JPS6229608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はカムシヤフトに関するものである。

近年、内燃機関においては、省エネルギーの観
点から軽量化が要請される一方では、高速化と、
高出力化が要請されている。それに伴ない、カム
シヤフトにおいても、軽量で、且つ強度、耐摩耗
性に優れ、更に生産性にも優れたカムシヤフトが
要求されているのが現状である。

従来のカムシヤフトは、比較的低負荷のもので
は鍛造カムシヤフトも使用されていたが、内燃機
関の性能向上により、一般に耐摩耗性の優れた焼
入れまたはチルド化された鋳鉄カムシヤフトが使
用されている。

ところが、鋳鉄カムシヤフトは一般的に重量が
重く、且つ強度的にも特別優れたものではなく、
さらには、大型のカムシヤフトを鋳造する場合、
曲りや鋳造欠陥が生じ易く、その上、チルド層、
焼入の管理に特別の技術を要する等、製造上技術
的に困難な場合が多い。

これに対して、強度と軽量化を向上させるため
に、カムロブを焼結合金とし、ステムを鋼管で形
成した、即ち、各部材を異種材料で形成したカム
シヤフトが知られている。

しかし、このカムシヤフトにおいては、いずれ
も各部材を直接ステムに組付けるため種々の問題
がある。まず各部材をステムに対して軸方向及び
回転方向に位置決めするための溝やピンをステム
に設けねばならないため複雑な工程を要するばか
りか、ステム強度も低下する。次にステムに組付
けた状態のままろう付や焼結を行つてステムと各
部材の結合が達成されるため一ケ所でも結合不良
があるとカムシヤフト全体が使用不能となる。さ
らに焼結合金は通常の溶接で鋼製ステムと結合し
ようとしても溶接性が悪い。又ろう付する場合に
鋼製のジヤーナル、ギアと焼結合金製カムロブと
鋼製ステムを結合するに適当なろう剤がなく、ろ
う付による結合にも不安がある。一方カムロブの
み未焼結のままでジヤーナル、ギアと共にステム
に組付け、この組付体を焼結炉中で焼結して結合
させた場合、結合強度は得られるものの生産効率
が悪いだけでなく焼結加熱によるステムの曲がり
や歪の発生がある。

本考案は上記の課題を解消するために焼結合金
製カムロブ、ジヤーナル、ギアの各々の内周側に
それぞれ別個のカラーを固着し、該カラーの軸方
向端部をそれぞれ当接させてカラー内周側にステ
ムを固着することにより、ステム部の強度を向上
させ且つ生産性の高いカムシヤフトを提供するこ
とを目的とするものである。以下、本考案を具体
化した実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は本考案のカムシヤフトの一実施例を示したもの
であり、カムロブ３、ジヤーナル４、ギア５の
各々の内周側にはそれぞれ別個のカラー２，２…
が固着されている。カラー２，２…の軸方向端部
をそれぞれ当接させてカラー２，２…内周側にス
テム１を嵌挿固着する。また、ステム１の一端に
はキヤツプ８を、他端にはベルト車９を装着する
ためのブツシユ７を結合する。カラー２，２…と
ステム１との固着手段は圧入または焼ばめにより
充分な結合がなされるが更に慣通溶接を施こして
もよい。

また本実施例においては、各カラーにそれぞれ
カムロブ３を１個ずつ固着したが、隣接したカム
ロブ３，３のみを同一のカラー２に固着してもよ
い。これにより、カムロブ３同志の位置決めを必
要としないため、生産工程を減少させることがで
きる。

第２図はカラー２とカムロブ３とを特殊溶接に
より結合した状態を示したものである。

以上実施例に示す如く本考案にあつては焼結合
金製カムロブをステムに固着するのでなく、予め
カラーに固着して、カラーをステムに固着するた
め種々の結合方法が可能となる。

まずカムロブ３を圧粉体または１次焼結体の状
態でカラー２と組付け、焼結することでカムロブ
３を収縮させ、かつ拡散を進行させてカラー２と
固着する。この方法ではカラー２とカムロブ３の
みを焼結炉中に通すため生産能率が高いばかりか
結合強度も充分なものが得られる。これはカムロ
ブ３とカラー２をろう付する場合も焼結合金のろ
う付に適した条件のろう付を行うことができ生産
能率と結合度が得られる。一方、本考案はカラー
２を備えたので、第３図のようにカムシヤフトの
如き複雑な形状物では不可能であつた高エネルギ
ービーム１０（電子ビームやレーザーなど）を照
射してカラー２とカムロブ３とを特殊溶接するこ
ともできる。

第３図はカラー２，２同志を結合するための、
カラーの一実施例を示したものであり、各カラー
端部にカラー２，２同志を結合するための突起２
０と、くぼみ４０を設け、一方のカラー２の突起
２０を他方のカラー２のくぼみ４０と嵌合させて
位置決めを容易に行なうことができるようにした
ものである。

以上述べたように本考案は、カラー順に当接さ
せるため軸方向の位置決めが容易であり、しかも
カムロブ、ジヤーナル、ギアがそれぞれ別のカラ
ーに固着されているため各々に応じた固着方法が
選択でき、生産性を向上させることができる。

また、カラーとステムとは接触面積が広いため
極めて強固に結合され、しかもカムロブはカラー
単位で位置決めを必要とするだけであるため、ス
テムやカラーにキー溝やスプラインの如き位置決
め、回転止めの溝を設ける必要がなくカラー、ス
テム自体の強度を増大させることができる。更
に、本考案は、カムロブとカラーとの結合手段に
制約がないためカムロブとカラーとの結合手段を
種々選択することができるばかりでなく、カラー
を設けたため特にカムロブに熱処理を施こす場
合、カムロブを固着したカラーのみを熱処理すれ
ば良く、従来、熱処理により長尺カムシヤフトに
生じ易かつた曲がりや焼割れが生じなくなる等の
種々の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案カムシヤフトの一実施例を示す
縦断側面図であり、第２図はカラーとカムロブと
を結合した状態図であり、第３図はカムロブを固
着したカラーの一実施例を示す正面図である。 図中、１……ステム、２……カラー、３……カ
ムロブ、４……ジヤーナル、５……ギア、２０…
…突起、４０……くぼみである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 焼結合金製カムロブをシヤフトに組付けてなる
   カムシヤフトにおいて、カムロブ３、ジヤーナル
   ４、ギア５の各々の内周側にそれぞれ別個のカラ
   ー２を固着し、該カラー２の軸方向端部をそれぞ
   れ当接させ、ステム１は各カラーによつて完全に
   内包され、ステム１の全外周面がカラーと固着さ
   れているカムシヤフト。