(57)【要約】【課題】レーザ光照射を用いなくても、簡単且つ迅速にジャーナル部を形成できる軸の製造方法を提供する。【解決手段】段付き形状の基本軸２６と、内径が異なる第１、第２円筒体４０，４１とを用意する。そして、第１、第２円筒体４０，４１を所定温度以上に加熱した上で、第１、第２円筒体４０，４１に対して基本軸２６を、第１、第２円筒体４０，４１の内径の大きいものから小さいものの順に挿通させて、第１、第２円筒体４０，４１を、その各貫通孔４０ａ，４１ａが挿通し得る最も大きな軸部３１，３３上にそれぞれ配置すると共に、第１、第２円筒体４０，４１の端面を、その各貫通孔４０ａ，４１ａを貫通する軸部とその軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面３５，３７にそれぞれ当接させる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向一端側から他端側に向けて順次、軸径が小さくなる複数の軸部が設けられて、隣り合う軸部間に段差面が形成される段付き形状の基本軸と、該基本軸における軸部の軸径に対応して、内径が異なるようにされた複数の焼嵌め用円筒体と、を用意し、
前記複数の焼嵌め用円筒体を所定温度以上に加熱した上で、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に対して前記基本軸を、該基本軸の軸線方向他端部を挿通端部として、該複数の焼嵌め用円筒体の内径の大きいものから小さいものの順に相対的に挿通させて、該各焼嵌め用円筒体を、前記複数の軸部のうち、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔が挿通し得る最も大きな軸部上にそれぞれ配置すると共に、
前記各焼嵌め用円筒体の端面を、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔を貫通する軸部と該軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面にそれぞれ当接させる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の焼嵌め用円筒体として、前記基本軸と異なる材料を用いる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記複数の焼嵌め用円筒体として、焼入れ可能材料により形成されたものを用いる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記複数の焼嵌め用円筒体を加熱するに際して、円筒状のヒータ内に該複数の焼嵌め用円筒体を、該複数の各焼嵌め用円筒体の軸線方向を該ヒータの軸線方向に向けつつ前記基本軸に対して遠のく方向に向けて、該複数の焼嵌め用円筒体の内径の大きいものから小さいものの順に並べた状態で保持し、
前記ヒータが前記複数の焼嵌め用円筒体を所定温度以上に加熱した後、前記基本軸と前記ヒータとを相対的に接近動させて、該基本軸を、該基本軸の軸線方向他端部を挿通端部として、前記ヒータ内における前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔に、該焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものに向けて挿通させる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記基本軸が、隣り合う軸部間のうち、前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔を挿通し得る最も大きな軸部と該軸部よりも小さい軸径を有する軸部との間において、案内面がそれぞれ形成され、
前記各案内面が、前記基本軸の軸線方向一端側に向うに従って拡径されている、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記基本軸を、該基本軸の軸線方向他端側が上方を向くように配置し、
前記複数の焼嵌め用円筒体を前記基本軸の軸線方向他端側から落下させて、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に、該複数の焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものの配置順に前記基本軸を挿通させる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記基本軸の軸線方向他端面に、該基本軸の軸線方向他端面から上方に伸びるようにしてガイド部材を着脱可能に取付け、
前記複数の焼嵌め用円筒体を落下させるに際して、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に前記ガイド部材を、該複数の各焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものの配置順に通す、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に前記ガイド部材を通した状態とした上で、該複数の焼嵌め用円筒体を同時に落下させる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項９】
請求項６において、
前記基本軸が、隣り合う軸部間のうち、前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔を挿通し得る最も大きな軸部と該軸部よりも小さい軸径を有する軸部との間において、案内面がそれぞれ形成され、
前記各案内面が、前記基本軸の軸線方向一端側に向うに従って拡径されている、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項１０】
請求項１において、
前記基本軸として、該基本軸の軸線方向に続いて配置されるべき両焼嵌め用円筒体間における軸部分の径を、該軸部分よりも該基本軸の軸線方向一端側における軸部の軸径に比して小さく且つ該軸部分よりも該基本軸の軸線方向他端側における軸部の軸径に比して大きくしたものを用いる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【請求項１１】
請求項１において、
ターボチャージャーにおけるタービンシャフトを形成するために用いる、
ことを特徴とする軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸の製造方法には、特許文献１に示すように、軸素材本体の外周面にジャーナル相当部を形成し、該ジャーナル相当部表面に硬化処理を行うことによりジャーナル部を形成するものが提案されている。具体的には、硬化処理としてレーザ光照射が用いられ、そのレーザ光照射をジャーナル相当部に行うことにより、レーザ焼入れが行われたジャーナル部分が形成される。
この軸の製造方法を用いれば、ジャーナル相当部に対してだけ硬化処理が的確に行われることになり、ジャーナル部において耐摩耗性や疲労強度を向上させることができる。
【０００３】
ところで、軸には、所定間隔をあけて複数のジャーナル部分を設けるものがある。このものにおいては、その複数のジャーナル部分が軸受けを介してそれぞれ装置に組み付けられ、これにより、その軸は、当該装置において回転可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７７４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記複数のジャーナル部分を有する軸をレーザ焼入れにより製造しようとした場合、複雑で高価なレーザ光照射設備が必要となるばかりか、レーザ光照射に伴うランニングコストをも考慮しなければならなくなる。
また、レーザ焼入れを行う場合、各ジャーナル相当部に対してそれぞれレーザ光を走査させながら加熱しなければならず、処理時間が長くならざるを得ない。
しかも、軸素材の材料として、焼入れによる硬化処理が期待できない金属材料が用いられる場合には、そもそも硬化処理としてレーザ光照射を用いることができず、ジャーナル部の耐摩耗性や疲労強度を向上させることができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、レーザ光照射を用いなくても、簡単且つ迅速に複数のジャーナル部分を形成できる軸の製造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】
前記目的を達成するために本発明にあっては、（１）〜（１１）の構成とされている。すなわち、
（１）軸線方向一端側から他端側に向けて順次、軸径が小さくなる複数の軸部が設けられて、隣り合う軸部間に段差面が形成される段付き形状の基本軸と、該基本軸における軸部の軸径に対応して、内径が異なるようにされた複数の焼嵌め用円筒体と、を用意し、
前記複数の焼嵌め用円筒体を所定温度以上に加熱した上で、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に対して前記基本軸を、該基本軸の軸線方向他端部を挿通端部として、該複数の焼嵌め用円筒体の内径の大きいものから小さいものの順に相対的に挿通させて、該各焼嵌め用円筒体を、前記複数の軸部のうち、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔が挿通し得る最も大きな軸部上にそれぞれ配置すると共に、
