(57)【要約】【課題】シャフトの外径面にカム駒等の駒体の圧入傷を発生させることなく、駒体を容易に組み付けることができ、コスト低減を図ることができる軸受付きシャフト装置を提供する。【解決手段】シャフト１２の外径面の軸方向に、駒体１４と、転がり軸受３１とが所定の間隔を保って配置される。シャフト１２の外径面の駒体１４が配置される軸部分には中間結合部材４０が組み付けられる。駒体１４は、中間結合部材４０を介してシャフト１２の外径面に嵌合されて固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外径面の軸方向に、駒体と、転がり軸受とが所定の間隔を保って配置される軸受付きシャフト装置であって、
前記シャフトの外径面の前記駒体が配置される軸部分には中間結合部材が組み付けられ、
前記駒体は、前記中間結合部材を介して前記シャフトの外径面に嵌合されて固定されていることを特徴とする軸受付きシャフト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受付きシャフト装置であって、
中間結合部材は、シャフトの外径面の半径方向外側から組み付けられる半筒状の第１、第２分割体によって分割構成され、
シャフトの外径面に前記中間結合部材を介して駒体が嵌合されて固定されたときに前記第１、第２分割体の相対する端面の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする軸受付きシャフト装置。
【請求項３】
請求項１に記載の軸受付きシャフト装置であって、
中間結合部材は、横断面Ｃ字筒状をなして拡径可能に形成され、
シャフトの外径面に駒体が嵌合されて固定されたときに両端面の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする軸受付きシャフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャフトと、駒体と、転がり軸受とを備えた軸受付きシャフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャフトと、駒体と、転がり軸受とを備えた軸受付きシャフト装置としては、例えば、内燃機関のシリンダヘッド部に回転可能に組み付けられる軸受付きカムシャフト装置がある。
軸受付きシャフト装置がカムシャフト装置である場合、シャフト、所定数のカム駒（駒体に相当する）、及びシャフトの外径面の一部を内輪軌道面とする転がり軸受がそれぞれ個別に形成された後、シャフトの外径面の軸方向に、カムと転がり軸受とが所定の間隔を保って所定順に嵌合されて固定されるものがある。
また、シャフトの軸上にカム駒を嵌挿して固定するものとしては、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−４０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、常温の状態で、シャフトの外径面の軸方向に、その外径面の一部を内輪軌道面とする転がり軸受と、カム駒とを所定の間隔を保って嵌合（圧入）すると、シャフトの外径面の一部をなす内輪軌道面にカム駒の圧入傷が発生し、転がり軸受としての機能が悪化される。このため、シャフトの外径面を熱処理等によって所要とする硬度に表面処理した後、冷し嵌めによって転がり軸受と、カム駒とを所定の間隔を保って圧入する必要があり、コスト高なる。
【０００４】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、シャフトの外径面にカム駒等の駒体の圧入傷を発生させることなく、駒体を容易に組み付けることができ、コスト低減を図ることができる軸受付きシャフト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る軸受付きシャフト装置は、シャフトの外径面の軸方向に、駒体と、転がり軸受とが所定の間隔を保って配置される軸受付きシャフト装置であって、
前記シャフトの外径面の前記駒体が配置される軸部分には中間結合部材が組み付けられ、
前記駒体は、前記中間結合部材を介して前記シャフトの外径面に嵌合されて固定されていることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、シャフトの外径面に中間結合部材を介して駒体を嵌合して固定することによって、駒体の圧入傷がシャフトの外径面に発生する不具合を解消することができる。
このため、従来と異なり、シャフトの外径面を熱処理等によって表面処理した後、冷し嵌めによってカム駒をシャフトの外径面に圧入する必要性を解消することができ、コスト低減において効果が大きい。
【０００７】
この発明の請求項２に係る軸受付きシャフト装置は、請求項１に記載の軸受付きシャフト装置であって、
中間結合部材は、シャフトの外径面の半径方向外側から組み付けられる半筒状の第１、第２分割体によって分割構成され、
シャフトの外径面に前記中間結合部材を介して駒体が嵌合されて固定されたときに前記第１、第２分割体の相対する端面の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする。
前記構成によると、分割構成され中間結合部材の第１、第２分割体をシャフトの外径面の半径方向外側から組み付けた後、駒体を中間結合部材の第１、第２分割体の外径面に嵌合することによって、シャフトの外径面に中間結合部材を介して駒体を固定することができる。
