JPH0526009A - 合成樹脂製部材のシヤフトへの固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂製カムギアのカムシャフトへの組立
を容易にし得ると共に、高温下でもカムシャフトとの間
にがたが生じることを防止する。 【構成】 カムシャフト１の外向フランジ部３１に、カ
ムギア２とプレート３２とをこの順に重合する。外向フ
ランジ部３１のリベット挿通孔のカムギア２を重合され
る側とは相反する側にテーパ状開口部３４を設け、カム
ギア２のリベット挿通孔のプレート３２を重合される側
にテーパ状開口部３５を設け、プレート３２には、開口
部３５のテーパ面に適合するテーパ孔部３６を設ける。
各部材を重合し、リベット３３を挿通してかしめるのみ
で、カムギアをカムシャフトに容易に組み付けることが
できると共に、各テーパ面同士が互いに係合して、カム
ギア２の熱変形に影響されることなく、周方向に対する
がたを防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂製部材のシャ
フトへの固定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】トルク伝達機構に用いられるギアには、
例えば騒音低減の目的により、合成樹脂製ギアを用いて
いるものがある。樹脂製ギアをシャフトに取り付けるに
は、従来、合成樹脂製ギアをシャフトに直接圧入しかつ
何らかの回り止め構造をもって固定するものや、金属製
ブシュを合成樹脂製ギアにインサートモールドして、そ
の金属製ブシュをシャフトに圧入するものがあった。

【０００３】しかしながら、合成樹脂製ギアを直接圧入
するものにあっては、使用条件の変化により雰囲気温度
が高くなった場合に、合成樹脂製ギアのシャフトへの嵌
合孔の内径が拡大して、シャフトとの間にがたが生じる
という問題があった。また、金属製ブシュを介して固定
するものにあっては、金属製ブシュと合成樹脂製ギアと
が互いに高精度に芯出しされて一体化されていなければ
ならず、インサートモールド時の加工作業が複雑化する
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、組立が容易であ
り、かつ高温下での使用に於いてもシャフトとの間にが
たが生じることを防止するべく改良された合成樹脂製部
材のシャフトへの固定構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、合成樹脂製部材を、シャフトに形成された
フランジ部にリベットにより一体的に結合する形式の合
成樹脂製部材のシャフトへの固定構造であって、前記部
材の前記フランジ部側とは相反する側に金属製プレート
が重合され、前記フランジ部に設けられた前記リベット
の挿通孔の前記部材を重合される側とは相反する側に形
成された第１のテーパ状開口部と、前記部材に設けられ
た前記リベットの挿通孔の前記プレートを重合される側
に形成された第２のテーパ状開口部と、前記第２のテー
パ状開口部に適合しかつ前記リベットを挿通し得るよう
に前記プレートに凹設されたテーパ孔部とを設け、前記
部材を前記フランジ部と前記プレートとの間に挟持し
て、前記リベットの両端部を前記第１のテーパ状開口部
と前記テーパ孔部とにそれぞれ適合するように形成して
前記部材を前記シャフトに一体的に結合することを特徴
とする合成樹脂製部材のシャフトへの固定構造を提供す
ることにより達成される。

【０００６】

【作用】このようにすれば、例えばさらリベットを用い
た場合には、リベットのさら状の頭部のテーパ面が、第
１のテーパ状開口部とテーパ孔部とのいずれか一方に適
合し、リベットのかしめ部が、いずれか他方に適合する
ようにテーパ状に形成されるため、リベットの両端部に
於けるテーパ面同士の係合によりシャフトに対する部材
の周方向のがたを防止することができる。また、リベッ
トをかしめた際に、合成樹脂製部材に対して直接リベッ
トが接触することなく金属製プレートを介すことから、
かしめ時の応力集中をプレートにより分散して、合成樹
脂製部材をシャフトのフランジ部とプレートとの間に挟
持した状態で固定することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【０００８】図１は、エンジンの本発明が適用されたガ
バナ機構を示す側断面図であり、図２及び図３は図１の
II−II線及びIII−III線に沿って見た図である。このガ
バナ機構は、例えばＯＨＶ型エンジンのカムシャフト１
に設けられている。