前記各焼嵌め用円筒体の端面を、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔を貫通する軸部と該軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面にそれぞれ当接させる構成とされている。
この構成によれば、段付き基本軸を、所定温度になるまで高めた複数の焼嵌め用円筒体に通すだけで、段付き基本軸の各段差面と各焼嵌め用円筒体の端面との当接関係を利用して、各焼嵌め用円筒体の位置決めを行うことができることになり、その各焼嵌め用円筒体の温度低下に伴い、各焼嵌め用円筒体をジャーナル部分として基本軸に対して焼嵌めることができる。このため、レーザ光照射を用いなくても、簡単且つ迅速に複数のジャーナル部分を形成することができる。
また、基本軸に焼嵌め用円筒体を焼嵌める前においては、基本軸と焼嵌め用円筒体とは別部材であり、焼嵌め用円筒体の材料を変化させることにより、複数のジャーナル部分の機能性を変化させることができる。
【０００８】
（２）前記（１）の構成の下において、
前記複数の焼嵌め用円筒体として、前記基本軸と異なる材料を用いる構成とされている。
この構成によれば、焼嵌め用円筒体の材料として、基本軸と異なる所望のものを選択することができ、複数のジャーナル部分の機能性を高めることができる。
【０００９】
（３）前記（２）の構成の下において、
前記複数の焼嵌め用円筒体として、焼入れ可能材料により形成されたものを用いる構成とされている。
この構成によれば、基本軸が、焼入れができない材料により形成されていても、焼嵌め用円筒体については焼入れを行うことができ、その焼入れに基づき、ジャーナル部分となる焼嵌め用円筒体の耐摩耗性や疲労強度を向上させることができる。
【００１０】
（４）前記（１）の構成の下において、
前記複数の焼嵌め用円筒体を加熱するに際して、円筒状のヒータ内に該複数の焼嵌め用円筒体を、該複数の各焼嵌め用円筒体の軸線方向を該ヒータの軸線方向に向けつつ前記基本軸に対して遠のく方向に向けて、該複数の焼嵌め用円筒体の内径の大きいものから小さいものの順に並べた状態で保持し、
前記ヒータが前記複数の焼嵌め用円筒体を所定温度以上に加熱した後、前記基本軸と前記ヒータとを相対的に接近動させて、該基本軸を、該基本軸の軸線方向他端部を挿通端部として、前記ヒータ内における前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔に、該焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものに向けて挿通させる構成とされている。
この構成によれば、複数の焼嵌め用円筒体を加熱するために用いる円筒状のヒータを、加熱手段としてだけでなく、該複数の焼嵌め用円筒体を保持する保持手段としても機能させることができることから、そのヒータと基本軸との相対的な接近動だけをもって一挙に、基本軸を複数の焼嵌め用円筒体に的確に挿通させることができる。これにより、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の焼嵌めを具体的且つ迅速に行うことができる。
この場合、加熱に基づく各焼嵌め用円筒体の膨張を、ヒータに対する各焼嵌め用円筒体の保持力を高めることに利用することができ、加熱停止に基づく各焼嵌め用円筒体の収縮を、ヒータに対する各焼嵌め用円筒体の保持解除に利用することができる。
【００１１】
（５）前記（４）の構成の下において、
前記基本軸が、隣り合う軸部間のうち、前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔を挿通し得る最も大きな軸部と該軸部よりも小さい軸径を有する軸部との間において、案内面がそれぞれ形成され、
前記各案内面が、前記基本軸の軸線方向一端側に向うに従って拡径されている構成とされている。
この構成によれば、各案内面が、基本軸を各焼嵌め用円筒体の貫通孔へ相対的に案内することになり、各焼嵌め用円筒体を、複数の軸部のうち、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔が挿通し得る最も大きな軸部上にそれぞれ相対的に移動させ、各焼嵌め用円筒体の端面を、その各焼嵌め用円筒体の貫通孔を貫通する軸部と該軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面にそれぞれ的確に当接させることができる。このため、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の焼嵌めを、所定の位置においてそれぞれ的確に行うことができる。
【００１２】
（６）前記（１）の構成の下において、
前記基本軸を、該基本軸の軸線方向他端側が上方を向くように配置し、
前記複数の焼嵌め用円筒体を前記基本軸の軸線方向他端側から落下させて、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に、該複数の焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものの配置順に前記基本軸を挿通させる構成とされている。
この構成によれば、重力を利用して、焼嵌め用円筒体を、複数の軸部のうち、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔が挿通し得る最も大きな軸部上にそれぞれ配置できると共に、その各焼嵌め用円筒体の端面を、その各焼嵌め用円筒体の貫通孔を貫通する軸部と該軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面にそれぞれ当接させることができる。このため、この場合にも、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の焼嵌めを具体的且つ迅速に行うことができる。
【００１３】
（７）前記（６）の構成の下において、
前記基本軸の軸線方向他端面に、該基本軸の軸線方向他端面から上方に伸びるようにしてガイド部材を着脱可能に取付け、
前記複数の焼嵌め用円筒体を落下させるに際して、該複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に前記ガイド部材を、該複数の各焼嵌め用円筒体の内径が大きいものから小さいものの配置順に通す構成とされている。
この構成によれば、複数の焼嵌め用円筒体を落下させるに際して、ガイド部材を用いて、複数の焼嵌め用円筒体を基本軸に導くことができ、複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔内に基本軸を的確に挿通させることができる。
また、基本軸を複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔内に挿通させた状態にしてから、複数の焼嵌め用円筒体を落下させる必要がなくなり、基本軸を複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔内に挿通させた状態としている間にその複数の焼嵌め用円筒体の熱が基本軸に熱移動することを抑えることができる。このため、基本軸の熱膨張に基づいて焼嵌め用円筒体が基本軸上の不適正な位置で焼嵌めされてしまうことを抑制できる。
【００１４】
（８）前記（７）の構成の下において、
前記複数の焼嵌め用円筒体の貫通孔に前記ガイド部材を通した状態とした上で、該複数の焼嵌め用円筒体を同時に落下させる構成とされている。
この構成によれば、複数の焼嵌め用円筒体を確実に基本軸に案内することができ、自動化を図る上において好ましいものを提供できる。
また、複数の焼嵌め用円筒体を同時に落下させることから、タイミングをずらして複数の焼嵌め用円筒体を落下させる場合に比して、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の組付け時間（焼嵌めに要する時間）を短縮することができる。
【００１５】
（９）前記（６）の構成の下において、
前記基本軸が、隣り合う軸部間のうち、前記各焼嵌め用円筒体の貫通孔を挿通し得る最も大きな軸部と該軸部よりも小さい軸径を有する軸部との間において、案内面がそれぞれ形成され、
前記各案内面が、前記基本軸の軸線方向一端側に向うに従って拡径されている構成とされている。
この構成によれば、各案内面が、基本軸を各焼嵌め用円筒体の貫通孔へ相対的に案内することになり、各焼嵌め用円筒体を、複数の軸部のうち、該各焼嵌め用円筒体の貫通孔が挿通し得る最も大きな軸部上にそれぞれ相対的に移動させ、各焼嵌め用円筒体の端面を、その各焼嵌め用円筒体の貫通孔を貫通する軸部と該軸部よりも大きい軸径を有する軸部との間の段差面にそれぞれ的確に当接させることができる。このため、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の焼嵌めを、所定の位置においてそれぞれ的確に行うことができる。
【００１６】
（１０）前記（１）の構成の下において、
