂを中空に設け、軸体１２を貫通させる例を示したが、これに限らず、例えば、図７に示すように軸体１２の端部を支持させることもできる。
【００３６】
前記各実施形態においては、軸体１２の断面を長方形状にした場合を例に示したが、これに限らず、正方形、楕円形、その他の多角形であってもよい。
【００３７】
前記各実施形態においては、軸保持部材１４を焼結合金で設けた場合を例に示したが、これに限らず、例えば、冷鍛材等の安価な材料を適用することもできる。
【００３８】
前記各実施形態においては、本発明に係る軸保持部材１４を自動車の可変吸気バルブ１としてのインテークマニホールド２を流れる空気の通過断面を変化させて流速を調整する気流制御バルブに適用した場合を例として説明したが、例えば、図８に示すように吸気管に長さを変える可変吸気バルブ１に適用することもできる。すなわち、この可変吸気バルブ１を適用するインテークマニホールド２は、空気分配室８と接続されており、インテークマニホールド２を介してシリンダ４に空気が供給できるようになっている。また、インテークマニホールド２の途中には、前記空気分配室８と連結する分岐管９が設けられ、この分岐管９の入口に分岐管からの吸気を妨げるように可変吸気バルブ１が設けられている。
【００３９】
可変吸気バルブ１は、エンジンの回転数に応じて開閉することで、実質的に吸気管の長さを変えて吸気効率を向上させるものである。通常、エンジンの回転数が低い時には吸気管長を長くし、エンジンの回転数が高い時には吸気管長を短くする。したがって、エンジンの回転数が低い時には、可変吸気バルブ１を閉じて吸気し（実線矢印）、エンジンの回転数が高い時には、可変吸気バルブ１を開いて、分岐管９からも吸気できるようにする（破線矢印）。これにより、幅広いエンジンの回転数の範囲で効率的に空気を供給することができる。
【００４０】
さらに、本発明に係る軸保持部材１４は、前記実施形態の適用例に限らず、軸体１２の断面が非真円形状の場合のあらゆる用途に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る軸保持部材の適用例を示す図
【図２】本発明の第一の実施形態に係る軸保持部材を適用した可変吸気バルブを説明する図
【図３】本発明の第一の実施形態に係る軸保持部材を示す断面図
【図４】本発明の第二の実施形態に係る軸保持部材を示す断面図
【図５】本発明の第三の実施形態に係る軸保持部材を示す断面図
【図６】本発明の第四の実施形態に係る軸保持部材を示す断面図
【図７】本発明のその他の実施形態に係る軸保持部材を示す断面図
【図８】本発明に係る軸保持部材のその他の適用例を示す図
【符号の説明】
【００４２】
１      可変吸気バルブ
２      インテークマニホールド
１２    軸体
１３    軸受
１４    軸保持部材
１４ａ  軸保持部
１４ｂ  軸受取付部
１５    第二軸保持部材
１６    押圧部材
【図１】
2006275106.tif 000003
【図２】
2006275106.tif 000004
【図３】
2006275106.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006275106.tif 000008
【図７】
2006275106.tif 000009
【図８】
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