JPH05172211A - Cam shaft - Google Patents
Cam shaftInfo
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- JPH05172211A JPH05172211A JP34552291A JP34552291A JPH05172211A JP H05172211 A JPH05172211 A JP H05172211A JP 34552291 A JP34552291 A JP 34552291A JP 34552291 A JP34552291 A JP 34552291A JP H05172211 A JPH05172211 A JP H05172211A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シャフトの外周面のカ
ム固定箇所が凹凸形状に形成され、この凹凸部にカムが
圧入されてなるカムシャフトに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camshaft in which a cam fixing portion on the outer peripheral surface of a shaft is formed in an uneven shape, and the cam is press-fitted into the uneven portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、シャフトの外周に、別体のカムを
嵌合して製造されるカムシャフトとしては、以下のよう
なものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, the following camshafts are known as camshafts manufactured by fitting a separate cam to the outer circumference of the shaft.
【０００３】（１）軸線方向に延びるキー溝をシャフト
の外周に複数形成すると共に、カムのシャフト孔の内面
にはキー突条を形成し、これらのキー溝とキー突条を噛
み合わせてシャフトにカムを取り付けた上に、これらの
間隙にロウ材を充填して固定する。 （２）カムのシャフト孔に中空シャフトを通し、カムを
位置決めした後、中空シャフトのカム固定部を膨出させ
てカムを固定する。 （３）上記（２）と同様に全てのカムを位置決めした
後、中空シャフトを全長にわたって拡管し、全てのカム
を同時に固定する。(1) A plurality of key grooves extending in the axial direction are formed on the outer periphery of the shaft, and key projections are formed on the inner surface of the shaft hole of the cam. The key grooves and the key projections are meshed with each other to form the shaft. Then, a cam is attached to the above, and a brazing material is filled in these gaps and fixed. (2) After the hollow shaft is passed through the shaft hole of the cam to position the cam, the cam fixing portion of the hollow shaft is bulged to fix the cam. (3) After positioning all the cams in the same manner as in the above (2), the hollow shaft is expanded over the entire length, and all the cams are fixed at the same time.
【０００４】ところが、上記（１）のカムシャフトで
は、シャフトのキー溝とカムのキー突条との相対位置に
高い寸法精度が要求されるため、これらのキー溝及びキ
ー突条の形成に手間がかかり、生産性の向上の点で障害
となる上に、多大なコストがかかるという問題があっ
た。また、上記（２）と（３）のカムシャフトでは、カ
ム固定作業に手間がかかり生産コストが高い上に、カム
には恒久的に大きな応力が加わるので、製造コストの安
い焼結体製のカムは耐久性及び信頼性の点で使用するこ
とが難しく、この点からも生産コストが高くつく問題が
あった。However, in the above-mentioned (1) camshaft, high relative dimensional accuracy is required in the relative position between the key groove of the shaft and the key protrusion of the cam, so that it is troublesome to form these key groove and key protrusion. However, there is a problem in that the cost is high and the cost is high, and the cost is high. Further, with the cam shafts of (2) and (3) above, the fixing work of the cam is time-consuming and the production cost is high, and since a large stress is permanently applied to the cam, the cam shaft is made of a sintered body which is inexpensive in manufacturing cost. The cam is difficult to use in terms of durability and reliability, and there is also a problem that the production cost is high from this point as well.
【０００５】そこで、本出願人は、上記問題を解消する
ためのものとして、新規のカムシャフトについて提案し
た（特願昭６３−２９４４８３号ないし特願昭６３−２
９４４８６号参照）。このうち、特願昭６３−２９４４
８６号に記載のカムシャフトについて簡単に説明する
と、外周面のカム固定箇所に、周方向に延びる溝及びこ
れらの溝の周囲に盛り上がる突条が形成されたシャフト
と、上記シャフトの本体部より大径でかつ上記突条の外
径よりも小径なシャフト孔が形成されると共に、このシ
ャフト孔の内面には、軸線方向に延びる複数のキー突条
が形成された１以上のカムとから構成され、上記カムの
シャフト孔にシャフトのカム固定箇所を圧入し、シャフ
ト孔のキー突条でシャフトの突条にキー溝を形成すると
共に、各突条をシャフト孔の内面に圧着させることによ
り、カムが固定されているものである。Therefore, the present applicant has proposed a new camshaft as a solution to the above problems (Japanese Patent Application Nos. 63-294483 and 63-2).