【０００９】カムシャフト１は図示されないエンジンの
クランクケース内に回転自在に枢着されており、中間部
に嵌着された合成樹脂製部材カムギア２を介して、図示
されないクランクシャフトとギア結合されている。この
カムギア２は、カムシャフト１の中間部に一体的に形成
された外向フランジ部３１と、カムギア２の外向フラン
ジ部３１側とは相反する側に重合された環状の金属製プ
レート３２との両者間に挟持された状態で、各部材間に
挿通されたリベット３３によりカムシャフト１に一体的
に結合されている。

【００１０】カムシャフト１の図１に於ける左方の軸線
方向遊端部側には、例えば各気筒毎の吸排気弁駆動用の
４つのカムが形成されている。本実施例に於ては、一方
の排気弁用カム３が示されており、エンジンの回転に伴
ってカムシャフト１が回転すると、排気弁用カム３によ
りプッシュロッド４を往復動させ、そのプッシュロッド
４及び図示されないロッカアームを介して、対応する排
気弁を適切なタイミングをもって開閉駆動するようにな
っている。尚、他の各吸排気弁も同様に開閉制御され
る。

【００１１】カムシャフト１のカムギア２の他方の軸線
方向遊端部側には、ガバナホルダ５とガバナスライダ６
とが同軸的に設けられている。ガバナホルダ５は、合成
樹脂材からなり、図２に良く示されるように、等角度ピ
ッチに配設された半径方向外向きの５本のアーム部７を
有する星型に形成されており、カムシャフト１に組み付
けられている。各アーム７には、半径方向に延在するガ
イドスロット７ａがそれぞれ設けられている。各ガイド
スロット７ａは、ガバナウェイトとしてのボール８をそ
れぞれ受容しつつ上記半径方向に往復動自在にガイドす
るべく溝状に凹設されている。尚、ガイドスロット７ａ
の底壁部の一部が、ボール８の一部が外方に臨み得るよ
うに開口している。

【００１２】ガバナホルダ５の中心部には、カムシャフ
ト１の中間部の外周面に嵌装される嵌合孔５ａが形成さ
れており、ガバナホルダ５の嵌合孔５ａの周方向に３等
分された各位置には、軸線方向に沿って延在するように
形成された舌片状の弾性係合片９がそれぞれ設けられて
いる。その弾性係合片９の遊端部には、自然状態で嵌合
孔５ａの内周面よりも半径方向内向きに突出する係合凸
部９ａが形成されている。

【００１３】カムシャフト１の外周面には、カムホルダ
５のカムシャフト１への組み付け状態に於ける上記係合
凸部９ａに対応する位置に、周方向溝１１が設けられて
おり、周方向溝１１に係合凸部９ａが係合して、カムシ
ャフト１に対してガバナホルダ５が軸線方向に抜け止め
かつ位置決めされる。尚、ガバナホルダ５をカムシャフ
ト１に組付ける際に、組み付け位置までガバナホルダ５
をカムシャフト１の外周面上を滑らせるようにするが、
その際には弾性係合片９が撓んで係合凸部９ａが半径方
向外側に逃げることができるため、組付時に係合凸部９
ａが邪魔になることがない。

【００１４】また、ガバナホルダ５のカムギア２側の面
には、軸線方向に突出する円柱状の凸部１３が設けられ
ている。この凸部１３は、カムギア２の対応する位置に
凹設された係合孔１４に没入され、凸部１３と係合孔１
４との係合によりガバナホルダ５が周方向に回り止めさ
れる。

【００１５】前記したガバナスライダ６は、カムシャフ
ト１の外周面に軸線方向に沿ってスライド自在に嵌装さ
れたスライド軸受としてのブシュ６ａと、ブシュ６ａの
外周部に同軸的に嵌着された皿状のフランジ部６ｂとか
らなる。カムシャフト１のガバナスライダ６を嵌装され
る外周面の図１に於ける右端部には抜け止めリング１５
が取り付けられており、ガバナホルダ５と抜け止めリン
グ１５との間をガバナスライダ６が往復動し得るように
されている。ガバナスライダ６は、前記したボール８を
覆うように、皿状に形成されたフランジ部６ｂの内側を
ガバナホルダ５側に向けるように組み付けられている。
従って、フランジ部６ｂの縁側の傾斜面部がボール８と
係合し、ボール８は、図１の実線と想像線とにより示し
た間で移動し得る。

