JPS60157560A - カム駒及びカムシヤフト - Google Patents
カム駒及びカムシヤフトInfo
- Publication number
- JPS60157560A JPS60157560A JP1385284A JP1385284A JPS60157560A JP S60157560 A JPS60157560 A JP S60157560A JP 1385284 A JP1385284 A JP 1385284A JP 1385284 A JP1385284 A JP 1385284A JP S60157560 A JPS60157560 A JP S60157560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam piece
- shaft
- cam
- thin plate
- camshaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
- F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0475—Hollow camshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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。
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及びそ
のカム駒を用いたカムシャツＩ−の改良に関する。
のカム駒を用いたカムシャツＩ−の改良に関する。
（ロ）従来技術と問題点
−ａ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、そのため従来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。
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、そのため従来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）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。
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）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、上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は又は拡散接
合する方法があるが、この方法ではカムシャフトを構成
する部材及びそれを支持するための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は又は拡散接合
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。
方法として、鋼製パイプに他部品をろう付は又は拡散接
合する方法があるが、この方法ではカムシャフトを構成
する部材及びそれを支持するための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は又は拡散接合
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、ジャーナルを中空状のシャフトに拡管
により結合することの開示はあるが、実用に供し難く、
現実には使用されていない。
号等にもカム駒、ジャーナルを中空状のシャフトに拡管
により結合することの開示はあるが、実用に供し難く、
現実には使用されていない。
（ハ）発明の目的
そこで本発明は斯かる従来の問題点を解決すべく創案さ
れたものであり、その目的は、耐摩耗性に優れるととも
に軽量化を可能としたカム駒及びこのカム駒を用いた中
空カムシャフトを提供することにある。
れたものであり、その目的は、耐摩耗性に優れるととも
に軽量化を可能としたカム駒及びこのカム駒を用いた中
空カムシャフトを提供することにある。
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、シャフト
用の貫通孔の内周面に噛合部を設け、かつ、少なくとも
摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板部を設けた構成とし、
第二の発明は、鋼製パイプを拡管することによりカム駒
及びジャーナルと結合されてなるカムシャフトに於て、
前記カム駒がシャフト用の貫通孔の内周面に噛合部を設
け、かつ、少なくとも摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板
部を設け、またジャーナル部もシャフト用の貫通孔の内
周面に噛合部ををし、６ｆｌ１Ｍパイプの外周面が該カ
ム駒及びジャーナルの噛合部に食い込んで結合されてい
る構成とした。
中空状のシャフトに結合されるカム駒に於て、シャフト
用の貫通孔の内周面に噛合部を設け、かつ、少なくとも
摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板部を設けた構成とし、
第二の発明は、鋼製パイプを拡管することによりカム駒
及びジャーナルと結合されてなるカムシャフトに於て、
前記カム駒がシャフト用の貫通孔の内周面に噛合部を設
け、かつ、少なくとも摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板
部を設け、またジャーナル部もシャフト用の貫通孔の内
周面に噛合部ををし、６ｆｌ１Ｍパイプの外周面が該カ
ム駒及びジャーナルの噛合部に食い込んで結合されてい
る構成とした。
けン発明の実施例
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、中空状のシャフト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
とジャーナル３の内周面に設けた噛合部（例えばセレー
ション、ローレット、はぼ鋸歯状の凹凸等）７の凹部に
該シャフト４を食い込ませ、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とジャーナル３
を嵌着する。
の側面図で、中空状のシャフト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