94486). Of these, Japanese Patent Application No. 63-2944
The camshaft described in No. 86 will be briefly described. A shaft having grooves extending in the circumferential direction and protruding ridges protruding around these grooves is formed at a cam fixing position on the outer peripheral surface, and a shaft larger than the main body of the shaft. A shaft hole having a diameter smaller than the outer diameter of the ridge is formed, and the inner surface of the shaft hole includes one or more cams having a plurality of key ridges extending in the axial direction. The cam fixing portion of the shaft is press-fitted into the shaft hole of the cam, the key groove of the shaft hole is used to form the key groove in the shaft protrusion, and each protrusion is crimped to the inner surface of the shaft hole. Is fixed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ムシャフトにあっては、シャフトにカムを圧入して組み
付ける際の明確な規定が明示されていなかったため、組
付強度がバラツキ易く安定しないという問題が生じてい
た。そこで、本発明者等が鋭意検討した結果、特にシャ
フトの表面粗さが組付強度の安定に対して重要な要素に
なることがわかった。However, in the above-mentioned cam shaft, there is no clear regulation when assembling the cam by press-fitting it into the shaft. It was happening. Then, as a result of diligent studies by the present inventors, it was found that the surface roughness of the shaft is an important factor for stabilizing the assembling strength.
【０００７】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、カムをシャフトに組み
付ける際に、所望の組付強度を安定的に確保することが
できるカムシャフトを提供することにある。The present invention has been made on the basis of the above findings, and an object of the present invention is to provide a camshaft which can stably secure a desired assembling strength when the cam is assembled to the shaft. To do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、シャフトの外周面のカム固定箇所が凹凸
形状に形成され、この凹凸部にカムが圧入されてなるカ
ムシャフトにおいて、上記シャフトの表面粗さが１００
μｍ以下に設定されたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a camshaft in which a cam fixing portion on the outer peripheral surface of the shaft is formed in an uneven shape, and the cam is press-fitted into the uneven portion. The surface roughness of the shaft is 100
It is set to less than μm.
【０００９】[0009]
【作用】本発明のカムシャフトにあっては、凹凸部を、
１００μｍ以下に設定された表面粗さのシャフトに形成
することによって、滑らかな凹凸面が得られ、従って、
カムのシャフトへの圧入が円滑に行われ、組付強度が安
定する。In the camshaft of the present invention, the uneven portion is
By forming a shaft having a surface roughness set to 100 μm or less, a smooth uneven surface can be obtained, and therefore,
The cam is smoothly pressed into the shaft, and the assembly strength is stable.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図１ないし図３に基づいて本発明の一
実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１１】図中符号１は金属（例えば、鋼、アルミ
等）製の中空シャフトであり、この中空シャフト１の各
カム固定箇所１Ａには、焼結体製のカム２が互いに所定
間隔離間しかつ所要角度を保持して固定されている。上
記各カム固定箇所１Ａには、図３に示すように、カム２
の固定に先立って、多数の溝３が中空シャフト１の軸線
に直交して転造により形成され、これにより溝３どうし
の間隙が盛り上がり、突条４となっている。ここで、上
記中空シャフト１のシャフト本体部１Ｂの外径Ｄ１は、
１８ｍｍ以上に設定されるのが望ましい。その理由は、
外径Ｄ１が１８ｍｍより小さいと、カム２との接合面積
が小さいため、組付強度が安定しないからである。ま
た、上記中空シャフト１の表面粗さは、１００μｍ以下
に設定されている。その理由は、表面粗さが１００μｍ
を超えると、滑らかな転造山が形成されず、組付強度が
安定しないからである。さらに、中空シャフト１のシャ
フト本体部１Ｂの外径Ｄ１と上記各突条４の外径Ｄ２と
の差は、０．３〜２ｍｍに設定されるのが好ましい。そ
の理由は、上記外径Ｄ１と外径Ｄ２との差が０．３ｍｍ
より小さいと、嵌合代が少ないため、組付強度が下がる
と共に、外径Ｄ１と外径Ｄ２との差が２ｍｍを超える
と、転造部に座屈を生じ易く、組付強度が下がるからで
ある。In the figure, reference numeral 1 is a hollow shaft made of metal (for example, steel, aluminum, etc.), and at each cam fixing portion 1A of this hollow shaft 1, sintered cams 2 are separated from each other by a predetermined distance. And it is fixed while holding the required angle. As shown in FIG. 3, the cam 2 is attached to each cam fixing portion 1A.