【００１６】ガバナスライダ６のブシュ６ａの一部が、
フランジ部６ｂの位置決め用に半径方向外向きのフラン
ジ状に形成されており、その外向フランジ部には、ガバ
ナスライダ６の移動量を図示されないスロットル弁に伝
達するべく、クランクケースに揺動自在に支持されたガ
バナアーム１６の遊端が弾発的に衝当している。このガ
バナアーム１６は、その遊端によりガバナスライダ６を
ガバナホルダ５側に押し戻す向きにばね付勢されてい
る。

【００１７】従って、エンジン始動前には、遠心力が生
じていないためボール８に作用する遠心力が小さいた
め、ボール８は、図１の実線に示されるようにガイドス
ロット７ａの半径方向最内端に位置するように、ガバナ
スライダ６により弾発的に押し戻されている。それに対
して回転時には、遠心力が生じるため、ボール８は、図
１の想像線に示されるようにガイドスロット７ａの半径
方向外方に移動し、その遠心力によるガバナスライダ６
に対する押し出し力とガバナアーム１６側からのガバナ
スライダ６に対する付勢力とが平衡する位置でガバナス
ライダ６が保持される。その状態に於けるガバナアーム
１６の変位に応じてエンジンが一定回転に保持される。

【００１８】ところで、カムギア２の図１に於ける左方
の端面には、図３に併せて示されるように軸線方向に沿
う向きの枢支ピン１７が固着されており、その枢支ピン
１７には、Ｃ字状に形成された板状のウェイト１８の基
端部がカムギア２の端面に沿う向きに揺動自在に枢支さ
れている。このウェイト１８は、カムシャフト１を周方
向に概ね外囲するように設けられている。また、カムシ
ャフト１内には同軸的に軸線方向孔１ａが穿設されてお
り、その軸線方向孔１ａ内には、軸線方向孔１ａの奥側
の縮径部により一部を軸支されたデコンプシャフト１９
が同軸的に回動自在に受容されている。デコンプシャフ
ト１９の中間部には、略半円断面形状をなす周方向溝１
９ａが全周に亘って形成されており、デコンプシャフト
１９に対して互いの軸線方向を直交させるようにカムシ
ャフト１内に往復動自在に受容されたデコンプロッド２
１が、その中間部の外周面の一部を周方向溝１９ａ内に
受容されるように設けられている。このように、デコン
プシャフト１９とデコンプロッド２１とが、互いに一部
を重なり合わせて直交するように設けられている。

【００１９】図３の要部を拡大して示す図４、及び図１
に対応する要部拡大断面図を示す図５に良く示されるよ
うに、デコンプシャフト１９の外周部には、その周方向
溝１９ａを横切るように軸線方向に沿って切設されたス
リット状の軸線方向溝１９ｂが形成されており、その溝
１９ａ内には係合ピン２２が受容されている。デコンプ
ロッド２１のデコンプシャフト１９と交差する部分に
は、デコンプロッド２１の軸線に直交する向きに切設さ
れたスリット状の径方向溝２１ａが形成されており、上
記係合ピン２２の中間部が径方向溝２１ａ内に受容され
ると共に、係合ピン２２の軸線方向両端部が、デコンプ
シャフト１９の軸線方向溝１９ｂ内に受容されている。
この係合ピン２２を介して、デコンプシャフト１９の回
動に応じてデコンプロッド２１が軸線方向に変位するよ
うに両者が互いに係合している。

【００２０】図３に良く示されるように、デコンプロッ
ド２１は、カムシャフト１の対応する部分の外径よりも
或る程度長く形成されている。デコンプロッド２１の両
軸線方向端面には、ウェイト１８の中間部にて切り起こ
して形成された中間係合部と、その中間係合部とデコン
プロッド２１を挟んで対峙するように、ウェイト１８の
遊端部にて切り起こして形成された遊端係合部とがそれ
ぞれ当接している。従って、ウェイト１８の揺動運動に
伴ってデコンプロッド２１が往復動し、係合ピン２２を
介して、デコンプシャフト１９が回動する。

【００２１】カムシャフト１の回転によりウェイト１８
には遠心力が作用して、その遠心力により遊端部を半径
方向外方に変位させるようにウェイト１８が揺動する。
ウェイト１８には、図３に示されるように、その遠心力
による揺動方向の力に抗する向きに、所定のばね力をも
って付勢するべく、カムギア２のガバナホルダ５側とは
相反する側の端面に立設状態に固着されたピン２０によ
り基端を支持されたリターンスプリング２３が連結され
ている。