前記基本軸として、該基本軸の軸線方向に続いて配置されるべき両焼嵌め用円筒体間における軸部分の径を、該軸部分よりも該基本軸の軸線方向一端側における軸部の軸径に比して小さく且つ該軸部分よりも該基本軸の軸線方向他端側における軸部の軸径に比して大きくしたものを用いる構成とされている。
この構成によれば、焼嵌め用円筒体が軸部分を通って基本軸の軸線方向一端側に相対的に移動するときには、その焼嵌め用円筒体の内周面と軸部分の外周面との間の環状空間が拡がることになり、両者が接触することを抑制することができる。このため、焼嵌め用円筒体から基本軸への熱移動を抑えることができ、基本軸の外径が径方向外方に膨張することと、焼嵌め用円筒体の内径が縮径されることとを抑制して、基本軸に対して焼嵌め用円筒体が不適正な位置で焼嵌めされることを抑制できる。
【００１７】
（１１）前記（１）の構成の下において、
ターボチャージャーにおけるタービンシャフトを形成するために用いる構成とされている。
この構成によれば、ターボチャージャーにおけるタービンシャフトを製造するために最適な製造方法を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レーザ光照射を用いなくても、簡単且つ迅速に複数のジャーナル部分を形成できる軸の製造方法を提供できる。
また、焼嵌め用円筒体の材料を変化させることにより、ジャーナル部分の機能性を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ターボチャージャで使用されるタービンシャフトを説明する説明図。
【図２】図１のタービンシャフト（仕上げ加工後のタービンシャフト）を示す拡大正面図。
【図３】第１実施形態に係るタービンシャフトの製造工程（加工工程）を示す工程図。
【図４】第１実施形態に係る素材成形工程において成形された軸素材を説明する説明図。
【図５】第１実施形態に係る粗加工工程において加工された基本軸を説明する説明図。
【図６】第１実施形態において、基本軸に対する複数の焼嵌め用円筒体の焼嵌めがどのように行われるかを説明する説明図。
【図７】第１実施形態に係るヒータを説明する説明図。
【図８】第１実施形態に係るヒータを構成するヒータ構成部材を示す斜視図。
【図９】図６の続きを説明する動作状態図。
【図１０】図９の続きを説明する動作状態図。
【図１１】第１焼嵌め用円筒体の焼嵌めに対する基本軸における第２軸部の役割を説明する説明図。
【図１２】基本軸における第１軸部と第３軸部との間に第２軸部が存在しない場合に、基本軸に対して第１焼嵌め用円筒体の焼嵌めがどのようになるかを説明する説明図。
【図１３】第１実施形態に係る仕上げ加工工程を説明する説明図。
【図１４】第２実施形態を説明する説明図。
【図１５】第３実施形態を説明する説明図。
【図１６】第４実施形態を説明する説明図。
【図１７】第４実施形態において用いられるヒータを説明する斜視図。
【図１８】第５実施形態を説明する説明図。
【図１９】第５実施形態において用いられる落下調整板を示す平面図。
【図２０】第６実施形態を説明する説明図。
【図２１】第７実施形態を説明する説明図。
【図２２】図２１からの動作を説明する説明図。
【図２３】第１円筒体に対する一対の把持部材の作動を平面的に説明する説明図。
【図２４】第８実施形態を説明する説明図。
【図２５】第８実施形態に係るヒータを一部破断説明図。
【図２６】第８実施形態に係る製造方法を説明する説明図。
【図２７】図２６の続きを説明する動作状態図。
【図２８】図２７の続きを説明する動作状態図。
【図２９】図２８の続きを説明する動作状態図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る軸の製造方法を、排気ガスのエネルギを利用した自動車用ターボチャージャに用いられるタービンシャフトを例にとって説明する。
【００２１】
１．先ず、軸としてのタービンシャフトについて説明する。
自動車には、図１に示すように、ターボチャージャ１を搭載したものが存在する。具体的に説明すれば、エンジンの燃焼室２には、排気通路３、吸気通路４がそれぞれ連なっており、排気通路３にはタービンハウジング５が設けられ、吸気通路４にはコンプレッサハウジング６が設けられている。そのタービンハウジング５内にはタービンホイール７が収容され、コンプレッサハウジング６内にはコンプレッサインペラ８が収容されている。
前記タービンハウジング５と前記コンプレッサハウジング６との間には、ベアリングハウジング９が介在されている。そのベアリングハウジング９には、その内部において２つの軸受け（ジャーナル軸受け）１０，１１が取付けられており、その２つの軸受け１０，１１にタービンシャフト１２が回転可能に支持されている。このタービンシャフト１２は、その一端部がタービンハウジング５を貫通してタービンホイール７に連結され、その他端部は、コンプレッサハウジング６を貫通してコンプレッサインペラ８に連結されている。
これにより、タービンホイール７が排気ガスにより回転されると、その回転は、タービンシャフト１２を介してコンプレッサインペラ８に伝達され、コンプレッサインペラ８は、吸気を圧縮して燃焼室２に送り出す。この際、タービンシャフト１２は、１０万rpm以上の回転数をもって回転することになり、タービンシャフト１２は、高温度環境下で使用される。
【００２２】
このようなタービンシャフト１２は、図２に示すように、軸状に形成されている。そのタービンシャフト１２の一端部には、他の軸状部分よりも拡径された拡径部１３が形成され、その拡径部１３には、その先端からタービンシャフト１２の軸線方向内方に向けて順に、タービンホイール７を取付けるための取付け部１４、環状のシール材等を取付けるためのシール構造部１５が設けられている。タービンシャフト１２の他端部には、雄ねじ部１６が形成されており、この雄ねじ部１６にはコンプレッサインペラ８が、タービンシャフト１２の他端部を貫通させた状態でナットを螺合することにより取付けられている（コンプレッサインペラ８とタービンシャフト１２との連結）。タービンシャフト１２の一端部と他端部とは、軸本体部１７により連なっており、その軸本体部１７の外周面には、前記軸受け１０，１１に回転可能にそれぞれ支持すべく、複数（２つ）のジャーナル部として、第１ジャーナル部分２０と第２ジャーナル部分２１とが、軸本体部１７の外径よりも多少、拡径した状態で設けられている。第１ジャーナル部分２０と第２ジャーナル部分２１とは、タービンシャフト１２の軸線方向に一定間隔をあけて配置されており、第１ジャーナル部分２０は、前記シール構造部１５に隣接して配置され、第２ジャーナル部分２１は、第１ジャーナル部分２０よりもタービンシャフト１２の軸線方向内方側に配置されている。この第１ジャーナル部分２０と第２ジャーナル部分２１とは、円筒状の第１、第２焼嵌め用円筒体（以下、第１、第２円筒体という）４０，４１を軸本体部１７の外周面にそれぞれ焼嵌めすることにより構成されており、第１ジャーナル部分２０及び第２ジャーナル部分２１は、それらを構成する第１、第２円筒体４０，４１の材料等に基づき、高い耐摩耗性や疲労強度が確保されている。
【００２３】
２．次に、上記タービンシャフト１２の製造方法について説明する。
タービンシャフト１２は、図３に示す製造工程図（加工工程図）に従って製造される。
【００２４】
（１）タービンシャフト１２の製造に当たり、先ず、図３に示すように、加工材料が予め準備される。
この場合、上記加工材料を準備するに当たり、長尺な加工材料が一定長さに切断される。
上記加工材料の中には、焼入れによる硬化処理ができない金属材料としてのオーステナイト系ステンレスや、析出硬化系ステンレス、Ni基合金等の耐熱金属をも含めることができる。特に、高温環境下で用いられ１０万rpm以上の回転数で回転しなければならないタービンシャフト１２の場合には、従来の軸材料であるＳＣＭ４３５等の構造用鋼に比してこれらの耐熱金属を用いることが好ましい。
【００２５】
（２）次に、図３、図４に示すように、前記加工材料から軸素材２５が加工される（素材成形工程）。
軸素材２５は、加工材料に対して塑性加工や除去加工を行うことにより形成され、その軸素材２５は、軸状に形成されると共に、その軸線方向一端部（図４中、左端部）において、他の部分よりも拡径された拡径部１３Ａが形成される。このとき、拡径部１３Ａには、未だ、取付け部１４、シール構造部１５は形成されていない。
【００２６】
（３）次に、図３に示すように、前記軸素材２５に対して熱処理が行われる（熱処理工程）。
軸素材２５全体の基本的硬さを高めつつ、その基本的硬さの均一化を図るためである。
熱処理としては、焼入れ焼戻し処理、又は溶体化処理とその溶体化処理に続く時効処理とを順次行うもの（以下、溶体化処理及び時効処理）とがある。
焼入れ焼戻し処理は、軸素材２５（加工材料）が焼入れ焼戻し可能材料である場合に用いることができ、溶体化処理及び時効処理は、時効処理により析出物を析出させることができる限り、軸素材２５（加工材料）が焼入れ焼戻し可能材料であるか否かにかかわらず用いることができる。
特に、熱処理として、溶体化処理及び時効処理を用いる場合には、軸素材２５として、オーステナイト系ステンレス(SUS303、SUS304、SUS316等)、析出硬化系ステンレス、Ni基合金等を用いたものが好ましい。これは、軸素材２５が焼入れ焼き戻し処理を行えないものであっても、溶体化処理及び時効処理により細かな析出物を多量に析出させることができることになり、溶体化処理及び時効処理を経た後に、軸素材２５全体について、基本的硬さを高めつつ基本的硬さの均一化を図ることができるからである。
