JPS60129464A - カム駒及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の技術分野 本発明は、中空状のシャフトに結合されるカム駒の改良
及びその製造方法に関する。

Φ）従来技術と問題点 一般に内燃機関のカムシャフトは、□カム部がロッカー
アームやタペットと衝撃的に接して摺動するので、摩耗
が多く、そのため従莱は摺動面のみをチル化させた鋳鉄
製のカムシャフトが多く使用されている。

しかし乍ら、鋳鉄のヤング率は１００００〜１２０００
ｋｇ／ｍｍ２と低いため、鋳鉄製のカムシャフトは軸部
の肉厚を厚くして剛性を高めたものとならざるを得す、
重量が大きいという欠点がある。また、前記鋳鉄製のカ
ムシャフトは、カム摺動面にチラー（冷し金χを当てて
チル化させたものであるが、品質のバラツキがある他に
過酷な使用条件下、例えばカーボン粒子で油が汚染され
るディーゼルエンジンや鉛化合物で油が汚染される有鉛
ガソリン使用のエンジンでは摩耗が多いという不具合が
ある。

従来、−ヒ述した軽量化とカム部の耐摩耗性を向上させ
る方法として、鋼製パイプに他部品をろう付けする方法
（特開昭５４−’８’６４５６号）が−あるが、この方
法ではカムシャフトを構成する部材及び耐火物で作った
支持治具を高温の雰囲気炉内に入れてろう付けするため
、設備が大きくなり、作業性並びに経済性に難があった
。

また、特公昭４６−２１２９９号、特公昭５６−５０６
号等にもカム駒を中空状のカムシャフトに拡管により結
合することの開示はあるが、実用に供し難り、現実には
使用されていない。

（ハ）発明の目的 そこで本発明は、軽量化を回部としたカム駒を提供する
ことを目的とで−る。

仁）発明の構成 本発明はかかる目的を達成するために、第一の発明は、
中空状のシャフトに結合されるカム駒に於て、外周がカ
ム形状をなし、両端面に該外周形状よりも小型でかつ該
外周形状とほぼ相似形をなす凹部を有するとともに、上
記シャフト用の貫通孔を設けた構成とし、第二の発明は
、中空状のシャフトに結合されるカム駒の製造方法に於
て、外周がカム形状の素体の両端面に、外周形状よりも
小型でかつ該外周形状とほぼ相似形をなず凹部を冷間又
は温間塑性加工により設け、次いでシャフト用の貫通孔
を設け、更にこの貫通孔に噛合部を設ける構成とした。

（ホ）発明の実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るカム駒２を用いたカムシャフト１
の側面図で、中空状のシャツｌ−４に所定数のカム駒２
及びジャーナル３を所定位置に配した後、例えばシャフ
ト４に拡管棒を圧入して該シャフト４を拡管し、カム駒
２に設けた噛合部（例えばセレーション、ローレットは
ぼ鋸歯状の凹凸等）２Ｃを該シャフト４に食い込ませ、
タペ・ノド（図示せず）にカムシャフト１の回転力を伝
達するに充分な結合力を以てカム駒２を嵌着する。

本発明に係るカム駒２は、例えば第２図（ｄｌ及び第３
図（ｄ）に示すように、外周形状及び断面形状が通常の
カム駒と同様の形をなし、その両端面にその外周形状と
ほぼ相似形をなす凹部２ａを有するとともに、シャフト
４用の貫通孔２ｂを有しかつこの貫通孔２ｂにはシャフ
ト４と結合するための噛合部２Ｃが設けである。この噛
合部２Ｃは、シャフト４の拡管時に於けるシャフト４を
構成する材料の塑性変形を考慮してその形状を決定する
必要がある。なお、本実施例では山角９０°、高さ０、
．５ｎ＋ｍのセレーションを設けた。

カム駒２は、第２図（ｄ）及び第３図（ｄ）からも明ら
かなように、通常のカム駒に比し凹部２ａ部分が薄肉に
なっているので、重量が１／３程度軽減でき、軽量化が
要求される昨今の自動車用力ムシャフ１−に最適である
。而も、シャフト４との結合部分即ち噛合部２ｃは拡管
によりシャフト４に食い込む状態となっているので、カ
ムシャフトに要求される強度、耐久性を有し、かつその
結合手段がシャフト４の拡管によりなされるので、簡単
に実施できる。

