JPH07167152A - 組立中空可動軸 - Google Patents

組立中空可動軸

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JPH07167152A
JPH07167152A JP5313761A JP31376193A JPH07167152A JP H07167152 A JPH07167152 A JP H07167152A JP 5313761 A JP5313761 A JP 5313761A JP 31376193 A JP31376193 A JP 31376193A JP H07167152 A JPH07167152 A JP H07167152A
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Japan
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press
cylindrical surface
shaft
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diameter
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JP5313761A
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English (en)
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Kunio Hanada
久仁夫 花田
Hachiro Matsunaga
八郎 松永
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0475Hollow camshafts

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端部部材の圧入が容易な組立中空可動軸を提
供する。 【構成】 内周に異形柱面21を有する管状の軸本体2
と、この軸本体の端部に組み付けられる端部部材5とを
備え、前記端部部材5は軸本体内に圧入される圧入部52
を有する。この圧入部52の径は前記異形柱面21の小径B
よりも大きい。また前記端部部材5の圧入部52に周方向
の凹凸部を形成するローレット52Aを形成する。 【効果】 前記異形柱面21が圧入部52に食い込むことに
より端部部材5が圧入固定され、この圧入時の前記端部
部材5の圧入荷重を小さくでき、かつ軸本体2と端部部
材5の硬度の組合わせの幅を広くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンに用
いられるカムシャフトなどの組立中空可動軸に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のエンジンに用いられるカムシャ
フトは、従来、鋳鉄製のものが多かった。これに対し
て、カムの耐摩耗性を高めるために、焼結合金からなる
カムを鋼製の軸本体に組み付けたカムシャフトが用いら
れるようになった。また軽量化のために、軸本体を中空
な管状のものとすることも行われるようになった。この
ように軸本体とカムとを別体とした場合、カムの組み付
けは圧入であるため、軸本体は直線的なものでなければ
ならない。これに対して、カムシャフトの端部は、その
支持などのために所定の形状を有していなければならな
いので、カムの組み付け後に、軸本体の端部に別体の端
部部材を組み付けるようにしている。この端部部材は、
従来、例えばろう付けにより軸本体に固定しているが、
ろう付けでは、熱による歪みの発生等の問題がある。
【0003】これに対して、特開昭63-89229号公報に
は、管状の軸本体に圧入される端部部材の圧入部の外周
面に三角歯セレ−ション状の凹凸部を形成し、その山部
を軸本体の内周面に食い込ませることにより、軸本体に
端部部材を組み付けることが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】上記従来の技術で
は、凹凸部の大径は軸本体の内径よりも大きいが、この
圧入部の凹凸部は軸方向に形成されているため、その凹
凸部の大径が設定値より1/100 mm単位でも大きいと、端
部部材の圧入が困難になるという問題点がある。また圧
入代の長さの管理も厳格にしなければならないという問
題点がある。さらに圧入荷重が大きくて作業効率が悪い
という問題点がある。しかも前記従来技術においては、
前記三角歯セレーション状凹凸の表面の硬度を軸本体の
硬度よりも硬くして、軸本体に圧入した時に三角歯セレ
ーション状凹凸の形状が変形しないようにしているの
で、前記三角歯セレーション状凹凸に高周波焼入れ等の
焼入れを施す必要があり、その製造が繁雑であるという
問題点もある。
【0005】本発明は上記問題点に基づいて成されたも
のであり、端部部材の圧入が容易な組立中空可動軸を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の組立
中空可動軸は、金属製の管状の軸本体と、この軸本体の
端部に組み付けられる金属製の端部部材とを備え、前記
端部部材は軸本体内に圧入される圧入部を有する組立中
空可動軸において、前記軸本体は内周に異形柱面を有
し、前記圧入部の径が前記異形柱面の小径よりも大きい
ものである。
【0007】また請求項2の組立中空可動軸は、前記端
部部材の圧入部が周方向の凹凸部を有し、この凹凸部の
大径が前記異形柱面の小径よりも大きい。
【0008】