【００２７】
（４）次に、図３、図５に示すように、前記熱処理を終えた軸素材２５に対して粗加工が行われて、基本軸２６が形成される（粗加工工程）。
基本軸２６として、前述の拡径部１３と、段付き形状の軸本体部１７とを備えるものを得るためである。
拡径部１３は、前述の通り、拡径部１３Ａを加工することにより、取付け部１４とシール構造部１５とを備えることになる。
段付き形状の軸本体部１７は、拡径部１３よりも軸素材２５の軸線方向他端側（図５中、右端側）を加工することにより形成され、その段付き形状の軸本体部１７には、拡径部１３から軸素材２５の軸線方向他端側に向けて順に、第１軸部３１、第２軸部（軸部分）３２、第３軸部３３及び第４軸部３４が形成される。この第１軸部３１、第２軸部３２、第３軸部３３及び第４軸部３４は、拡径部１３から第４軸部３４に向うに従って次第に縮径されており、これに伴い、拡径部１３と第１軸部３１との間には第１段差面３５、第１軸部３１と第２軸部３２との間には第２段差面３６、第２軸部３２と第３軸部３３との間に第３段差面３７、第３軸部３３と第４軸部３４との間には第４段差面３８がそれぞれ形成される。
また、第１軸部３１は、その軸線方向長さが前記第１ジャーナル部分２０の軸線方向長さに等しくされ、第３軸部３３は、その軸線方向長さが前記第２ジャーナル部分２１の軸線方向長さに等しくされる。しかも、その第１軸部３１と第３軸部３３との間の第２軸部３２は、その軸線方向長さが第１ジャーナル部分２０と第２ジャーナル部分２１との間隔に等しくされる。
尚、図５中、符号２９は、切削加工具である。
【００２８】
（５）次に、図３に示すように、基本軸２６に対して歪み取り焼鈍が行われる。
前記粗加工（切削加工）に基づく歪みを取るためである。このため、前述の熱処理工程において、焼入れ焼戻し処理が行われた場合には、焼戻し処理温度以下の温度で熱処理され、溶体化処理及び時効処理が行われた場合には、時効処理温度以下の温度で熱処理される。本工程は十分な完成品質が得られる場合に限り、省略することが可能である。
【００２９】
（６）次に、前記基本軸２６の第１軸部３１外周面及び第３軸部３３外周面に対して、図６〜図１０に示すように、２つ（複数）の第１、第２円筒体４０，４１が焼嵌められる。
前述の軸受け１０，１１に支持されるジャーナル部として、耐摩耗性や疲労強度が高い第１、第２ジャーナル部分２０，２１を軸本体部１７外周面に形成するためである。
【００３０】
(i)第１、第２円筒体４０，４１としては、使用時（軸受け１０，１１に支持された状態での使用時）の温度において、熱膨張係数が基本軸２６の熱膨張係数以下のものが用いられる。使用時において、基本軸２６から第１、第２円筒体４０，４１が緩むことを防止するためである。
(ii)第１、第２円筒体４０，４１としては、その材料自体により耐摩耗性や疲労強度を高めることができるものの他に、種々の機能性を持たせることができるものをも用いることができる。例えば、基本軸２６にオーステナイト材を用いても、第１、第２円筒体４０，４１にマルテンサイト材を用いれば、その第１、第２円筒体４０，４１に焼入れ処理をしてその第１、第２円筒体４０，４１の硬さを高めることができる。また、第１、第２円筒体４０，４１に含油鋳鉄を用いれば、潤滑性や油膜保持性を高めることができる。
【００３１】
(iii)第１円筒体４０は、その軸線方向長さが前記第１軸部３１の軸線方向長さと等しくされ、第２円筒体４１は、その軸線方向長さが前記第３軸部３３の軸線方向長さと等しくされている。第１、第２円筒体４０，４１を第１、第３軸部３１、３３外周面上に配置して、第１、第２ジャーナル部分２０，２１を形成するためである。
また、第１、第２円筒体４０，４１は、外径が等しい一方、内径については、第１円筒体４０の方が第２円筒体４１よりも大きく設定されている。第１、第２円筒体４０，４１を、外径が異なる第１、第３軸部３１、３３の各外周面にそれぞれ的確に焼嵌めて同一外径とすることにより、軸受け１０，１１に対して第１、第２円筒体４０，４１を的確に支持するためである。この場合、第１、第２円筒体４０，４１の内径には、基本軸２６（第１軸部３１、第３軸部３３）に対する焼嵌め時の締め代が考慮されている。
【００３２】
(iv)上記第１、第２円筒体４０，４１は、焼嵌めを行うに際して、所定温度以上に高められる。
第１円筒体４０を、その内径が第１軸部３１の外径よりも大きくなるように膨張させると共に、第２円筒体４１を、その内径が第３軸部３３の外径よりも大きくなるように膨張させて、第１軸部３１を第１円筒体４０の貫通孔４０ａに挿通し得るようにすると共に、第３軸部３３を第２円筒体４１の貫通孔４１ａに挿通し得るようにするためである。このため、所定温度は、焼嵌め用円筒体４０，４１の熱膨張に基づき、その各内径に対して基本軸２６（第１軸部３１、第３軸部３３）が挿通し得る状況になることを捉えて設定される。
本実施形態においては、上記第１、第２円筒体４０，４１を所定温度以上に高めるために、図６〜図８に示すように、円筒形状を形成し得るヒータ（加熱器）４２が用いられる。ヒータ４２は、円筒形状を半割した一対の半割状のヒータ構成部材４２ａ，４２ｂをもって構成され、ヒータ構成部材４２ａは、その内周面を上方に向けて配置され、ヒータ構成部材４２ｂは、ヒータ構成部材４２ａの上方において、そのヒータ構成部材４２ａに対応させつつ、そのヒータ構成部材４２ｂの内周面を下方に向けて配置されている。この各ヒータ構成部材４２ａ、４２ｂには、図示を略す駆動源（例えばエアシリンダ等）がそれぞれ連係されて、その各ヒータ構成部材４２ａ（４２ｂ）が、相手方のヒータ構成部材４２ｂ（４２ａ）に対して上下方向に接近、離間動可能に駆動されることになっており、ヒータ構成部材４２ｂとヒータ構成部材４２ａとは、互いが近づくに従って、次第に、軸線方向を横方向に向けた円筒形状のヒータ４２を形成することになっている。この各ヒータ構成部材４２ｂ、４２ａは、その内周面側から加熱する機能（内部構造は図示略）を有しており、その加熱に電流が利用（ジュール熱を利用）されるときには、各ヒータ構成部材４２ｂ、４２ａの内周面に絶縁層がそれぞれ設けられ、加熱源として、絶縁性を考慮する必要がないもの（例えば火炎等の熱）が用いられるときには、各ヒータ構成部材４２ｂ、４２ａの内周面に絶縁層は設けられない。
【００３３】
このヒータ４２は、その円筒形状の内部において、第１、第２円筒体４０，４１をその各軸線方向をヒータ４２の軸線方向に向けた状態で収納できることになっている。この場合、第１、第２円筒体４０，４１がヒータ構成部材４２ａの内周面上に載置され、その第１、第２円筒体４０，４１をヒータ構成部材４２ａと４２ｂとが上下両側から押圧保持（挟持）することになる。この各ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂは、上記状態の下で第１、第２円筒体４０，４１の外周面に対して熱を付与することになる。このとき、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂによる加熱に基づく第１、第２円筒体４０，４１の膨張が、第１、第２円筒体４０，４１に対するヒータ構成部材４２ａと４２ｂとによる挟持力を高めることになり、本実施形態においては、その膨張に相当する分を考慮（利用）して、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂに対して付与される駆動源の駆動力が調整（低減）される。
【００３４】
また本実施形態においては、上記のように、第１、第２円筒体４０，４１がヒータ４２に保持されるときには、第１円筒体４０の一端部が、若干、ヒータ４２の軸線方向の一方の端面から突出される。後述するように、第１円筒体４０を第１軸部３１の外周面に焼嵌めするに際して、その第１円筒体４０の一端面を、位置決めのために、円筒形状のヒータ４２の内径よりも大きい外径とされる第１段差面３５に当接させる必要があるからである。このため、図８に示すように、ヒータ構成部材４２ａの内周面には、その軸線方向内方側において、その周方向に伸びるようにして位置決め用突部５１が設けられ、第１円筒体４０は、その他端面を位置決め用突部５１に当接させた状態で、ヒータ構成部材４２ａの内周面上にその位置決め用突部５１よりも軸線方向一方側に配置されており、これにより、第１円筒体４０の一端部がヒータ４２（ヒータ構成部材４２ａ）の軸線方向の一方の端面から所定量だけ（若干）、的確に突出されることになる。これに伴い、第２円筒体４１は、ヒータ構成部材４２ａの内周面上に位置決め用突部５１よりも軸線方向他方側に配置される。
【００３５】
(v)基本軸２６の第１軸部３１外周面に対する第１円筒体４０の焼嵌め、基本軸２６の第３軸部３３外周面に対する第２円筒体４１の焼嵌めに当っては、上記加熱された第１、第２円筒体４０，４１の貫通孔４０a，４１aに対して基本軸２６が相対的に挿通される。
内径が異なる第１、第２円筒体４０，４１に対する段付き形状の基本軸２６の相対的な挿通により、基本軸２６に対する第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌めを一挙に終えるためである。