【００２２】デコンプシャフト１９の軸支部の軸線方向
端部は、排気弁用カム３及び図示されない他の排気弁用
カムに対応する位置まで延ばされている。また、カムシ
ャフト１の排気弁用カム３に隣接する部分には、図６に
併せて示されるように、カムシャフト１の外周面と軸線
方向孔１ａとの間を半径方向に貫通するガイド孔２４が
穿設されている。そのガイド孔２４内には、デコンプピ
ン２５が往復動自在に支持されており、デコンプピン２
５の頭部が、カムシャフト１の外周面に対して出没し得
るようにされている。

【００２３】デコンプピン２５の突出側には、その突出
端部の一部を切除してなる肩部２５ａが形成されている
と共に、カムシャフト１には、デコンプピン２５の組み
付け状態に於いて肩部２５ａを通る周方向に周方向溝１
ｂが形成されており、周方向溝１ｂ内には板ばね材によ
り形成されたＣ字状ばね２６が、自身の弾発力をもって
組付けられている。このＣ字状ばね２６の一部がデコン
プピン２５の肩部２５ａと係合するようにされており、
デコンプピン２５が、カムシャフト１内に弾発的に押し
戻されるように抜け止めされている。

【００２４】また、デコンプシャフト１９のデコンプピ
ン２５と当接する部分が、図６に良く示されるようにＤ
字状断面に形成されている。この図６は、図４の実線で
示される状態に対応しており、エンジン始動前の状態の
時である。図７に示されるように、始動前の時には、デ
コンプシャフト１９の円弧面にデコンプピン２５の基端
面２５ｂが当接するようにされており、Ｃ字状ばね２６
の付勢力に抗してカムシャフト１の外周面からデコンプ
ピン２５が突出するようになる。この突出状態では、排
気弁用カム３のベース円よりもデコンプピン２５の突出
端の方が半径方向外側に突出するため、常に排気弁が開
弁状態になる。エンジンが回転して、遠心力により図４
に於ける反時計方向回りである矢印Ａの向きにウェイト
１８が揺動すると、図４の想像線で示される状態になる
ため、デコンプシャフト１９が図７に示される位置まで
回動する。この時には、デコンプシャフト１９のＤ字状
断面部の平坦面１９ｃにデコンプピン２５の基端面２５
ｂが当接するようになり、Ｃ字状ばね２６の付勢力によ
り、デコンプピン２５が押し戻される。この没入状態で
は、排気弁用カム３のカム面上をプッシュロッド４が摺
接するようになり、通常の開閉弁制御が行なわれる。

【００２５】尚、カムギア２とガバナホルダ５との間に
は、カムギア２のガバナホルダ５側端面に設けられた環
状の凹設部内に周方向に移動自在に受容された環状のボ
トムプレート２７が介装されている。ボール８は、前記
したようにガバナホルダ５のガイドスロット７ａの開口
部を介してボトムプレート２７に当接しており、本実施
例に於ける合成樹脂製のカムギア２にボール８が直接接
触することがなく、ボール８の移動によりカムギア２が
磨耗することを防止し得る。

【００２６】ところで、前記したように、カムギア２
は、外向フランジ部３１とプレート３２との間に挟持さ
れた状態にてリベット止めされているが、外向フランジ
部３１側から挿通されるリベット３３の軸線は、カムシ
ャフト１の軸線に沿う方向、即ち回転方向に直交する向
きになる。また、外向フランジ部３１のリベット挿通孔
のカムギア２側とは相反する側の第１のテーパ状開口部
としての開口部３４が、リベット３３の挿通方向逆向き
に拡開するテーパ状に形成されている。従って、リベッ
ト３３として例えばさらリベットを用いることにより、
そのリベット３３の頭部に形成されたテーパ面と開口部
３４のテーパ面とが互いに係合する。

【００２７】カムギア２のリベット挿通孔のプレート３
２を重合される側の第２のテーパ状開口部としての開口
部３５が、リベット３３の挿通方向に向けて拡がるテー
パ状に形成されている。そして、カムギア２の外向フラ
ンジ部３１側とは相反する側の端面に密接状態に重ね合
わされたプレート３２の上記開口部３５に対応する部分
には、リベット３３を挿通し得る孔を有しかつ開口部３
５のテーパ面に適合するように形成されたテーパ孔部３
６が設けられている。従って、リベット３３を挿通した
後、テーパ孔部３６の挿通孔から外方に臨むようになる
リベット３３の挿通方向端部をかしめることにより、テ
ーパ孔部３６に適合するようにリベット３３の挿通方向
端部にテーパ面が形成され、かつ外向フランジ部３１と
カムギア２とプレート３２とが互いに一体的に結合され
る。