【作用】請求項1の組立中空可動軸では、軸本体が内周
に異形柱面を有し、前記圧入部の径を前記異形柱面の小
径よりも大きくしているので、前記異形柱面が圧入部に
食い込むことにより端部部材が圧入固定され、しかもこ
の端部部材の圧入が容易である。
【0009】また請求項2の組立中空可動軸では、前記
端部部材の圧入部が周方向の凹凸部を有し、この凹凸部
の大径を前記異形柱面の小径よりも大きくしているの
で、端部部材の圧入荷重を一層小さくすることができ、
しかも軸本体と端部部材の組合わせの幅が広い。
【0010】
【実施例】以下、本発明の第1実施例について、図1乃
至図4を参照しながら説明する。本実施例の組立中空可
動軸は、自動車のエンジンに用いられるカムシャフトで
あり、その全体を図4に示してある。同図において1は
カムシャフトであり、2は鋼製の軸本体で、この軸本体
2は、図1に示すように三角歯形状の異形柱面21を有す
る円筒形管である。そして、軸本体2の外周中間部に
は、焼結合金からなるカムピース3およびジャーナル4
が複数固定されている。これらのカム3およびジャーナ
ル4は、その内周面と軸本体2の外周面との圧接によ
り、軸本体2に固定されている。また、軸本体2の両端
部には、その開口を閉塞する端部部材5,6がそれぞれ
組み付けられている。これら端部部材5,6は、熱処理
していない、すなわち焼入れしていない鋼材からなって
いる。
【0011】一方の端部部材5は、図2に示すように円
柱形状のフランジ51と、このフランジ51から同軸的に突
出したほぼ円柱形状の圧入部52とを有する。この圧入部
52は、軸本体2内に同軸的に圧入されるものであり、フ
ランジ51は軸本体2の端面に突き当たるものである。そ
して、圧入部52の外周面には、その周方向の凹凸を形成
する環状のローレット52Aが形成されている。このロー
レット52Aの大径Cは、軸本体2の異形柱面21の大径A
よりも小さく、小径Bよりも大きい。またローレット52
Aの小径Dは、異形柱面21の小径Bとほぼ同じ大きさと
なっている。なお、圧入部52のフランジ51側の基部は、
ローレット52Aのない首部53であり、この首部53の径も
異形柱面21の小径Bとほぼ同じ大きさとなっている。一
方、圧入部52の先端面の外周には面取り部54が形成され
ており、この面取り部54の先端の径は、軸本体2の小径
Bよりも若干小さくなっている。
【0012】そして、軸本体2に端部部材5を組み付け
るときには、端部部材5の圧入部52を軸本体2内に圧入
し、フランジ51を軸本体2の端面に突き当てる。この状
態では、ローレット52Aの凸部では、図3に示すように
軸本体2の三角歯形状の異形柱面21の山部が圧入部52の
ローレット52Aの凸部に食い込み、これにより軸本体2
に端部部材5が固定される。また、ローレット52Aの凹
部では軸本体2の三角歯形状の異形柱面21の山部がほぼ
ぴったりと当接することになる。前記圧入部52の圧入
時、この圧入部52の先端部には上述したとおり面取り部
54が形成されているので円滑に芯合わせが行われ、スム
ーズに軸本体2内に案内される。次いで、三角歯形状の
異形柱面21の山部が突き当たって端部部材5に食い込み
始めるが、前記端部部材5は焼入れを施していないので
容易に変形し圧入される。特に本実施例のように圧入部
52にローレット52Aを形成することにより、実質的な圧
入長さは、ローレット52Aの凸部の長さに等しく圧入部
52の長さの略半分となり、しかも個々の凸部の軸方向の
長さはわずかであるので、圧入荷重が一層軽減される。
しかも前記ローレット52Aの凸部は周方向に複数形成さ
れているので、軸本体2への端部部材5の固定は強固で
ある。
【0013】なお、他方の端部部材6は、具体的に図示
していないが、上述した一方の端部部材5と同様にし
て、軸本体2内に圧入する。
【0014】ところで、前記第1実施例では、圧入部52
の先端部に面取り部54を形成しているが、軸本体2の三
角歯形状の異形柱面21の端部に面取り部を形成してもよ
いし、両方に形成してもよい。また、前記第1実施例で
は、軸本体2の異形柱面21の大径Aおよび小径Bならび
にローレット52Aの大径Cおよび小径Dの関係をD=B
<C<Aとしているが、D=B<A<Cとしてもよい。
この場合の圧入状態はローレット52Aの凸部では、図5
に示すように軸本体2の三角歯形状の異形柱面21の山部
の全部がローレット52Aの凸部に食い込み、両者の接触
面積を大きくすることができ、軸本体2への端部部材5
の固定が一層強固である。
【0015】なお、上述したような本発明の組立中空可
動軸において軸本体2に圧入されるカムピース3として
は特に制限はなく、通常使用されるものを用いることが
できるが、例えば、軸本体2とカムピース3とを以下の
ような構造とすることもできる。まず軸本体2のカムピ
ース3の圧入される箇所には、図6に示すように軸本体
2の周方向に環状のローレット22を形成する。またカム
ピース3の内周面側は図7に示すように前記環状のロー
レット22の凹凸と直交する方向に凹凸31を形成する。軸
本体2の外周面に環状のローレット22を形成するととも
にカムピース3の内周面側にこれと直交する方向の凹凸
31を形成することにより、軸本体2の凹凸21がカムピー
ス3の内周面側に食い込み、圧入嵌合による接合を一層
強固なものとすることができる。
【0016】また、ジャーナル部材4も特に制限はない
が、前記カムピース3の場合と同様に軸本体2の周方向
に環状のローレットを形成するとともに、内周面側にこ
の環状のローレットの凹凸と直交する方向に凹凸を形成
して圧入嵌合することができる。
【0017】このような本発明の組立中空可動軸1は、
