JPS6132081Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸排気弁開閉用カムシヤフ
トに関するものである。

カムシヤフトにはカムフオロワーとの摺動面を
形成すカム部に特別の耐摩耗性を要求されるばか
りでなく、軸部材としての曲げ、ねじり、疲労強
度を要する。従来のカムシヤフトとして、鋳鉄又
は鋼製カムシヤフトが一般的であつたが、鋳鉄カ
ムシヤフトでは長尺のカムシヤフトを生産しよう
とした場合の曲がり、歪、割れの発生があるばか
りか強度上問題より重量が大きくなるものであ
り、一方鋼性カムシヤフトは耐摩耗性が得られな
いものであつた。

これに対して軽量であり耐摩耗性、強度共に優
れたものとして例えば実公昭51−7367号の如き焼
結合金製カムロブと鋼パイプ製ステムを組合せた
カムシヤフトが注目されている。かかる焼結合金
と鋼との複合カムシヤフトは、特開昭54−102209
号の如く、焼結合金の収縮性と拡散結合を利用し
てカムロブとステムを結合するものや、特開昭54
−126853号の如く、ろう付によるもの、あるいは
実開昭48−9804号の如き溶接によるものがある
が、いずれもそれぞれの欠陥がある。

まず焼結合金製カムロブは高面圧荷重に耐える
必要があるため、空孔量を下げ密度を高くせねば
ならない。そのためには焼結鍛造を行うか、ある
いは液相焼結を行うかの方法がとられるものであ
るが、焼結鍛造は特別な設備を要するばかりか、
ステムとの嵌合孔を加工せねばならず生産性に劣
るものである。一方液相焼結により高密度化しよ
うとした場合に収縮率が10％前後となるためステ
ムへの組付に特別の注意を要し、かつ焼結炉又は
誘導焼結装置内へ組付後のカムシヤフトをセツト
し焼結温度（通常1250℃前後）まで加熱するた
め、ステムの熱変形や、焼結に伴うカムロブの位
置ずれを発生し易く、生産安定性に欠けるもので
あつた。

さらに液相焼結を行なう場合に、炉中にて圧粉
体がわずかでも接していると接触面が強固に結合
してしまうため、圧粉体をなんらかの方法で仕切
る必要があつたが、この仕切り治具の容積が大き
いばかりか、仕切り治具と圧粉体をセツトする工
程が手作業によらざるをえず生産性に劣るもので
あつた。

本考案はこれらの従来の問題を解決するもので
あり、焼結合金製カムロブを焼結合金と鋼との複
合カムロブとし、さらに鋼部材に改良を加えて生
産性を著しく向上し、かつ結合強度及び生産安定
性に優れたカムシヤフトを得るものである。

まず本考案の要旨とするところは下記３つの構
成要件によりなるカムシヤフトにある。

(1) カムロブが中空部３０を有する焼結合金製カ
ムロブ３と中空部３０に嵌合されるスリーブ２
とによりなること。

(2) スリーブ２がカムロブ本体３の少なくとも軸
方向の一側面と当接するフランジ２２が形成さ
れること。

(3) スリーブ２の内周面がステム１と結合される
こと。

かかる本考案のカムシヤフトは第１図及び第１
図のＡ−Ａ断面である第２図、第１図の要部拡大
図である第３図に示すように、鋼パイプによるス
テム１にジヤーナル４、ギア５、カムロブが組付
けられて形成される。ステム１の軸端にはキヤツ
プ８及びプーリ９を結合するブツシユ７が結合さ
れており、カムロブはカムロブ本体３とスリーブ
２によつて形成される。

このカムロブはカムロブ本体３とスリーブ２と
を予め結合して用意されるが結合方法はスリーブ
２にカムロブ本体の焼結合金の粉末圧粉体を組付
け炉中で組立体を液相焼結して得られる。従つて
スリーブ２とカムロブ本体とはカムロブ本体自体
の液相焼結に伴う収縮と拡散結合により極めて強
く結合されることとなる。この際に従来にあつて
はカムロブを特殊治具で仕切る必要があつたが本
考案カムロブにおいては極めて容易にカムロブを
セツトすることが可能である。

即ち第３図に示す如くカムロブ本体３の軸方向
の一側面に当接するフランジ２２をスリーブ２に
形成するため第４図に示す如く焼結する際にカム
ロブ本体３同志が接触することが防がれるもので
ある。具体的には焼結トレイ１１に固定された棒
１０にスリーブ２とカムロブ本体３の組付体を積
層するが、この際にスリーブ２のフランジ２２に
支承されてカムロブ本体は垂直方向に位置固定さ
れており、さらにスリーブ２の軸端２３同志によ
つてカムロブ本体３同志が接触することが防がれ
る。この場合に第４図に図示する如くフランジ２
２を設けた側の逆のスリーブ端をカムロブ本体３
より突出させることが望ましいが第５図に図示す
る如く、フランジ２２側の軸端２３を突出させて
もかまわない。