この場合、段付き形状の基本軸２６は、その軸線方向を横方向に向けつつ、その基本軸２６の軸線方向他端部が、前記ヒータ４２に保持される第１円筒体４０に向けられ、その基本軸２６の軸線と第１、第２円筒体４０，４１の軸線とが一致するようにされる。基本軸２６を、その軸線方向他端部を挿通端部として、第１、第２円筒体４０，４１の内径の大きいものから小さいものの順に相対的に挿通させて、第１、第２円筒体４０，４１を、その各貫通孔４０a，４１aが挿通し得る最も大きな第１、第３軸部３１，３３上にそれぞれ相対移動させ、その各相対移動を、第１円筒体４０の端面と第１段差面３５との当接、第２円筒体４１と第３段差面３７との当接により、それぞれ止めるためである（第１、第２円筒体４０，４１の位置決め）。これにより、第１円筒体４０は、第１軸部３１上に的確に配置され、第２円筒体４１は、第３軸部３３上に的確に配置される。勿論この後、第１、第２円筒体４０，４１は、その温度が低下することにより収縮し、第１軸部３１上に第１円筒体４０が焼嵌められると共に、第３軸部３１上に第２円筒体４１が焼嵌められる。
【００３６】
(vi)上記基本軸２６の第１軸部３１外周面に対する第１円筒体４０、第３軸部３３外周面に対する第２円筒体４１の各焼嵌めには、前記ヒータ４２と、搬送具４３とが利用される。
搬送具４３は、ヒータ４２の軸線方向一方側（図６中、左方側）外方に配置されている。この搬送具４３は、順次、搬送されてくる基本軸２６（拡径部１３）を保持して、その基本軸２６の軸線方向他端部を、その基本軸２６の軸線がヒータ４２の軸線に一致するように維持しながら、該ヒータ４２内の第１、第２円筒体４０，４１に対して接近、離間動させることになっており、この搬送具４３のヒータ４２への接近動により、基本軸２６は、ヒータ４２内の第１、第２円筒体４０，４１に対して挿通される。
尚、本実施形態においては、ヒータ４２における軸線方向一方側の端面と搬送具４３との衝突を確実に避けるため、図６に示すように、搬送具４３の先端は、基本軸２６の第１段差面３５よりもその基本軸２６の軸線方向一端側に位置されている。
【００３７】
ヒータ４２は、第１、第２円筒体４０，４１を加熱する以外に、第１、第２円筒体４０，４１を保持（第１、第２円筒体４０，４１の移動に対して一定の摺動抵抗を発生させる状態）するものとしても利用される。第１、第２円筒体４０，４１に対する基本軸２６の挿通を的確に行うためである。
すなわち、第１、第２円筒体４０，４１の加熱時、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが、第１、第２円筒体４０，４１を押圧保持（挟持）すると共に、第１、第２円筒体４０，４１の各外周面が、その熱膨張に基づき、ヒータ４２（ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂ）の内周面を押圧することになり、それらにより、第１、第２円筒体４０，４１は、ヒータ４２に適正に保持される。これにより、基本軸２６の軸線方向他端部を、挿通端部として、第１、第２円筒体４０，４１の内径の大きいものから小さいものの順に相対的に容易且つ的確に挿通させることは勿論、その相対的な基本軸２６の挿通により第２円筒体４１の一端面（図９中、左端面）と第３段差面３７とが当接したときには（第３軸部３３上への第２円筒体４１の位置決め）、その当接後において、第１円筒体４０に対する基本軸２６のさらなる相対的な挿入に伴い、第２円筒体４１を、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂにおける内周面の摺動抵抗に抗して移動させ（図９参照）、第１円筒体４０の一端面（図９中、左端面）を第１段差面３５に当接させること（第１軸部３１上への第１円筒体４０の位置決め）を的確に行うことができる。
【００３８】
(vii)基本軸２６に対する第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌めを、上記ヒータ４２と搬送具４３とを用いてより具体的に説明する。
先ず、ヒータ４２がＯＮとされることにより、その内部に収納保持された第１、第２円筒体４０，４１の温度が高められる。その第１、第２円筒体４０，４１の温度が所定温度（以上）になるまで高められると、搬送具４３が、基本軸２６をヒータ４２に向けて搬送（接近動）し始め、その基本軸２６は、その挿通端部としての軸線方向他端部からヒータ４２内における第１、第２円筒体４０，４１の貫通孔４０ａ，４１ａ内に入り込む（図７参照）。この第１、第２円筒体４０，４１に対する基本軸２６の接近動に伴い、第２円筒体４１については、その貫通孔４１ａに対して第４軸部３４を経て第３軸部３３が挿通された状態となると共に、その第２円筒体４１の一端面が第３段差面３７に当接し、第２円筒体４１は基本軸２６に対して相対的に移動しなくなる。
このとき、第１円筒体４０については、その一端面が未だ第１段差面３５に到達（当接）していないことから、搬送具４３による基本軸２６のさらなる搬送により、第２円筒体４１は、ヒータ４２内周面における一定の摺動抵抗に抗して移動することになり、その移動の進展に伴い、基本軸２６の第１段差面３５が第１円筒体４０の一端面に当接することになる（図９参照）。
基本軸２６の第１段差面３５が第１円筒体４０の一端面に当接すると、ヒータ４２がＯＦＦとされ、第１、第２円筒体４０，４１に対する熱供給が停止される。これにより、第１、第２円筒体４０，４１は収縮することになり、第１円筒体４０は第１軸部３１外周面に対して焼嵌めされ、第２円筒体４１は第３軸部３３外周面に対して焼嵌めされる。
またこのとき同時に、第１、第２円筒体４０，４１の外径も上記収縮に伴い縮径され、第１、第２円筒体４０，４１に対するヒータ４２の保持力は低下するが、本実施形態においては、さらに、両ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが、図７の仮想線に示すように、上下方向において互いに離間動される。これに伴い、搬送具４３が、図１０に示すように、ヒータ４２から離間することになり、搬送具４３に保持された基本軸２６は、焼嵌められた第１、第２円筒体４０，４１を保持しつつ、ヒータ４２から退出され、焼嵌め作業が終了する。このとき、基本軸２６における第１、第２円筒体４０，４１は、両ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂの内周面の摺動抵抗を受けることはなく、また、その退出の際、第２円筒体４１が位置決め用突部５１により規制を受けることがなくなる。
【００３９】
(viii)この焼嵌め作業の下においては、基本軸２６が第１軸部３１と第３軸部３３との間に軸部分としての第２軸部３２を備えていることが、図１１に示すように、第１軸部３１外周面に対する第１円筒体４０の焼嵌めを的確に行わせる。
第２軸部３２は、第１軸部３１の外径よりも小さく且つ第３軸部３３の外径よりも大きい外径を有しており、第１円筒体４０を第１軸部３１の外周面上に位置させるに際して、第１円筒体４０の貫通孔４０ａ内を第２軸部３２の外周面が相対的に移動することになり、第１円筒体４０の内周面と第２軸部３２の外周面との間に比較的大きな環状空間４４が形成され（図１１参照）、第１円筒体４０の内周面と第２軸部３２の外周面とが接触することが抑制される。これにより、第２軸部３２の外周面上においては、第１円筒体４０の熱が第２軸部３２に移動することが抑えられ、第１円筒体４０の内径が収縮によって縮径されることが抑制される一方で、第２軸部３２の外径が熱膨張により拡径されることが抑制される。このため、第１円筒体４０を第１軸部３１の外周面に適正位置で焼嵌めることができ、第１円筒体４０が適正位置に達する前の不適正位置で焼嵌めされてしまうことを抑制できる（不良品発生の抑制）。
【００４０】
これに対して、図１２には、基本軸２６として、第１軸部３１に第３軸部３３が連続する構成のものとされて、第２軸部３２が存在しないものが示されている。この場合には、第１円筒体４０の端面が第１段差面３５に当接するまで、比較的長い第１軸部３１が狭い隙間の下で第１円筒体４０の貫通孔４０ａ内を移動しなければならず、その第１軸部３１外周面と第１円筒体４０内周面との接触機会が増大することになる。このため、この場合には、第１円筒体４０の端面が第１段差面３５に当接する前に、その第１円筒体４０が第１軸部３１外周面に不適正位置で焼嵌めされてしまうおそれが高まる。（不良品発生の増大）。
【００４１】
（７）次に、前記焼嵌め工程を終えた基本軸２６（ヒータ４２から退出された基本軸２６）に対して、図３、図１３に示すように、仕上げ加工が行われる（仕上げ加工工程）。
タービンシャフト１２の仕上げ精度高めると共に、タービンシャフト１２としての完成形状を得るためである。このため、第１、第２ジャーナル部分２０，２１の外周面が必要な精度の範囲で除去加工され、基本軸２６の軸線方向他端部に雄ねじ部１６が加工される。勿論この場合、第１、第２ジャーナル部分２０，２１については、必要な加工精度の範囲内であれば、除去加工をする必要はない。
尚、図１３中、符号４５は切削加工具を示す。
【００４２】
（８）したがって、このようなタービンシャフト１２の製造方法の下で、タービンシャフト１２を製造すれば、レーザ光照射を用いなくても（レーザ焼入れを行わなくても）、簡単且つ迅速に第１、第２ジャーナル部分２０，２１を形成できる。