Prior to the fixation of No. 3, a large number of grooves 3 are formed by rolling at right angles to the axis of the hollow shaft 1, whereby the gaps between the grooves 3 rise to form ridges 4. Here, the outer diameter D1 of the shaft body 1B of the hollow shaft 1 is
It is desirable to set it to 18 mm or more. The reason is,
This is because when the outer diameter D1 is smaller than 18 mm, the joining area with the cam 2 is small and the assembling strength is not stable. The surface roughness of the hollow shaft 1 is set to 100 μm or less. The reason is that the surface roughness is 100 μm.
If it exceeds, smooth rolling threads are not formed and the assembling strength is not stable. Further, the difference between the outer diameter D1 of the shaft body 1B of the hollow shaft 1 and the outer diameter D2 of each of the ridges 4 is preferably set to 0.3 to 2 mm. The reason is that the difference between the outer diameter D1 and the outer diameter D2 is 0.3 mm.
If it is smaller, the fitting margin is small, so that the assembling strength is reduced, and if the difference between the outer diameter D1 and the outer diameter D2 exceeds 2 mm, the rolling portion is apt to buckle and the assembling strength is lowered. Is.
【００１２】上記カム２には、シャフト本体１Ｂの外径
Ｄ１よりも大きく、突条４の外径Ｄ２より小さい内径Ｄ
３を有する円形のシャフト孔５が軸線に沿って形成され
ている。このシャフト孔５の内面には、軸線に沿って延
びるキー突条６が周回りに等間隔に複数（図１において
８つ）形成され、各キー突条６の断面は矩形状とされて
いる。これらのキー突条６の突出量は、その内径Ｄ４が
Ｄ１≦Ｄ４＜Ｄ３＜Ｄ２を満たすようになっている。ま
た、上記突条４の幅や断面形状は、カム２を中空シャフ
ト１に圧入する際に、突条４がキー突条６により良好に
切削されるように考慮すべきである。The cam 2 has an inner diameter D larger than the outer diameter D1 of the shaft body 1B but smaller than the outer diameter D2 of the ridge 4.
A circular shaft hole 5 having 3 is formed along the axis. On the inner surface of the shaft hole 5, a plurality of key protrusions 6 extending along the axis are formed at equal intervals around the circumference (eight in FIG. 1), and each key protrusion 6 has a rectangular cross section. .. The protrusion amounts of these key protrusions 6 are such that the inner diameter D4 thereof satisfies D1 ≦ D4 <D3 <D2. Further, the width and the cross-sectional shape of the protrusion 4 should be taken into consideration so that the protrusion 4 can be favorably cut by the key protrusion 6 when the cam 2 is press-fitted into the hollow shaft 1.
【００１３】上記のように構成されたカム２を中空シャ
フト１に固定するには、中空シャフト１の一端側のカム
固定箇所１Ａから順に、溝３及び突条４の転造と、カム
２の圧入とを交互に繰り返していく。この場合、図３に
示すように、各キー突条６が先端エッジ６Ａで各突条４
を順に切り欠いてキー溝７を形成すると共に、キー突条
６を除くシャフト孔５の先端エッジ５Ａが各突条４の頭
頂部を僅かに切り欠いていく（あるいは塑性変形させて
いく）。従って、圧入後は、キー突条６が自ら形成した
キー溝７に隙間なく嵌合すると共に、各突条４の頭頂部
がシャフト孔５の内面に圧着され、カム２が強固に固定
される。また、上記カム２の圧入に際しては、上記中空
シャフト１のシャフト本体部１Ｂの外径Ｄ１が、１８ｍ
ｍ以上に設定されると共に、中空シャフト１の表面粗さ
が、１００μｍ以下に設定される一方、中空シャフト１
のシャフト本体部１Ｂの外径Ｄ１と上記各突条４の外径
Ｄ２との差が、０．３〜２ｍｍに設定されているから、
十分な接合面積及び嵌合代が得られ、かつ滑らかな転造
山が形成されると共に、転造部の座屈が生じないため、
高い組付強度を安定的にかつ確実に確保することができ
る。なお、圧入が完了したままの状態でもこのカムシャ
フトは使用可能であるが、強度及び信頼性をさらに高め
るために、カム２と中空シャフト１との空隙にロウ剤を
充填したり、カム２と中空シャフト１とをスポット溶接
してもよい。To fix the cam 2 constructed as described above to the hollow shaft 1, the groove 3 and the ridge 4 are rolled in order from the cam fixing portion 1A on one end side of the hollow shaft 1, and the cam 2 is rolled. Press-fitting is repeated alternately. In this case, as shown in FIG. 3, each key ridge 6 has its leading edge 6A at each ridge 4.