次に、本発明に係るカム駒２の製造方法について説明す
る。

まず、第２図（ａ）及び第３図ｔａ）のよ・うに、外周
形状及び断面形状が通常のカム駒とほぼ同様の素体１０
を用意する。この素体１Ｏは、例えば冷間又鱗温間鍛造
、厚板打抜き若しくは引抜き加工等の任意の手段により
形成されたものである。次いで、第２図（ｂ）及び第３
図（ｂ）の如くプレスを用いた冷間鍛造によりこの素体
１０よりも小型でかつこの素体１０とほぼ相似形をなす
四部１１をこの素体１０の両端面に設り］る。そして、
第２図（Ｃ）及び第３図（Ｃ１のように、凹部１１によ
り形成された薄肉部１１ａを例えばプレスにより打ち抜
いて四部１１の円形状部分Ｌｌｂに沿って貫通孔１２を
設ける。

従って、凹部１１のカム部２ｆには薄肉部２ｄの一部が
残っている。最後に、この貫通孔１２に軸方向に塑性加
工によりセレーション２Ｃを設ける。

この製造方法によると、第２図及び第３図の（ａｌ〜（
ｄ）に示す３つの工程で済むため、簡単にカム駒２を得
ることができる。また、殆どの作業が冷間塑性加工によ
り行えるので、連続的に大量に生産することが可能であ
る。

なお、本発明に係るカム駒は、上記実施例の如き冷間塑
性加工法に限らず、例えば焼結、切削加工、鋳造等の手
段によって製造することも可能である。

また、前記実施例では、中空状のシャフトを拡管するこ
とにより該シャーフトにカム駒を結合するに用いられる
カム駒の例を示したが、ロウ付は等の手段によりカム駒
をシャフトに結合するに用いられるカム駒ゐ場合には、
貫通孔に噛合部を形成することも必ずしも必要ではない
。

（へ）発明の効果 上述した如く本発明に係るカム駒は、その両端面にカム
外周形状に相似する四部が形成されている。そのため、
従来のカム駒に比し極めて軽量となり、自動車自体の重
量を軽減でき、昨今要求されている低燃費が可能となる
。また、本発明に係る製造方法は殆どが冷間塑性加工に
より行なわれ得るので、作業性が良い上に設備が大損り
になる虞れもなく、大量生産に適したものである。特に
、本発明のカム駒において、シャフトと結合する部位が
、即ちシャフト用の貫通孔の側壁が噛合部により形成さ
れている場合には、該シャフトと結合する部位を薄肉と
してもカムシャフトに要求される機械的強度を保持する
ことができる。従って、中空シャフトを拡管することに
よりシャツ１−とカム駒とを結合するカムシャフトの製
造に用いるカム駒として特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカム駒を用いたカムシャフトの側
面図、第２図＋ａ）〜（ｄ）及び第３図（１１）〜（ｄ
）ば本発明に係るカム駒の製造工程を示゛ず説明図であ
る。 ■・・・カムシャツ１〜．２・・・カム駒、３・・・ジ
ャーナル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　中空状のシャフトに結合されるカム駒に於て、
   外周がカム形状をなし、両端面に該外°周形状よ□りも
   小型でかつ該外周形状とほぼ相似形をなす凹部を有する
   とともに、上記シャフト用の貫通孔を有することを特徴
   とするカム駒。
2. （２）　シャフト用の貫通孔の側壁には噛合部が形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のカム駒。
3. （３）噛合部は、はぼ□鋸歯状の□凹凸、ローレット。 セレーション等である特許請求の範囲第２項記載のカム
   駒。
4. （４）　中空状のシャフトに結合されるカム駒の製造方
   法に於て、外周がカム形状の素体の両端面に、外周形状
   よりも小型でかつ該外周形状とほぼ相似形をなず凹部を
   冷間又は温′間塑性加工により設け、次にシャフト用の
   貫通孔を設け、更にこの貫通孔に噛合部を設けることを
   特徴とするカム駒の製造方法。