特に、加工材料として、焼入れによる硬化処理が期待できないオーステナイト系ステンレス、析出硬化系ステンレス、Ni基合金等の耐熱金属が用いられ、基本軸２６が、そのような材料により形成されている場合であっても、タービンシャフト１２の略全体を占める基本軸２６全体の基本的強度を高めることができる。その一方で、第１、第２円筒体４０，４１の材料自体又はその焼入れにより、第１、第２ジャーナル部分２０，２１の耐摩耗性や疲労強度を向上させることができ、高温環境下において用いられるタービンシャフト１２として、好ましいものを提供できる。
【００４３】
３．図１４は第２実施形態、図１５は第３実施形態、図１６、図１７は第４実施形態、図１８、図１９は第５実施形態、図２０は第６実施形態、図２１〜図２３は第７実施形態、図２４〜図２９は第８実施形態を示す。この各実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
４．図１４に示す第２実施形態は、前記第１実施形態の変形例を示す。この第２実施形態においては、基本軸２６として、第１軸部３１と第２軸部３２との間、第３軸部３３と第４軸部３４との間に案内面４６，４７をそれぞれ有するものが用いられ、その各案内面４６，４７は、基本軸２６の軸線方向一端側（図１４中、左端側）に向うに従って拡径されている。
【００４５】
これにより、基本軸２６に対する第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌めに際して、基本軸２６の第１軸部３１が第１円筒体４０の貫通孔４０ａ内に相対的に移動しようとするとき、案内面４６が、第１円筒体４０の貫通孔４０ａへ第１軸部３１を案内し、第１円筒体４０は第１軸部３１上に的確に位置される。この場合、第４軸部〜第２軸部３４〜３２の外径に対して第１円筒体４０の内径が十分な大きさを有する一方、第１軸部３１の外径に対して第１円筒体４０の内径があまり大きくないことから、第１軸部３１を第１円筒体４０の貫通孔４０ａ内に移動させるに際して、案内面４６は、第１円筒体４０の貫通孔４０ａへの第１軸部３１の案内を効果的に行う。
また、基本軸２６の第３軸部３３が第２円筒体４１の貫通孔４１ａ内に相対的に移動しようとするとき、案内面４７が第２円筒体４１の貫通孔４１ａ内へ第３軸部３３を案内し、第２円筒体４１は第３軸部３３上に的確に位置される。この場合、第３軸部３３の外径に対して第２円筒体４１の内径があまり大きくないことから、第３軸部３３を第２円筒体４１の貫通孔４１ａ内に移動させるに際して、案内面４７は、第２円筒体４１の貫通孔４１ａへの第３軸部３３の案内を効果的に行う。
【００４６】
５．図１５に示す第３実施形態は、前記第１実施形態の変形例として、ヒータ構成部材４２ｂを、構成部４２ｂ１と４２ｂ２とをもって構成したものを示している。
この第３実施形態においては、ヒータ構成部材４２ａが、図示を略す駆動源により、ヒータ構成部材４２ｂの下方において、そのヒータ構成部材４２ｂに対して接近、離間動可能に駆動されるだけでなく、ヒータ構成部材４２ｂの各構成部４２ｂ１（４２ｂ２）が、図示を略す駆動源により、ヒータ構成部材４２ａの上方において、そのヒータ構成部材４２ａに対して接近、離間動可能にそれぞれ駆動されることになっている。このため、第１、第２円筒体４０，４１をヒータ構成部材４２ａ，４２ｂにより加熱する際には、その第１、第２円筒体４０，４１をヒータ構成部材４２ａの内周面上に載置した上で、第１円筒体４０についてはヒータ構成部材４２ａと構成部４２ｂ１とにより押圧保持（挟持）し、第２円筒体４１についてはヒータ構成部材４２ａと構成部４２ｂ２とにより押圧保持（挟持）することが行われる。勿論このときも、第１円筒体４０は、ヒータ構成部材４２ａにおける内周面上の位置決め用突部５１（図１５では図示略）に当接されて、その第１円筒体４０の一端部は、ヒータ４２（ヒータ構成部材４２ａ）から若干、突出される。
上記状態の下で、第１、第２円筒体４０，４１が所定温度以上に加熱されると、その第１、第２円筒体４０，４１内に基本軸２６が搬送具（図１５では図示略）の搬送により挿通される。そして、その基本軸２６の挿通により、基本軸２６の第３軸部３３上に第２円筒体４１が位置すると（基本軸２６の第３段差面３７と第２円筒体４１の一端面とが当接するに至った状態）、ヒータ構成部材４２ｂの構成部４２ｂ２は、ヒータ構成部材４２ａに対して上方に離間して第２円筒体４１に対する押圧を解除する。このため、ヒータ４２に対する基本軸２６のさらなる進入により、第２円筒体４１は、基本軸２６の第１軸部３１上に第１円筒体４０が位置するまで（基本軸２６の第１段差面３５と第１円筒体４０の一端面とが当接するまで）、構成部４２ｂ２により押圧されることなくヒータ構成部材４２ａの内周面を摺動することになり、その間における第２円筒体４２の摺動に伴う摺動抵抗は、構成部４２ｂ２により第２円筒体４１を押圧する場合に比して著しく低下される。
ヒータ４２に対する基本軸２６の進入が、基本軸２６の第１段差面３５と第１円筒体４０の一端面とが当接するまでに至ると、ヒータ構成部材４２ａとヒータ構成部材４２ｂの構成部４２ｂ１とが上下方向に互いに離間する方向に移動して、それらは第１円筒体４０に対する押圧を解除する。基本軸２６は、その解除タイミングをとらえて、ヒータ４２から退出され、この退出の際、第２円筒体４１の移動が位置決め用突部５１により規制されることはない。これにより、ヒータ４２からの基本軸２６の退出が円滑に行われ、基本軸２６に第１、第２円筒体４０，４１が適正に焼嵌めされたものが得られる。
【００４７】
６．図１６、図１７に示す第４実施形態は、前記第１実施形態の変形例として、基本軸２６に対して第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌めを行うに際して、重力を利用したものを示している。
この第４実施形態においては、基本軸２６の軸線方向他端部が、その軸線方向を上下方向に向けた状態で上方を向くようにして配置される。勿論この場合、基本軸２６は、図示を略す支持具により支持される。
他方、第１、第２円筒体４０，４１は、基本軸２６の軸線方向他端側上方において、ヒータ４２に保持された状態で配置される。ヒータ４２は、一対のヒータ構成部材４２ａ，４２ｂにより円筒形状を形成するものとされ、そのヒータ構成部材４２ａ，４２ｂの各内周面には、ヒータ４２の軸線方向一端部において、フランジ部５２が径方内方に向かうようにしてそれぞれ突設されている。この両フランジ部５２は、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが円筒形状のヒータ４２を形成したときには、そのフランジ部５２以外の個所の内径よりも縮径された内径を形成する。このヒータ４２は、その軸線を上下方向に向けた状態で、その軸線方向一端部が下方に向けられており、そのヒータ４２を構成するヒータ構成部材４２ａ，４２ｂは、図示を略す駆動源により、左右方向（横方向）に接近、離間動可能に駆動され、通常時は、互いが接近し合って円筒形状を形成する。このヒータ４２は、その内部において、第１、第２円筒体４０，４１をその軸線が上下方向に向くようにしつつ収納することになり、第１、第２円筒体４０，４１は、上方に向けてその順に積み上げられた状態をもってフランジ部５２により支持される。
【００４８】
第１、第２円筒体４０，４１も、ヒータ４２により所定温度以上に加熱される。第１、第２円筒体４０，４１の温度が所定温度になると、ヒータ４２がＯＦＦとされると共に、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが左右方向に離間動されて、第１、第２円筒体４０，４１に対するヒータ４２の保持が解除される。これにより、第１、第２円筒体４０，４１が落下することになり、前記第１実施形態同様、第１円筒体４０内に基本軸２６の第１軸部３１が挿通された状態となり、第２円筒体４１内に基本軸２６の第３軸部３３が挿通された状態となる。この場合、第１、第２円筒体４０，４１を落下させるに際して、ヒータ４２をＯＦＦするだけでなく、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂを左右方向に離間動させるのは、ヒータ４２のＯＦＦに基づいて第１、第２円筒体４０，４１の外径が収縮するだけの場合よりも、第１、第２円筒体４０，４１の落下を確実に行わせるためである。勿論、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂを左右方向に離間動させる場合には、その際特に、ヒータ４２をＯＦＦする必要はない。
【００４９】
この第４実施形態においても、前記第１実施形態同様、第２軸部３２の存在が、第１軸部３１に対する第１円筒体４０の焼嵌めをより的確に行わせることができる（図１１参照）。また、この第４実施形態においては、前記第２実施形態同様、基本軸２６として、第１軸部３１と第２軸部３２との間、第３軸部３３と第４軸部３４との間に案内面４６，４７をそれぞれ有するものを用い、その案内面４６，４７により、落下する第１、第２円筒体４０，４１を案内することが好ましい（図１４参照）。
