JPH022499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数の分割カムシヤフト部材を各々の
軸端部でカム、ジヤーナル等の機能部材と接合せ
しめたカムシヤフトに関する。

従来カムシヤフトは鋳造により一体成形されて
いるが、特に大型のカムシヤフトはカムシヤフト
全長が長く、カム部、ジヤーナル部の数が多いた
め、鋳型は当然大型になる。従つて大型鋳型を必
要とするが、大型鋳型の作成が困難な場合には、
大型の長軸カムシヤフトの製造は不可能である。
仮え大型カムシヤフトの鋳型が作成可能な場合に
おいても、長軸鋳物のためカムシヤフトの真直度
の歩留が同様に悪くなるものでありコスト高とな
つている。

これに対して、カムシヤフト部材を複数に分割
し、該分割カムシヤフト部材を各々の軸端部で機
能部材と接合してカムシヤフトを大型にすること
が提案されている。該分割カムシヤフト部材を
各々の軸端部で機能部材と接合するには、溶接、
ろう接、及びハンダ付け、各種接着剤による接
着、螺子による固着等が広く採用されている。し
かし、溶接は高い熱エネルギーが必要であり、そ
のために局部的な材質劣化や熱歪による寸法精度
の不良を生起し易く、しかも大型且つ高価な設備
も必要とし、作業も熟練を要す。

また、ろう接、ハンダ付け、各種接着剤を用い
る接合は溶接と比較してそれ程難しいものとはい
えない。しかし、これらの手段は接合しようとす
る２種の部材以外に、通常、易融性の物質を介在
させる必要があるため、その取扱いも慎重にしな
ければならず手間がかかる。しかも、近年大きな
進歩を遂げつつあるとはいえ、まだ接合部の強度
や接合面における物質の均一性についてはそれ程
の信頼性も期待できず、更に接着の場合、経時的
に材質劣化をおこす場合もあり、その点問題が残
る。また、螺子による固着は、加工コストが高く
なるばかりでなく、円周方向の位置決めが困難で
ある。

一方、溶接や第３の材料を用いない接合手段と
しては、従来から採用されている焼ばめ、弾性ば
めがある。これらの物理的機械的手段は、それな
りに材料の物理的性質を生かした優れたものでは
あるが、本質的に物体同志を融合して接合すると
いう冶金学的意味は含まれていない点において完
全接合という意味に幾分欠けるものである。

以上述べたように、溶接においては、設備コス
トがかかり、生産性、作業性もよくないほか、本
体と異なる性質の物体を結合させることはできな
い。

一方、ろう接やハンダ付けにおいては、小物で
強度上問題とならない場合しか使用され得ない。
また、各種接着剤を使用する接着においては、そ
の耐熱性や物質の経時的変化等に不安がある。更
に、螺子による固着は加工コストが高くなるばか
りでなく、円周方向の位置決めが困難である。従
つて、工業部品を量産化するという点において
は、現在のところ機械的接合手段がそれ程問題も
なく、最も優れているといえよう。

しかし、接合界面において複数の分割カムシヤ
フト部材の各々の軸端部と機能部材とが完全に融
合するような形で一体化した方が強度的にも一層
望ましいことはいうまでもない。

本考案は、斯かる点に鑑み、従来から存在する
各種の接合手段の欠点を克服するために、単に機
械的嵌合を図るためだけでなく、冶金学的にも一
体化を図る強力な手段を用いて複数の分割カムシ
ヤフト部材の各々の軸端部と機能部材とを接合す
ることにより、接合界面の局部的な材質劣化や経
時的な材質劣化等を防止すると同時に大型でしか
も大量生産可能なカムシヤフトを提供することを
目的とするものである。

上記目的を達成するために、本考案は、複数の
分割カムシヤフト部材を各々の軸端部でカム、ジ
ヤーナル等の機能部材と接合するため、接合部に
該機能部材を介在せしめたカムシヤフトにおい
て、前記機能部材の側面には軸方向に突出したフ
ランジを有し、分割カムシヤフト部材の前記軸端
部には前記フランジが嵌合し且つフランジ外周径
よりもその内周径が僅かに小さい嵌合孔を有し、
嵌合孔の内周をフランジ外周により、あるいは逆
にフランジ外周を嵌合孔内周により切削（シエー
ビング加工）しつつ、嵌め込み接合したことを特
徴とするものである。

以下、本考案を具体化した実施例を図面に基づ
いて説明する。

第１図ａ，ｂは複数の分割カムシヤフト部材を
各々の軸端部で機能部材と接合させた本考案のカ
ムシヤフトの一実施例を示したものであり、第１
図ａはカム、ジヤーナル等の機能部材１の両端接
合部と分割カムシヤフト３の軸端部とが接合され
る前の状態、第１図ｂは接合後の状態を示したも
のである。

第１図ａにおいて、カム、ジヤーナル等の機能
部材１の側面には軸方向に突出したフランジ２を
有している。機能部材１は、セラミツク、プラス
チツクスあるいは合金鋼等その他からなり、鍛
造、鋳造、焼結、その他の手段で得ることができ
る。分割カムシヤフト部材、即ち中空ステム３の
軸端部には前記フランジ２が嵌合し且つフランジ
２の外周２′径よりもその内周径が僅かに小さい
嵌合孔３′がある。