Is formed in order to form the key groove 7, and the tip edge 5A of the shaft hole 5 excluding the key protrusion 6 slightly cuts out (or plastically deforms) the crown of each protrusion 4. Therefore, after the press-fitting, the key protrusions 6 are fitted into the key grooves 7 formed by themselves without any clearance, and the crown portions of the respective protrusions 4 are pressed against the inner surface of the shaft hole 5 to firmly fix the cam 2. .. When press-fitting the cam 2, the outer diameter D1 of the shaft body 1B of the hollow shaft 1 is 18 m.
m or more, and the surface roughness of the hollow shaft 1 is set to 100 μm or less, while the hollow shaft 1
Since the difference between the outer diameter D1 of the shaft body 1B and the outer diameter D2 of each of the protrusions 4 is set to 0.3 to 2 mm,
Sufficient joint area and fitting allowance are obtained, smooth rolling threads are formed, and buckling of the rolling portion does not occur.
High assembling strength can be stably and reliably ensured. This camshaft can be used even when the press-fitting is completed, but in order to further enhance the strength and reliability, the gap between the cam 2 and the hollow shaft 1 may be filled with a brazing agent, or the cam 2 The hollow shaft 1 may be spot-welded.
【００１４】このようにして得られたカムシャフトにあ
っては、中空シャフト１にカム２を圧入するだけでカム
２を任意の角度位置に固定できるため、組み付け作業が
極めて容易で手間がかからず、生産性が高められ、その
分製造コストの低減が図れる。また、カム２のキー突条
６は自らが切り開いたキー溝７に密着状態で嵌合するか
ら、固定力が極めて大きい上に、がたつきが全くなく、
高い位置精度が容易に実現できる。さらに、圧入後のカ
ム２には、従来の圧入型のカムシャフトほど大応力が加
わらないため、低コストで寸法精度の高い焼結体製のカ
ム２を使用することができ、この点からも低コスト化及
び高精度化が図れる。また、この実施例では、中空シャ
フト１の突条４の圧入前の外径Ｄ２がシャフト孔５の内
径Ｄ３よりも大きく形成されているため、圧入後は各突
条４の切り欠かれたあるいは塑性変形させられた頭頂部
がシャフト孔５の内面に圧着する。従って、この圧着力
が各キー突条６と各キー溝７との上記嵌合力に相乗され
るため、一層大きなカム固定強度が得られる。In the cam shaft thus obtained, the cam 2 can be fixed at an arbitrary angular position simply by press-fitting the cam 2 into the hollow shaft 1. Therefore, the assembling work is extremely easy and troublesome. Therefore, the productivity can be improved and the manufacturing cost can be reduced accordingly. In addition, since the key protrusion 6 of the cam 2 is fitted in the key groove 7 cut open by itself in a close contact state, the fixing force is extremely large and there is no rattling at all.
High positional accuracy can be easily realized. Further, since the cam 2 after press-fitting does not receive as much stress as the conventional press-fitting type cam shaft, it is possible to use the cam 2 made of a sintered body with low cost and high dimensional accuracy. Low cost and high accuracy can be achieved. Further, in this embodiment, since the outer diameter D2 of the protrusion 4 of the hollow shaft 1 before press-fitting is formed to be larger than the inner diameter D3 of the shaft hole 5, after the press-fitting, each protrusion 4 is notched or The plastically deformed crown is pressed against the inner surface of the shaft hole 5. Therefore, this crimping force is synergized with the above-mentioned fitting force between each key protrusion 6 and each key groove 7, and thus a greater cam fixing strength can be obtained.