とジャーナル３の内周面に設けた噛合部（例えばセレー
ション、ローレット、はぼ鋸歯状の凹凸等）７の凹部に
該シャフト４を食い込ませ、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とジャーナル３
を嵌着する。
本発明に係るカム駒２は、例えば第２図ｆａ）及び山）
に示すように、例えば冷間又は温間鍛造、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素体
を冷間鍛造にて成形してシャフト４用の貫通孔２ｂを設
けたカム駒母材２ａと、このカム駒母材２ａに接合した
薄板材５とで構成されている。カム駒母材２ａの貫通孔
２ｂの内周面にはシャフト４と結合するための噛合部７
（本実施例では山角９０°、高さ０．’５ｍｍのセレ
ーション）が設けである。この噛合部７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。
に示すように、例えば冷間又は温間鍛造、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素体
を冷間鍛造にて成形してシャフト４用の貫通孔２ｂを設
けたカム駒母材２ａと、このカム駒母材２ａに接合した
薄板材５とで構成されている。カム駒母材２ａの貫通孔
２ｂの内周面にはシャフト４と結合するための噛合部７
（本実施例では山角９０°、高さ０．’５ｍｍのセレ
ーション）が設けである。この噛合部７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。
また、薄板材５は、耐摩耗性に優れた材料からなり、カ
ムノーズ２ｃの外周面（少なくともタペットやロッカー
アームとの摺動面となる部分）に拡散接合又はろう付け
６により接合されている。
ムノーズ２ｃの外周面（少なくともタペットやロッカー
アームとの摺動面となる部分）に拡散接合又はろう付け
６により接合されている。
この薄板材５は、例えば高クロム（５〜３０％）。
高炭素（１，５〜３．５％）の微粉末を有機バインダー
と混練して、これを押出し又はドクターブレード法のよ
うなテープ鋳込み成形で作り、これを所定寸法に切断し
たグリーンシートを用いる。そして、このグリーンシー
トを所定形状に焼結した後にカム駒母材２ａとの間に箔
状のろう材をはさみ込んで、真空中或いは雰囲気炉中で
ろう付は接合するか、またはグリーンシートを直接カム
駒母材２ａ上に置いて真空中或いは雰囲気炉中で加熱し
、焼結と同時に拡張接合を行なう。その後、カム駒２を
焼入れ、焼戻しを行ない、拡散接合時に負荷される周方
向の引張強度以上の強度をカム駒２に与え、また貫通孔
２ｂの内周面に形成されている噛合部７の強度を高め、
拡管接合時の噛合を容易にする。
と混練して、これを押出し又はドクターブレード法のよ
うなテープ鋳込み成形で作り、これを所定寸法に切断し
たグリーンシートを用いる。そして、このグリーンシー
トを所定形状に焼結した後にカム駒母材２ａとの間に箔
状のろう材をはさみ込んで、真空中或いは雰囲気炉中で
ろう付は接合するか、またはグリーンシートを直接カム
駒母材２ａ上に置いて真空中或いは雰囲気炉中で加熱し
、焼結と同時に拡張接合を行なう。その後、カム駒２を
焼入れ、焼戻しを行ない、拡散接合時に負荷される周方
向の引張強度以上の強度をカム駒２に与え、また貫通孔
２ｂの内周面に形成されている噛合部７の強度を高め、
拡管接合時の噛合を容易にする。
斯くして、カム駒２の摺動部分（少なくともカムノーズ
２ｃを含む。）に耐摩耗性に優れた薄板材５を形成した
ので、カム駒母材２ａの材料としてはセレーション等の
噛合部７を塑性加工により容易に形成できる低炭素の鋼
材（例えば５４５Ｃ，ＳＣＭ４４０）が使用できる。ま
た、薄板材５の形成手段以外は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。
２ｃを含む。）に耐摩耗性に優れた薄板材５を形成した
ので、カム駒母材２ａの材料としてはセレーション等の
噛合部７を塑性加工により容易に形成できる低炭素の鋼
材（例えば５４５Ｃ，ＳＣＭ４４０）が使用できる。ま
た、薄板材５の形成手段以外は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。
本発明は上記実施例に係る形状に限定するものではなく
、例えば第３図のように噛合部７を二つ又は第４図のよ
うに噛合部７を三つにしたり、或いは例えば第５図（司
又は（ト））のようにカムノーズ２Ｃに凹部２ｃ’ を
設ける等の如き変更も可能である。
、例えば第３図のように噛合部７を二つ又は第４図のよ
うに噛合部７を三つにしたり、或いは例えば第５図（司
又は（ト））のようにカムノーズ２Ｃに凹部２ｃ’ を
設ける等の如き変更も可能である。
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。
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。
（へ）発明の効果
上述した如く本発明に係るカム駒は、シャフトとの結合
部を構成する内周面に噛合部を設け、かつ、その摺動面
を薄板部により耐摩耗性が良好にしであるために、カム
駒にシャフトを挿通した後、該シャフトを拡管して該カ
ム駒をシャフトに結合するに際してカム駒に割れが生ず
ることがなく、またカム駒の材料としては塑性加工の容
易な低炭素鋼が使用できる他、強制温浸のための油孔を
カム駒母体部に穴あけ加工することが容易となり、しか
も薄板部に耐摩耗性に優れた任意の組成２組織とするこ
とができるために、摺動相手の材質との相性の良い材質
を選定できる。このため従来の拡管接合用カム駒に比べ
て拡管接合時に必要な機械的性質と、耐摩耗の二律背反
的な特性の具備が容易である。また、カム駒に強度の高
い材質を使用できるため、カム駒母材の肉厚を薄くでき
ることから、パイプ材を素体として塑性加工によって結
合するシャフト用パイプも外径を大きくすることができ
、肉厚を薄くできることから、軽量化を更に図ることが
できる。また、本発明に係るカムシャフトは、カム駒に
シャフトを挿通した後、該シャフトを拡管することによ
り結合されるものであるから、カムシャフトの製造を容
易にするとともにカムシャフトの軽量化を図る上で極め
て有効である。
部を構成する内周面に噛合部を設け、かつ、その摺動面
を薄板部により耐摩耗性が良好にしであるために、カム
駒にシャフトを挿通した後、該シャフトを拡管して該カ
ム駒をシャフトに結合するに際してカム駒に割れが生ず