例えば以下のような方法により製造することができる。
まず、引き抜き加工により、前記三角歯形状の異形柱面
21を通する鋼製の中空軸本体2を製造し、必要に応じて
所定の箇所に環状のローレット22等を転造し、続いてカ
ムピース3およびジャーナル4を位置決めして中空軸本
体2に圧入嵌合し、最後に前記環状のローレット52Aを
有する端部部材5,6を圧入する。
【0018】本発明の組立中空可動軸1は、内周に異形
柱面21を有する管状の軸本体2と、この軸本体の端部に
組み付けられる端部部材5とを備え、前記端部部材5は
軸本体内に圧入される圧入部52を有し、この圧入部52の
径が前記異形柱面21の小径Bよりも大きいものであるの
で、前記異形柱面21が圧入部52に食い込むことにより端
部部材5が圧入固定され、この圧入の際の端部部材5の
圧入荷重は従来よりも軽減される。また圧入部52の圧入
代の管理も容易である。さらに、圧入部52の径の設定値
の誤差範囲が1/10mm単位でよく、従来よりも大幅に緩和
される。特に前記端部部材5の圧入部52に周方向の凹凸
部を形成するローレット52Aを形成するとともに、この
ローレット52Aの大径Cを前記異形柱面21の小径Bより
も大きくすることにより、端部部材5の圧入荷重をさら
に小さくでき、かつ軸本体2と端部部材5の硬度の組合
わせの幅を広くすることができる。さらにこの軸端部材
5は軸端の径にかかわらず、同一ロール工具で加工が可
能であるという利点も有する。
【0019】以上本発明を添付図面を参照して説明して
きたが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば端部部材5に焼入れを施して軸本体2より硬
くし、前記異形柱面21が変形するようにしてもよいし、
端部部材5と軸本体2の硬度をほぼ同等としてもよい。
また軸本体2の内面の異形柱面21の形状は図8に示すよ
うな略花弁状であってもよいし、図9に示すような角部
に丸みを持たせた略6角形状等の多角形状であってもよ
い。さらにローレット52Aは、本実施例のように環状の
ものに限らず、周方向に凹凸を有するものであればよ
く、例えば図10に示すようにアヤメ状であってもよい
し、あるいは螺旋状ローレットとしてもよい。また、軸
本体2の異形柱面21の大径Aおよび小径Bと端部部材5
の圧入部51の径は、少なくとも異形柱面21の小径Bより
も圧入部51の大径Cが大きく、かつ圧入可能な範囲で適
宜変更可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明の請求項1の組立中空可動軸は、
金属製の管状の軸本体と、この軸本体の端部に組み付け
られる金属製の端部部材とを備え、前記端部部材は軸本
体内に圧入される圧入部を有する組立中空可動軸におい
て、前記軸本体が内周に異形柱面を有し、前記圧入部の
径が前記異形柱面の小径よりも大きくしているので、前
記異形柱面が圧入部に食い込むことにより端部部材が圧
入固定され、この端部部材の圧入が容易である。
【0021】また請求項2の組立中空可動軸は、前記端
部部材の圧入部が周方向の凹凸部を有し、この凹凸部の
大径が前記異形柱面の小径よりも大きいので、端部部材
の圧入荷重が一層小さくて済み、しかも軸本体と端部部
材の組合わせの幅が広い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の組立中空可動軸の軸本体
の端部を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例の組立中空可動軸の軸本体
と端部部材とを示す部分断面図である。
【図3】前記端部部材を圧入した状態を示す要部断面図
である。
【図4】本発明の第1実施例の組立中空可動軸の全体斜
視図である。
【図5】本発明の第2実施例の組立中空可動軸における
端部部材を圧入した状態を示す断面図である。
【図6】軸本体のカムピース設置部分における環状ロー
レットの一例を示す正面図である。
【図7】カムピースの形状の一例を示す斜視図である。
【図8】本発明の第3実施例の組立中空可動軸の軸本体
の異形柱面の形状を示す斜視図である。
【図9】本発明の第4実施例の組立中空可動軸の軸本体
の異形柱面の形状を示す斜視図である。
【図10】本発明の第5実施例の組立中空可動軸の端部部
材を示す正面図である。
【符号の説明】
1 カムシャフト(組立中空可動軸) 2 軸本体 5 端部部材 21 異形柱面 52 圧入部 52A ローレット(周方向の凹凸部) B 異形柱面の小径 C 圧入部の大径

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製の管状の軸本体と、この軸本体の
    端部に組み付けられる金属製の端部部材とを備え、前記
    端部部材は軸本体内に圧入される圧入部を有する組立中
    空可動軸において、前記軸本体が内周に異形柱面を有
    し、前記圧入部の径が前記異形柱面の小径よりも大きい
    ことを特徴とする組立中空可動軸。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の組立中空可動軸におい
    て、前記端部部材の圧入部が周方向の凹凸部を有し、前
    記凹凸部の大径が前記異形柱面の小径よりも大きいこと
    を特徴とする組立中空可動軸。
JP5313761A 1993-12-14 1993-12-14 組立中空可動軸 Withdrawn JPH07167152A (ja)

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