【００２８】このようにしてリベット３３により結合さ
れた状態に於て、リベット３３の頭部のテーパ面と外向
フランジ部３１の開口部３４のテーパ面とが互いに面接
触して係合することにより、外向フランジ部３１とリベ
ット３３との間に於けるカムシャフト１の軸線回りであ
る周方向のがたを防止することができる。また、カムギ
ア２の開口部３５のテーパ面とプレート３２のテーパ孔
部３６の凸側のテーパ面とが互いに面接触して係合し、
かつプレート３２のテーパ孔部３６の凹側のテーパ面と
リベット３３のかしめ部のテーパ面とが互いに面接触し
て係合するため、リベット３３に対するカムギア２の周
方向のがたを防止し得る。

【００２９】このように、金属製プレート３２を介して
カムギア２がリベット止めされており、合成樹脂製のカ
ムギア２に対して直接リベット３３をかしめることがな
く、リベット３３による締結力がプレート３２の当接面
により分散されるため、合成樹脂製のカムギア２を好適
にリベット止めすることができる。尚、本実施例では、
さらリベット３３を外向フランジ部３１側から挿通し
て、リベット３３のプレート３２側をかしめたが、逆向
きに挿通して外向フランジ部３１側でかしめるようにし
ても良い。

【００３０】

【発明の効果】このように本発明によれば、シャフトに
対する合成樹脂製部材の周方向のがたを、フランジ部と
リベットとのテーパ面の係合、及び部材と金属製プレー
トを介してのリベットのテーパ面の係合により、好適に
防止することができると共に、部材に対して金属製プレ
ートを介してリベット止めすることから、リベットのか
しめによる合成樹脂製部材に対する応力集中を防止し
て、部材をシャフトに好適に一体的に結合することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたガバナ機構の要部を示す側
断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿って見た図である。

【図３】図１のIII −III 線に沿って見た図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図１の要部に対応する拡大図である。

【図６】図１のＶI−ＶI線に沿って見た図である。

【図７】エンジン回転状態に於ける図６に対応する図で
ある。

【符号の説明】

１ カムシャフト １ａ 軸線方向孔 １ｂ 周方向溝 ２ カムギア ３ カム ４ プッシュロッド ５ ガバナホルダ ６ ガバナスライダ ６ａ ブシュ ６ｂ フランジ部 ７ アーム部 ７ａ ガイドスロット ８ ボール ９ 弾性係合片 ９ａ 係合凸部 １１ 周方向溝 １２ 凹設部 １３ 凸部 １４ 係合孔 １５ 抜け止めリング １６ ガバナアーム １７ 枢支ピン １８ ウェイト １９ デコンプシャフト １９ａ 周方向溝 １９ｂ 軸線方向溝 １９ｃ 平坦面 ２１ 係合ピン ２２ デコンプロッド ２２ａ 溝 ２３ リターンスプリング ２４ ガイド孔 ２５ デコンプピン ２５ａ 肩部 ２５ｂ 基端面 ２６ Ｃ字状ばね ２７ ボトムプレート ３１ 外向フランジ部 ３２ プレート ３３ リベット ３４ 開口部 ３５ 開口部 ３６ テーパ孔部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 合成樹脂製部材を、シャフトに形成され
   たフランジ部にリベットにより一体的に結合する形式の
   合成樹脂製部材のシャフトへの固定構造であって、 前記部材の前記フランジ部側とは相反する側に金属製プ
   レートが重合され、前記フランジ部に設けられた前記リ
   ベットの挿通孔の前記部材を重合される側とは相反する
   側に形成された第１のテーパ状開口部と、前記部材に設
   けられた前記リベットの挿通孔の前記プレートを重合さ
   れる側に形成された第２のテーパ状開口部と、前記第２
   のテーパ状開口部に適合しかつ前記リベットを挿通し得
   るように前記プレートに凹設されたテーパ孔部とを設
   け、前記部材を前記フランジ部と前記プレートとの間に
   挟持して、前記リベットの両端部を前記第１のテーパ状
   開口部と前記テーパ孔部とにそれぞれ適合するように形
   成して前記部材を前記シャフトに一体的に結合すること
   を特徴とする合成樹脂製部材のシャフトへの固定構造。