ることがなく、またカム駒の材料としては塑性加工の容
易な低炭素鋼が使用できる他、強制温浸のための油孔を
カム駒母体部に穴あけ加工することが容易となり、しか
も薄板部に耐摩耗性に優れた任意の組成２組織とするこ
とができるために、摺動相手の材質との相性の良い材質
を選定できる。このため従来の拡管接合用カム駒に比べ
て拡管接合時に必要な機械的性質と、耐摩耗の二律背反
的な特性の具備が容易である。また、カム駒に強度の高
い材質を使用できるため、カム駒母材の肉厚を薄くでき
ることから、パイプ材を素体として塑性加工によって結
合するシャフト用パイプも外径を大きくすることができ
、肉厚を薄くできることから、軽量化を更に図ることが
できる。また、本発明に係るカムシャフトは、カム駒に
シャフトを挿通した後、該シャフトを拡管することによ
り結合されるものであるから、カムシャフトの製造を容
易にするとともにカムシャフトの軽量化を図る上で極め
て有効である。
第１図は本発明に係るカムシャフトの側面図、第２図（
ａｌは本発明の実施例に係るカム駒の横断面図、第２図
（ｂｌはその縦断面図、第３図及び第４図は本発明の別
の実施例を示す縦断面図、第５図（ａｌは本発明の他の
実施例を示す横断面図、第５図（ｂｌはその縦断面図で
ある。 １・・・カムシャフト、２・・・カム駒、３・・・ジャ
ーナル、４・・・シャフト、５・・・薄板材、６・・・
ろう付は又は拡散接合層、７・・・噛合部。 第２図 第５図 ＜ａ）
ａｌは本発明の実施例に係るカム駒の横断面図、第２図
（ｂｌはその縦断面図、第３図及び第４図は本発明の別
の実施例を示す縦断面図、第５図（ａｌは本発明の他の
実施例を示す横断面図、第５図（ｂｌはその縦断面図で
ある。 １・・・カムシャフト、２・・・カム駒、３・・・ジャ
ーナル、４・・・シャフト、５・・・薄板材、６・・・
ろう付は又は拡散接合層、７・・・噛合部。 第２図 第５図 ＜ａ）
Claims (1)
- 【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、
シャフト用の貫通孔の内周面に噛合部を設け、かつ、少
なくとも摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板部を設けたこ
とを特徴とするカム駒。 （２）薄板部は、カム駒母材に拡散接合又はろう付けに
より設けである特許請求の範囲第１項記載のカム駒。 （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１項記載のカム駒。 （４）噛合部は、大径と小径の差が１．５ｍｍ以下のセ
レーションであることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載のカム駒。 （５）鋼製バイブを拡管することによりカム駒及びジャ
ーナルと結合されてなるカムシャフトに於て、前記カム
駒がシャフト用の貫通孔の内周面に噛合部を設け、かつ
、少なくとも摺動部分に耐摩耗性に優れた薄板部を設け
、またジャーナルもシャフト用の貫通孔の内周面に噛合
部を有し、鋼製パイプの外周面が該カム駒及びジャーナ
ルの噛合部に食い込んで結合されることを特徴とするカ
ムシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1385284A JPS60157560A (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | カム駒及びカムシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1385284A JPS60157560A (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | カム駒及びカムシヤフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60157560A true JPS60157560A (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=11844804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1385284A Pending JPS60157560A (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | カム駒及びカムシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60157560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105276128A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-01-27 | 株式会社瑞进凸轮轴 | 同心凸轮轴和制造用于其的可移动凸轮和固定凸轮的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5731505B2 (ja) * | 1978-09-16 | 1982-07-05 | ||
| JPS5870011A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-26 | Nissan Motor Co Ltd | パイプ式カムシヤフトの成形方法 |
-
1984
- 1984-01-28 JP JP1385284A patent/JPS60157560A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5731505B2 (ja) * | 1978-09-16 | 1982-07-05 | ||
| JPS5870011A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-26 | Nissan Motor Co Ltd | パイプ式カムシヤフトの成形方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105276128A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-01-27 | 株式会社瑞进凸轮轴 | 同心凸轮轴和制造用于其的可移动凸轮和固定凸轮的方法 |
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