さらに、この第４実施形態においては、第１、第２円筒体４０，４１を基本軸２６の軸線方向他端部に向けて落下させているが、基本軸２６を上昇させて、その基本軸２６を、ヒータ４２内の第１、第２円筒体４０，４１に挿通させてもよい。この場合、第１、第２円筒体４０，４１に対する基本軸２６の挿通時に、その第１、第２円筒体４０，４１を一対の半割状のヒータ構成部材４２ａ，４２ｂにより押圧保持（挟持）する構成を採ることが好ましい。第１、第２円筒体４０，４１に対する基本軸２６の挿通を的確に行えるからである。勿論この場合、第１円筒体４０内に基本軸２６の第１軸部３１が挿通されると共に、第２円筒体４１内に基本軸２６の第３軸部３３が挿通されると、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが左右方向に離間動され、基本軸２６は、ヒータ４２から退出する。
これら一連の作業が終了すると、ヒータ４２内に新たな第１、第２円筒体４０，４１が収納され、そのヒータ４２内の第１、第２円筒体４０，４１に対して新たな基本軸２６が挿通される。
【００５０】
７．図１８、図１９に示す第５実施形態は、前記第４実施形態の変形例を示す。この第５実施形態においては、円筒形状のヒータ４２の下部に一対の落下調整板５３を配置したものが示されている。この場合、ヒータ４２に関しては、円筒形状が一体的に成形されたもの、前記第４実施形態に示すような一対の半割状のヒータ構成部材４２ａ，４２ｂ（フランジ部５２が設けられていないもの）を用いて、円筒形状を形成するもののいずれを用いてもよい。
この一対の落下調整板５３は、その板面を上下方向に向けつつ、ヒータ４２の下部において互いに対向した状態で配置されており、その各先端部５３ａは、第１円筒体４０の外径及び内径を対応させて、円弧状に形成されている。この一対の落下調整板５３は、図示を略す往復駆動源により、互いに接近、離間動可能に往復駆動されることになっており、その一対の落下調整板５３が互いに最も接近したときには、その一対の落下調整板５３の各先端部５３ａは、円筒形状のヒータ４２内にその径方向内方に若干、進入して、第１円筒体４０における下端面の外周縁部を支える。他方、一対の落下調整板５３が離間したときには（図１８中、仮想線矢印参照）、一対の落下調整板５３は、ヒータ４２内からその径方向外方に退出して、第１円筒体４０及びその第１円筒体４０に積み上げられた第２円筒体４１を下方に落下させることになる。
これにより、この第５実施形態においても、所定温度以上に加熱された第１円筒体４０及び第２円筒体４１を落下させて、それらに対して基本軸２６を挿通させることができる。この場合、第１円筒体４０及び第２円筒体４１を落下させるに際して、軽量な落下調整板５３を用いることから、その作動を円滑に行わせることができる。
【００５１】
８．図２０に示す第６実施形態は、前記第４実施形態の変形例を示す。この第６実施形態においては、基本軸２６の軸線方向他端面に嵌合孔４８が形成されている。この嵌合孔４８には、ガイド部材としてのガイドバー４９の一端部が着脱可能に嵌合され、その他端側は、上方に伸ばされている。
そして、この第６実施形態の構成の下では、第１、第２円筒体４０，４１内に基本軸２６を挿通させた状態とするに際し、第１、第２円筒体４０，４１の貫通孔４０ａ，４１ａにガイドバー４９の他端部が通され、その上で、ヒータ構成部材４２ａ，４２ｂが左右方向に離間駆動され（図２０中、仮想線矢印参照）、第１、第２円筒体４０，４１は落下される。
これにより、ガイドバー４９の案内作用を利用して、ヒータ４２を基本軸２６から離して配置していても、落下する第１、第２円筒体４０，４１を基本軸２６に案内することができると共に、ヒータ４２の熱が基本軸２６に伝達されることを抑制することができる。このため、基本軸２６の熱膨張に基づき第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌めが不適正な位置で行われることを抑えることができる。
また、第１、第２円筒体４０，４１の貫通孔４０ａ，４１ａにガイドバー４９の他端部が通された上で、第１、第２円筒体４０，４１が落下されることから、第１、第２円筒体４０，４１内に基本軸２６を確実に挿通させることができ、自動化を図る観点からも好ましいものにすることができる。
この場合、ガイドバー４９については、熱伝導性が低いものが好ましい。ガイドバー４９による第１、第２円筒体４０，４１のガイドを確実に行うために、第１、第２円筒体４０，４１を落下させる前において、ヒータ４２又は基本軸２６の移動により、ヒータ４２に保持された第１、第２円筒体４０，４１の貫通孔４０ａ，４１ａ内にガイドバー４９が挿通された状態にするとしても、その際の熱がガイドバー４９を介して基本軸２６に伝達されることを抑制できるからである。
【００５２】
９．図２１〜図２３に示す第７実施形態は、第４実施形態の変形例を示す。この第７実施形態においては、ヒータ４２として、円筒形状のものが用いられ、その軸線方向長さは比較的長くされている。このヒータ４２は、その軸線を基本軸２６の軸線に合致させた状態で、その基本軸２６の軸線方向他端部の上方に配置されており、このヒータ４２内には、第１、第２円筒体４０，４１を上方に向けてその順に積み上げたものを一組として、二組のものが収納される。
また、このヒータ４２（側壁）には、図２３に示すように、スリット５４が形成されている。このスリット５４は、ヒータ４２の周方向に一定幅をもってそのヒータ４２の軸線方向全長に亘って伸びており、ヒータ４２内は、スリット５４を介して外部に開口されている。
【００５３】
上記ヒータ４２には、２組の一対の把持部材５５ａ，５５ｂが関係付けられている。この各組の一対の把持部材５５ａ，５５ｂは、上下関係をもって配置されており、その各組の一対の各把持部材５５ａ（５５ｂ）は、横方向に伸びるようにアーム状をなしている。この各組の一対の各把持部材５５ａ（５５ｂ）は、その基端部が、ヒータ４２のスリット５４の外部側方において、上下方向に伸びる支持軸５６に回動可能にそれぞれ支持されており、その各把持部材５５ａ（５５ｂ）のうち、基端部から先端部にかけての部分がスリット５４を介してヒータ４２内にそれぞれ入り込んでいる。一対の各把持部材５５ａ、５５ｂは、図示を略す駆動源にそれぞれ連係され、そのうちの把持部材５５ａが不動状態に維持されている一方、他方の把持部材５５ｂがスリット５４の幅方向に移動し得る範囲内で揺動（駆動）されることになっており、ヒータ４２内への把持部材５５ａの入り込み部分５７ａに対して、ヒータ４２内への把持部材５５ｂの入り込み部分５７ｂが接近、離間可能となっている。この各入り込み部分５７ａ（５７ｂ）は、円筒体４０（４１）を保持可能とすべく、把持関与部分（以下、入り込み部分と同符号５７ａ（５７ｂ）を用いる）をそれぞれ構成しており、その両把持関与部分５７ａ、５７ｂは、ヒータ４２内の円筒形状を利用して、その各伸び方向略中央において、互いに離れる方向に向けて凸となるようにそれぞれ屈曲されている。このため、その各把持関与部分５７ａ（５７ｂ）には、把持部材５５ａ（５５ｂ）における基端部側に配置される第１部分５８と、その第１部分５８よりも先端側に配置された第２部分５９とが形成されている。
本実施形態においては、把持関与部分５７ａにおける第１部分５８及び第２部分５９が、板面を横方向に向けた起立板部５８ａ，５９ａにより構成されているのに対して、把持関与部分５７ｂにおいては、第１部分５８が、板面を横方向に向けた起立板部５８ａにより構成され、第２部分５９は、第１部分５８の起立板部５８ａに連続する起立板部５９ａと、その起立板部５９ａの下部から内方に張り出す張出板部６０とにより構成されている（図２３参照）。そして、上下各段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂを用いて、ヒータ４２内に二組の第１、第２円筒体４０，４１を収納保持するに際しては、第１円筒体４０の下面（一端面）周縁部の一部を把持関与部分５７ｂにおける張出板部６０上に載せつつ、その把持関与部分５７ｂの起立板部５８ａ，５９ａによりその第１円筒体４０が把持関与部分５７ａの起立板部５８ａ，５９ａに押し付けられ（挟持）、その第１円筒体４０上に第２円筒体４１が積み上げられる。勿論この場合、把持関与部分５７ｂは、ヒータ４２内において、把持関与部分５７ａに対して離間することにより、その把持関与部分５７ｂの張出板部６０が、これまで支持していた第１円筒体４０の下面周縁部領域から退出できることになっている。
【００５４】
これにより、第１、第２円筒体４０，４１を上方に向けてその順に積み上げたものを一組として、二組のものが、ヒータ４２内に収納保持されている状態において（図２１参照）、各組の第１、第２円筒体４０，４１が所定温度以上に高められると、下段側の第１把持部材５５ａにおける張出板部６０が第１円筒体４０の下面周縁部領域から退出し、下段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂにより保持されていた第１、第２円筒体４０，４１は、図２２の仮想線に示すように落下する。これにより、その第１、第２円筒体４０，４１内に基本軸２６が相対的に挿通される。
このとき、把持関与部分５７ａ，５７ｂが上下にずれて配置され、しかも、把持関与部分５７ａ，５７ｂの間隔が、第１、第２円筒体４０，４１がすり抜ける程度しか開かないことから、第１把持部材５５ａの起立板部５８ａ，５９ａと第２把持部材５５ｂの張出板部６０の先端とは、第１、第２円筒体４０，４１が真っ直ぐに落下することをガイドする。これにより、第１、第２円筒体４０，４１内に対する基本軸２６の相対的な挿通を的確なものとする。
【００５５】