さらに第６図に示す如くカムロブ本体３の両側
にフランジ２２を形成することも可能である。

尚スリーブ２にフランジ２２を形成する方法と
しては、スリーブ２をプレス成形することによつ
ても成形されるがフランジ２２を円筒状のスリー
ブ２に固着することによつても可能であることは
いうまでもない。

又カムロブ本体の圧粉体とスリーブ２のフラン
ジ２２の位置を固定するため、第７図に示す如く
カムロブ本体３に凹部３４を設け、この凹部３４
と対応する凸部２４をスリーブ２に設けることに
よりスリーブ２とカムロブ本体３の回り止めがな
される。尚このカムロブ本体に設ける凹部３４の
形状をフランジ２２の形状とし、フランジ自体に
凸部２４の効果を持たせることも可能である。

以上記した如く本考案のカムロブはスリーブ２
にフランジ２４を有することによつてカムロブの
製造上極めて容易に生産されうるものであるが、
さらに靭性が比較的小さい焼結合金に対して鋼製
のスリーブのフランジが補強効果を発揮するもの
であつて、第８図に示す如きテーパカムロブを有
するカムシヤフトにあつては軸方向のスラスト力
を受けるものとしてフランジ２２の効果は大きい
ものである。

さらに本考案カムシヤフトにおいてはスリーブ
２とステム１とが共に鋼であり、同種材料である
ため、溶接やろう付性がよく特に溶接する場合に
あつてはスリーブの突出部２３及びフランジ２２
とステムが溶接されることとなるために焼結合金
製のカムロブ本体３へ溶接影響が及びにくく、溶
接に際しての特別な注意が不要となるものであ
る。又靭性の小さい焼結合金では圧入、焼ばめに
よる結合強度が得難いものであつたが本考案では
ステムと結合するに鋼製のスリーブを配している
ため圧入、焼ばめに対しても充分な結合強度が得
られるものである。

尚本考案カムロブにおいては多数のカムロブを
積層する場合にスリーブ端の突出部は必要となる
が、第９図に示す如く２つのカムロブを重ねて焼
結する場合にはフランジ２２同志をあわせること
によりカムロブ同志の結合は防がれるためにスリ
ーブ軸端に突出部２３を設ける必要はない。

又本考案におけるフランジ２２はスリーブ端を
抜管加工やしぼり加工又は切削加工されてもよい
が、第１０図に示す如くスリーブ２の一部を塑性
加工し、フランジ２２と突出する軸端部２を同時
に形成されても良い。

又カムロブ本体の焼結合金肉厚は粉末成形の限
界より最低0.5mm程度は要するが、カムロブ自体
のねじり強度上肉厚最少厚さは1.0mm程度を要す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案カムシヤフト実施例断面図、第
２図：第１図Ａ−Ａ断面図、第３図：第１図要部
拡大断面図、第４図：第９図：本考案の製造状態
を示す断面図、第５図〜第８図：第１０図：本考
案の他の実施例断面図。 符号の説明、１：ステム、２：スリーブ、２
２：フランジ、２３：スリーブ軸端、３：カムロ
ブ本体、３０：カムロブ中空部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 鋼パイプに焼結合金製カムログを組付けてな
   るカムシヤフトにおいて、前記カムロブが、中
   空部３０を有する焼結合金製カムロブ本体３
   と、該カムロブ本体の中空部３０に嵌合される
   スリーブ２とにより形成され、該スリーブ２に
   前記カムロブ本体３の少なくとも軸方向の一側
   面と当接するフランジ２２が形成され、かつス
   リーブ２の内周面がステム１と結合されてなる
   ことを特徴とするカムシヤフト。 (2) 前記スリーブ２に前記カムロブの軸方向の一
   側面と当接するフランジ２２を設けると共に、
   スリーブ２の軸方向の少なくとも一方の端部２
   ３をカムロブ本体３より軸方向に突出させたこ
   とを特徴とする前記実用新案登録請求の範囲第
   １項記載のカムシヤフト。 (3) 前記スリーブ２に設けたフランジ２２にカム
   ロブ本体３に設けた凹部３４に対応する凸部２
   ４を設けたことを特徴とする前記実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のカムシヤフト。