ステム３が中空であるためカムシヤフト全体を
軽量化することができる。

次に、機能部材とステムとの接合について説明
すると、まず、第１図ｂに示すように、接合部の
融着を高めるため、ステム３を加熱した状態でス
テム３の嵌合孔３′内周を軽く切削（シエービン
グ加工）しつつ機能部材１のフランジ２に向けて
ステム３を押圧嵌合させる。削り屑は大抵の場
合、ステム３の嵌合孔３′内周に付着して盛上り
部４を形成すると同時に切削時、フランジ２の周
壁に段部５が形成されるため、ステム３の軸端部
と機能部材１のフランジ２の接合面積は増大して
接合強度の向上に寄与する。このようにして、ス
テムと機能部材を順次配列して接合することによ
り、大型カムシヤフトを得ることができる。

第２図ａ，ｂは本考案のカムシヤフトの別の実
施例を示したものである。ステム３が中実である
点以外は第１図ａ，ｂに示される実施例のものと
何ら異なるところはなく、同様の機能を達成する
ことができる。

第３図ａ，ｂは本考案のカムシヤフトの更に別
の実施例を示したものである。

本実施例においては、第３図ｂに示すように、
接合部の融着を高めるため、機能部材１の軸端部
を加熱した状態で機能部材１のフランジ２の外周
２′を軽く切削（シエービング加工）しつつステ
ム３をフランジ２に向けて押圧嵌合させる。削り
屑は大抵の場合、フランジ２の外周２′に付着し
て盛上り部４を形成すると同時に切削時、ステム
３の軸端部周壁に段部５が形成されるため、ステ
ム３の軸端部と機能部材１のフランジ２の接合面
積は増大して接合強度の向上に寄与する。

第４図ａ，ｂは本考案のカムシヤフトの更にま
た別の実施例を示したものである。ステム３が中
実である点以外は第３図ａ，ｂに示される実施例
のものと何ら異なるところはなく、同様の機能を
達成することができる。

いずれの実施例の場合も、それぞれの機能部材
１をステム３の回転軸に直交して所定の角度をも
つてステム３の回転軸に沿つて順次配列し、接合
部を切削（シエービング加工）接合するだけであ
るため、組立作業が容易であり、大型のカムシヤ
フトを安価且つ大量に生産することが可能であ
る。

尚、機能部材１の材質や種類については前述し
たものに何ら限定されず、しかもステム３の材質
や種類も何ら限定を受けることがないため、色々
な材質や種類の組合せが可能である。また、本考
案はカムシヤフトに関するものであるが、クラン
クシヤフトその他機械構造部品等のシヤフトにつ
いても同様手段で製作できることは勿論である。

以上述べたように、本考案は、機能部材１の側
面には軸方向に突出したフランジ２を有し、分割
カムシヤフト、即ちステム３の軸端部にはフラン
ジ２が嵌合し且つフランジ２の外周２′径よりも
その内周径が僅かに小さい嵌合孔３′を有し、嵌
合孔３′の内周をフランジ２の外周２′により、あ
るいは逆にフランジ２の外周２′を嵌合孔３′の内
周により切削（シエービング加工）しつつ、嵌め
込み接合したので、接合部の局部的な材質劣化や
経時的な材質劣化を起こすことなく機能部材１を
ステム３に強固に取付けることができ、カムシヤ
フト寿命を大幅に改善できる。即ち、切削（シエ
ービング加工）することが同時に接合であるの
で、切削による新生表面同志が接触して接触面積
が大きい。そして、削り屑の盛上り部４及び段部
５が接触面積を更に増大させるので、結合強度を
向上させることができる。

また、カムシヤフト部材は寸法的に小さいので
鍛造、打抜き等で極めて容易に量産でき、しか
も、機能部材１をステム３の回転軸に直交して所
定の角度でもつてステム３の回転軸に沿つて配列
し、接合部を切削（シエービング加工）接合する
だけであるため、組立作業が容易であり、大型の
カムシヤフトを安価且つ大量に生産することがで
きる等の種々の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案のカムシヤフトの一実施
例を接合する状態を模式的に示す部分断面図であ
り、第１図ａは機能部材の両フランジ部とステム
とが接合される前の状態の部分断面図、第１図ｂ
は機能部材の両フランジ部とステムとが接合され
た状態の部分断面図、第２図ａ，ｂは本考案のカ
ムシヤフトの別の実施例を接合する状態を模式的
に示す部分断面図、第３図ａ，ｂは本考案のカム
シヤフトの更に別の実施例を接合する状態を模式
的に示す部分断面図、第４図ａ，ｂは本考案のカ
ムシヤフトの更にまた別の実施例を接合する状態
を模式的に示す部分断面図である。 図において、１……機能部材、２……フラン
ジ、２′……フランジ２の外周、３……分割カム
シヤフト部材、即ちステム、３′……ステム３の
嵌合孔、４……盛上り部、５……段部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数の分割カムシヤフト部材を各々の軸端部で
   カム、ジヤーナル等の機能部材と接合するため、
   接合部に該機能部材を介在せしめたカムシヤフト
   において、前記機能部材の側面には軸方向に突出
   したフランジを有し、分割カムシヤフト部材の前
   記軸端部には前記フランジが嵌合し且つフランジ
   外周径よりもその内周径が僅かに小さい嵌合孔を
   有し、嵌合孔の内周をフランジ外周により、ある
   いは逆にフランジ外周を嵌合孔内周により切削
   （シエービング加工）しつつ、嵌め込み接合して
   なることを特徴とするカムシヤフト。