下段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂが第１、第２円筒体４０，４１の保持を解除すると、次の新たな基本軸２６が、ヒータ４２の下方に搬送され、その搬送が確認されると、上段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂが第１、第２円筒体４０の保持を解除する。これにより、ヒータ４２内において、上段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂにより保持されていた第１、第２円筒体４０，４１が落下することになり、前記同様、第１、第２円筒体４０，４１内に基本軸２６が相対的に挿通される。
この場合、上段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂだけでなく、下段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂも、第１、第２円筒体４０，４１の落下をガイドする。
【００５６】
１０．図２４〜図２９に示す第８実施形態は、第３実施形態の変形例を示す。この第８実施形態においては、ヒータ４２として、前記第３実施形態に係るヒータ４２を改良したものを用いて、基本軸２６に対して第１、第２円筒体４０，４１が焼嵌められる。
この第８実施形態においては、図２４に示すように、第１、第２円筒体４０，４１の焼嵌め処理時に、基本軸２６の上方にヒータ４２が配置される。
基本軸２６としては、本実施形態においては、第１実施形態における第３，第４軸部３３，３４及び第３，第４段差面３７，３８が省かれて、第１、第２軸部３１，３２及び第１，第２段差面３５，３６だけを有するものが用いられる。この基本軸２６は、その軸線方向を上下方向に向けた状態でその軸線方向他端部を上方に向けるように配置され、その基本軸２６は、図示を略す搬送具により、その軸線方向に変位動される。
ヒータ４２は、図２５に示すように、前記第３実施形態同様、通電加熱方式のものが用いられ、そのヒータ４２は、一対の半割状のヒータ構成部材４２ａ，４２ｂにより円筒形状が構成され、そのうちのヒータ構成部材４２ｂは、図示を略す駆動源により駆動される構成部４２ｂ１と４２ｂ２とに構成されている。このヒータ４２は、その軸線方向を上下方向に向けつつ、ヒータ構成部材４２ｂの構成部４２ｂ１が構成部４２ｂ２よりも下側に位置するように配置されており、構成部４２ｂ１はヒータ機能だけでなく第１押圧具としても機能し、構成部４２ｂ２もヒータ機能だけでなく第２押圧具としても機能する。このヒータ４２（ヒータ構成部材４２ａ、４２ｂ）の内周面には、第１、第２円筒体４０，４１を的確に保持すべく、複数（少なくとも３つ）の絶縁性突部６２が、そのヒータ４２の軸線方向に伸びるようにしつつ該ヒータ４２の周回り方向に間隔をあけて設けられている。複数の突部６２のうち、ヒータ構成部材４２ｂに設けられるものは、構成部４２ｂ１，４２ｂ２毎に分断されており、その各分断突部６２ｂは、各構成部４２ｂ１、４２ｂ２に従って一体的に移動する。このヒータ４２には、下側から上側に向けて順に、第１、第２円筒体４０，４１が収納されており、第１円筒体４０は、構成部４２ｂ１における突部６２と構成部４２ｂ２における分断突部６２ｂとに挟持され、第２円筒体４０は、構成部４２ｂ１における突部６２と構成部４２ｂ２における分断突部６２ｂとに挟持される。このとき、第１円筒体４０に関しては、その下端面が、ヒータ４２の下端面に対して面一の状態にされるか、若干、下方に突出される。基本軸２６の第１段差面３５に的確に当接させるためである。
【００５７】
上記状態の下で、第１、第２円筒体４０，４１は、図２６に示すように、ヒータ４２により加熱される。第１、第２円筒体４０，４１が所定温度にまで加熱されると、基本軸２６の上昇によりその基本軸２６が第１、第２円筒体４０，４１内に挿通される。その基本軸２６の挿通により、図２７に示すように、基本軸２６の第２段差面３６と第２円筒体４１の一端面とが当接すると、ヒータ構成部材４２ｂの構成部４２ｂ２は、ヒータ構成部材４２ａに対して離間して第２円筒体４１に対する押圧を解除する（図２８参照）。このため、ヒータ４２に対する基本軸２６のさらなる進入により、基本軸２６の第１段差面３５と第１円筒体４０の一端面とが当接するまで、構成部４２ｂ２により押圧されることなくヒータ構成部材４２ａの内周面を摺動することになり、その間における第２円筒体４２の摺動に伴う摺動抵抗は、構成部４２ｂ２により第２円筒体４１を押圧する場合に比して著しく低下される。
ヒータ４２に対する基本軸２６の進入が、基本軸２６の第１段差面３５と第１円筒体４０の一端面とが当接するまでに至ると（図２８参照）、構成部４２ｂ２だけでなく構成部４２ｂ１もヒータ構成部材４２ａに対して離間することになり、構成部４２ｂ１による第１円筒体４０に対する押圧が解除され、基本軸２６は、その解除タイミングをとらえて、ヒータ４２から退出する（図２９参照）。
この場合、ヒータ構成部材４２ａだけにより第１、第２円筒体４０，４１を均一に十分に加熱できる場合には、ヒータ構成部材４２ｂにおける構成部４２ｂ１及び４２ｂ２にヒータとしての機能を持たせることなく押圧具としての機能だけを持たせるようにしてもよい。また、このヒータ４２の内周面には、第１実施形態に係る位置決め用突部５１は設けられていない。
【００５８】
さらに、別の態様として、基本軸２６を上昇させずに固定した状態の下で、第１、第２円筒体４０，４１を基本軸２６の軸線方向他端部に向けて落下させて、それらに対して基本軸２６を相対的に挿通させるようにしてもよい。この場合には、先ず、構成部４２ｂ１をヒータ構成部材４２ａに対して離間させて第１円筒体４０を落下させ、続いて、構成部４２ｂ２をヒータ構成部材４２ａに対して離間させて第２円筒体４１を落下させることになる。
【００５９】
１１．以上実施形態について説明したが本発明においては、次の態様を包含する。
（１）粗加工工程を熱処理工程に先立って行うこと。
（２）加工材料として、焼入れ処理ができるものを用いる場合には、熱処理工程において、焼入れ・焼き戻しによる調質処理を行ってもよいこと。
（３）第１実施形態において、基本軸２６を移動させず、ヒータ４２を移動させて、基本軸２６を第１、第２円筒体４０，４１内に挿通させ、或いは、基本軸２６及びヒータ４２の両方を相対的に接近動させて、基本軸２６を第１、第２円筒体４０，４１内に挿通させること。
（４）基本軸２６に対して、複数の焼嵌め円筒体として３個以上を焼嵌めること。
（５）第１段差面３５の外径が、一対のヒータ構成部材４２ａ、４２ｂが形成する円筒形状の内径よりも小さい場合には、ヒータ構成部材４２ａの内周面に位置決め用突部６２５１を設けなくてもよいこと。
（６）第７実施形態において、上段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂが第１円筒体４０に対する保持を解除する際に、ヒータ４２、基本軸２６の少なくともいずれか一方を移動して、そのヒータ４２と基本軸２６との高さを調整をすること。
（７）第７実施形態において、上段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂが第１円筒体４０の保持を解除するとき、下段の一対の把持部材５５ａ，５５ｂの開き状態を、それによる第１円筒体４０に対する保持解除時よりも大きくすること。
（８）第７実施形態において、張出板部６０を、その先端に向かうほど下方に向かうように傾斜させたり、その張出板部６０自体をなくして、両把持関与部分５７ａ，５７ｂの起立板部５８ａ，５８ｂだけによる挟持により第１円筒体４０を保持すること。
（９）第７実施形態において、一対の把持部材５５ａ，５５ｂが第１円筒体４０の保持を解除するとき、把持部材５５ａも開く方向（一対の把持部材５５ａ，５５ｂが互いに離間する方向）に揺動されること。
（１０）第７実施形態において、第１円筒体４０、第２円筒体４１のそれぞれを一対の把持部材５５ａ，５５ｂにより保持し、第１、第２円筒体４０，４１を個別に落下させること。
（１１）第８実施形態において、基本軸２６を固定配置する一方、ヒータ４２を、基本軸２６に対して移動させて使用したり、基本軸２６及びヒータ４２を、それらの軸線方向が横方向に向くように配置し、基本軸２６とヒータ４２との横方向への相対的移動により、基本軸２６をヒータ４２に挿通すること。
（１２）第１、第３、第８実施形態等において、ヒータ４２の開閉駆動機構を、ばねや空気圧等の与圧機構（開く機能備えないもの）に置き換えること。第８実施形態においては、特に構成部４２ｂ１に適用することが好ましい。
【符号の説明】
【００６０】
１  ターボチャージャ
１２  タービンシャフト（軸）
２０  第１ジャーナル部分
２１  第１ジャーナル部分
２６  基本軸
３１  第１軸部
３２  第２軸部（軸部分）
３３  第３軸部
３４  第４軸部
３５  第１段差面
３７  第３段差面
４０  第１焼嵌め用円筒体（第１円筒体）
４０ａ  第１焼嵌め用円筒体の貫通孔（第１円筒体の貫通孔）
４１  第２焼嵌め用円筒体（第２円筒体）
４１ａ  第２焼嵌め用円筒体の貫通孔（第２円筒体の貫通孔）
４２  ヒータ
４６  案内面
４７  案内面
４９  ガイドバー（ガイド部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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