さらに、駒体を嵌合して固定した状態において、第１、第２分割体の相対する端面の間に設けられる隙間によって、これら第１、第２分割体の内径面がシャフトの外径面に強固に圧着するため、シャフトの外径面に対する駒体の固定不良を防止することができる。
【０００８】
この発明の請求項３に係る軸受付きシャフト装置は、請求項１に記載の軸受付きシャフト装置であって、
中間結合部材は、横断面Ｃ字筒状をなして拡径可能に形成され、
シャフトの外径面に駒体が嵌合されて固定されたときに両端面の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする。
前記構成によると、シャフトの外径面に中間結合部材を拡径させて容易に組み付けた後、駒体を中間結合部材の外径面に嵌合することによって、シャフトの外径面に中間結合部材を介して駒体を固定することができる。
さらに、駒体を嵌合して固定した状態において、中間結合部材の両端面の間に設けられる隙間によって、中間結合部材の内径面がシャフトの外径面に強固に圧着するため、シャフトの外径面に対する駒体の固定不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
【実施例】
【００１０】
（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図５にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る軸受付きカムシャフト装置を示す縦断面図である。図２は軸受付きカムシャフト装置のシャフトの外径面の軸方向にカム駒ところ軸受とが固定された状態を拡大して示す縦断面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に基づく断面図である。図４はシャフトの外径面に中間結合部材と構成する第１、第２分割体を組み付ける前の状態を示す説明図である。図５はシャフトの外径面に組み付けられた中間結合部材にカム駒が圧入される前の状態を示す説明図である。
【００１１】
図１に示すように、この実施例１においては、軸受付きシャフト装置が内燃機関のシリンダヘッド部に組み付けられる軸受付きカムシャフト装置（カムシャフトユニット）１１である場合を例示する。
軸受付きカムシャフト装置１１は、シャフト１２の外径面の軸方向に、駒体としての複数のカム駒１４と、転がり軸受としての複数のシェル形のころ軸受（ころ軸受も含む）３１とが所定の間隔を保って組み付けられてユニット化されている。
【００１２】
図２と図３に示すように、複数のカム駒１４は、中間結合部材４０を介してシャフト１２の外径面に圧入固定されている。
この実施例１において、シャフト１２の外径面の複数のカム駒１４が配置される軸部分に中間結合部材４０が組み付けらる。
この実施例１において、中間結合部材４０は、鋼鉄等の金属材、合成樹脂、ゴム等の弾性体等より形成され、シャフト１２の外径面の半径方向外側から組み付け可能な半筒状の第１、第２分割体４１、４５によって分割構成されている。
そして、シャフト１２の外径面に中間結合部材４０を介してカム駒１４が圧入固定されたときに第１、第２分割体４１、４５の相対する端面の間に所定の隙間Ｓ１が設けられる。
【００１３】
すなわち、図４と図５に示すように、自由状態における第１、第２分割体４１、４５の内径寸法は、シャフト１２の外径寸法と同じ又は僅かに小さく設定され、第１、第２分割体４１、４５の外径寸法は、カム駒１４の内径寸法（内孔の孔径寸法）よりも若干大きく設定されている。
そして、シャフト１２の外径面の半径方向外側から第１、第２分割体４１、４５が嵌込まれて組み付けられると、第１、第２分割体４１、４５が自身の弾性力によってシャフト１２の外径面に密着すると共に、第１、第２分割体４１、４５の相対する端面の間に前記隙間Ｓ１に相当する隙間（隙間Ｓ１よりも僅かに大きい隙間）Ｓ１’が設けられる。
その後、第１、第２分割体４１、４５がなす中間結合部材４０の外径面にカム駒１４の内径面を所定の締め代で嵌合（圧入）することによって、シャフト１２の外径面に中間結合部材４０を介してカム駒１４が固定されるようになっている。
【００１４】
また、図２に示すように、ころ軸受３１は、シャフト１２の外径面を内輪軌道面３３とする複数の転動体としてのころ（針状ころも含む）３８と、これらころ３８を保持する保持器３９と、外輪（シェル）３５と備えている。そして、ころ軸受３１は、シャフト１２の一端側から嵌込まれて同シャフト１２の所定位置まで嵌挿されることで、シャフト１２の外径面を内輪軌道面３３として組み付けられる。
【００１５】
上述したように構成されるこの実施例１に係る軸受付きカムシャフト装置１１において、シャフト１２の外径面の軸方向の一端側から他端側に向けてカム駒１４ところ軸受３１とが順次に組み付けられることで軸受付きカムシャフト装置１１が構成される。
シャフト１２の外径面に中間結合部材４０を介してカム駒１４を所定の締め代をもって嵌合し固定する場合、まず、図４に示すように、シャフト１２の外径面の半径方向外側から第１、第２分割体４１、４５が嵌込まれて組み付けられる。
その後、図５に示すように、シャフト１２の外径面の軸方向の一端側からカム駒１４が挿入され、このカム駒１４が中間結合部材４０の外径面に所定の締め代をもって嵌合（圧入）されることによって、シャフト１２の外径面に中間結合部材４０を介してカム駒１４が固定される。
【００１６】