【００１５】なお、上記実施例では、キー突条６の断面
形状は矩形状で説明したが、これらを３角形状や半円形
状に変更してもよい。また、シャフト孔５の内径Ｄ３を
シャフト圧入方向前方側（図３において左側）から後方
側にかけて漸次縮小させ、シャフト孔５を僅かに狭まる
テーパ状とし、シャフト圧入時にシャフト孔５の先端エ
ッジ５Ａで僅かに切り欠かれた突条４の頭頂部を上記テ
ーパ面により圧迫し、圧入後のカム２に適度な応力をか
ける構成としてもよい。さらに、上記円形のシャフト孔
５にキー突条６を形成する構成の代わりに、シャフト孔
を多角形状に形成してもよい。さらにまた、上記実施例
においては、中空シャフト１を用いて説明したが、中実
のシャフトでもよいことは言うまでもない。また、シャ
フトの表面に転造により多数の突条４がシャフトの軸線
に直交して形成されたものの代わりに、上記軸線に平行
に形成されたものやローレット加工により上記軸線に対
して所定角度傾斜して形成されたものでもよい。In the above embodiment, the key projection 6 has a rectangular cross section, but it may be changed to a triangular shape or a semicircular shape. Further, the inner diameter D3 of the shaft hole 5 is gradually reduced from the front side (the left side in FIG. 3) in the shaft press-fitting direction to the rear side so that the shaft hole 5 is tapered so as to be slightly narrowed. The top of the slightly protruded ridge 4 may be pressed by the taper surface to apply an appropriate stress to the cam 2 after press fitting. Further, instead of the configuration in which the key protrusion 6 is formed in the circular shaft hole 5, the shaft hole may be formed in a polygonal shape. Furthermore, in the above embodiment, the hollow shaft 1 is used for explanation, but it goes without saying that a solid shaft may be used. Further, instead of the many ridges 4 formed by rolling on the surface of the shaft so as to be orthogonal to the axis of the shaft, those formed parallel to the axis or inclined by a predetermined angle with respect to the axis by knurling. It may be formed by.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シャフ
トの外周面のカム固定箇所が凹凸形状に形成され、この
凹凸部にカムが圧入されてなるカムシャフトにおいて、
上記シャフトの表面粗さが１００μｍ以下に設定された
ものであるから、凹凸部を、１００μｍ以下に設定され
た表面粗さのシャフトに形成することによって、滑らか
な凹凸面が得られ、従って、カムのシャフトへの圧入を
円滑に行うことができて、所望の組付強度を安定的に確
保することができる。As described above, according to the present invention, in the cam shaft in which the cam fixing portion on the outer peripheral surface of the shaft is formed in an uneven shape, and the cam is press-fitted into the uneven portion,
Since the surface roughness of the shaft is set to 100 μm or less, by forming the concavo-convex portion on the shaft having the surface roughness set to 100 μm or less, a smooth concavo-convex surface can be obtained. It is possible to smoothly press-fit into the shaft, and it is possible to stably secure desired assembly strength.
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】カムシャフトの製造工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the camshaft.
１ 中空シャフト １Ａ カム固定箇所 ２ カム ３ 溝（凹凸部） ４ 突条（凹凸部） 1 Hollow shaft 1A Cam fixing point 2 Cam 3 Groove (uneven part) 4 Ridge (uneven part)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 八郎 新潟県新潟市小金町三番地１ 三菱マテリ アル株式会社新潟製作所内 (72)発明者 ルーカス マット リヒティンシュタイン国 9492 エッシェ ン （番地なし） プレス ウント シュ タンツベルク アーゲー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hachiro Matsunaga 1-3, Kogane-cho, Niigata City, Niigata Prefecture Mitsubishi Material Co., Ltd. Niigata Plant (72) Inventor Lucas Matt Richtinstein 9492 Eschen (no address) Press Undsch Tanzberg In the AG
Claims (1)
形状に形成され、この凹凸部にカムが圧入されてなるカ
ムシャフトにおいて、上記シャフトの表面粗さが１００
μｍ以下に設定されたことを特徴とするカムシャフト。1. A camshaft in which a cam fixing portion on an outer peripheral surface of a shaft is formed in an uneven shape and a cam is press-fitted into the uneven portion, and the surface roughness of the shaft is 100.
A camshaft characterized by being set to less than μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34552291A JPH05172211A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Cam shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34552291A JPH05172211A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Cam shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172211A true JPH05172211A (en) | 1993-07-09 |
Family
ID=18377158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34552291A Pending JPH05172211A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Cam shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05172211A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004099636A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Nsk Ltd. | Retainer for roller bearing |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34552291A patent/JPH05172211A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004099636A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Nsk Ltd. | Retainer for roller bearing |
| US7883273B2 (en) | 2003-05-12 | 2011-02-08 | Nsk Ltd. | Cage for roller bearing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000829 |