図５に示すように、シャフト１２の外径面の軸方向の一端側からカム駒１４が挿入される際、シャフト１２の外径面とカム駒１４の内径面との間には、中間結合部材４０の肉厚に相当する分だけ隙間が生じることによって、シャフト１２の外径面にカム駒１４の圧入傷が生じない。
このため、従来と異なり、シャフトの外径面を熱処理等によって表面処理した後、冷し嵌めによってカム駒をシャフトの外径面に圧入する必要性を解消することができ、コスト低減において効果が大きい。
【００１７】
また、この実施例１において、シャフト１２の外径面に中間結合部材４０を介してカム駒１４が嵌合されて固定された状態において、図３に示すように、中間結合部材４０を構成する第１、第２分割体４１、４５の相対する端面の間の隙間Ｓ１によって、これら第１、第２分割体４１、４５の縮径方向の変形が許容される。この結果、第１、第２分割体４１、４５の内径面がシャフト１２の外径面に強固に圧着するため、シャフト１２の外径面に対するカム駒１４の固定不良を防止することができる。
【００１８】
（実施例２）
次に、この発明の実施例２を図６〜図８にしたがって説明する。
図６はこの発明の実施例２に係る軸受付きシャフト装置のシャフトの外径面の軸方向にカム駒が固定された状態を拡大して示す縦断面図である。図７は中間結合部材を示す横断面図である。図８はシャフトの外径面に組み付けられた中間結合部材にカム駒が圧入される前の状態を示す説明図である。
【００１９】
図６に示すように、この実施例２においては、中間結合部材１４０は、鋼鉄等の金属材、合成樹脂、ゴム等の弾性体等より形成され、シャフト１２の外径面の半径方向外側又は軸端から組み付け可能な横断面Ｃ字筒状をなして拡径可能に形成されている。
また、中間結合部材１４０は、この中間結合部材１４０を介してシャフト１２の外径面にカム駒１４が嵌合されて固定されたときに、中間結合部材１４０の両端面の間に所定の隙間Ｓ２が設けられる。
さらに、自由状態における中間結合部材１４０の内径寸法は、シャフト１２の外径寸法と同じ又は僅かに小さく設定され、中間結合部材１４０の外径寸法は、カム駒１４の内径寸法（内孔の孔径寸法）よりも若干大きく設定されている。
また、図８に示すように、カム駒１４が嵌合される前の状態で、シャフト１２の外径面に中間結合部材１４０が嵌合された状態において、中間結合部材１４０の両端面の間に前記隙間Ｓ２に相当する隙間（隙間Ｓ２よりも僅かに大きい隙間）Ｓ２’が設けられる。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様に構成されるため、その説明は省略する。
【００２０】
上述したように構成されるこの実施例２に係る軸受付きカムシャフト装置において、まず、シャフト１２の外径面の所定位置に中間結合部材１４０を組み付ける。この際、中間結合部材１４０を弾性的に拡開させることによって、シャフト１２の外径面を傷つけることなくその外径面の半径方向外側又は軸端から容易に組み付けることができる。
その後、シャフト１２の一端からカム駒１４を挿入し、このカム駒１４を中間結合部材１４０の外径面に所定の締め代をもって嵌合（圧入）することによって、シャフト１２の外径面に中間結合部材１４０を介してカム駒１４を固定することができる。
さらに、カム駒１４を固定した状態において、中間結合部材１４０の両端面の間の隙間Ｓ２によって、中間結合部材１４０の内径面がシャフト１２の外径面に強固に圧着するため、シャフト１２の外径面に対するカム駒１４の固定不良を防止することができる。
【００２１】
なお、この発明は、前記実施例１及び２に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施可能である。
例えば、前記実施例１及び２においては、軸受付きシャフト装置が軸受付きカムシャフト装置１１である場合を例示したが、例えば、駒体としてウエート体を有する軸受付きバランサーシャフト装置でもよく、クランクシャフト装置等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例１に係る軸受付きカムシャフト装置を示す縦断面図である。
【図２】同じく軸受付きカムシャフト装置のシャフトの外径面の軸方向にカム駒ところ軸受とが固定された状態を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に基づく断面図である。
【図４】同じくシャフトの外径面に中間結合部材と構成する第１、第２分割体を組み付ける前の状態を示す説明図である。
【図５】同じくシャフトの外径面に組み付けられた中間結合部材にカム駒が嵌合される前の状態を示す説明図である。
【図６】この発明の実施例２に係る軸受付きカムシャフト装置のシャフトの外径面の軸方向にカム駒が固定された状態を拡大して示す縦断面図である。
【図７】同じく中間結合部材を示す横断面図である。
【図８】同じくシャフトの外径面に組み付けられた中間結合部材にカム駒が圧入される前の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１  軸受付きカムシャフト装置（軸受付きシャフト装置）
１２、１２１  シャフト
１４、１１４  カム駒（駒体）
３１、１３１、２３１  ころ軸受（転がり軸受）
３３、１３３  内輪軌道面
４０、１４０  中間結合部材
４１  第１分割体
４５  第２分割体
Ｓ１、Ｓ２  隙間
【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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