JPS6242082Y2 - - Google Patents
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- JPS6242082Y2 JPS6242082Y2 JP1982030437U JP3043782U JPS6242082Y2 JP S6242082 Y2 JPS6242082 Y2 JP S6242082Y2 JP 1982030437 U JP1982030437 U JP 1982030437U JP 3043782 U JP3043782 U JP 3043782U JP S6242082 Y2 JPS6242082 Y2 JP S6242082Y2
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 18
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、内燃機関の弁開閉用カムシヤフトに
関するものであり、特に、焼結合金と鋼等の異種
材料を組合せた複合カムシヤフトに関する。
関するものであり、特に、焼結合金と鋼等の異種
材料を組合せた複合カムシヤフトに関する。
近年、内燃機関においては、省燃費の必要性か
ら機関の軽量化の要求が高まる中で、機関の主要
部であり、且つ重量も大きいカムシヤフトの軽量
化が注目されている。このカムシヤフトは弁開閉
の中間媒体であるロツカーアームやタペツトなど
のカムフオロワと高面圧で摺接し、その摺接の仕
方も一様ではないためカムシヤフトとカムフオロ
ワには特別の耐摩耗性が考慮されねばならない。
同時にカムシヤフトに加わるカムフオロワからの
面圧が高く、さらに吸気・排気の多気筒数分の荷
重がカムシヤフトに加わるためにカムシヤフト自
体には相当な剛性が要求されるばかりでなく、機
関回転数の高速化に対応したカムシヤフトの疲労
強度の向上も必要となつている。
ら機関の軽量化の要求が高まる中で、機関の主要
部であり、且つ重量も大きいカムシヤフトの軽量
化が注目されている。このカムシヤフトは弁開閉
の中間媒体であるロツカーアームやタペツトなど
のカムフオロワと高面圧で摺接し、その摺接の仕
方も一様ではないためカムシヤフトとカムフオロ
ワには特別の耐摩耗性が考慮されねばならない。
同時にカムシヤフトに加わるカムフオロワからの
面圧が高く、さらに吸気・排気の多気筒数分の荷
重がカムシヤフトに加わるためにカムシヤフト自
体には相当な剛性が要求されるばかりでなく、機
関回転数の高速化に対応したカムシヤフトの疲労
強度の向上も必要となつている。
このように、カムシヤフトに必要とされる、耐
摩耗性と強度、さらに軽量化を達成するために
は、適切な材料により組立てられた複合カムシヤ
フトとすることが必要である。
摩耗性と強度、さらに軽量化を達成するために
は、適切な材料により組立てられた複合カムシヤ
フトとすることが必要である。
従来、一般的な複合カムシヤフトとして軽合金
を用いるものと鋼パイプを用いるものの2種類が
あるが、小型カムシヤフト以外は鋼パイプを用い
るのが普通である。
を用いるものと鋼パイプを用いるものの2種類が
あるが、小型カムシヤフト以外は鋼パイプを用い
るのが普通である。
また、カムフオロワと摺接するカムロブに耐摩
耗性に優れた焼結合金が用いられる。即ち、複合
カムシヤフトは強度に優れ且つ軽量である鋼パイ
プと耐摩耗性に優れた焼結合金の利点を生かすも
のであるが、問題となるのは、カムロブを形成す
る焼結合金と、ステムを形成する鋼パイプの接合
方法である。
耗性に優れた焼結合金が用いられる。即ち、複合
カムシヤフトは強度に優れ且つ軽量である鋼パイ
プと耐摩耗性に優れた焼結合金の利点を生かすも
のであるが、問題となるのは、カムロブを形成す
る焼結合金と、ステムを形成する鋼パイプの接合
方法である。
従来、カムロブとステムとをロウ付けすること
や、カムロブの焼結中にカムロブとステムを焼結
合金の収縮と拡散結合によつて固着する方法がと
られている。しかしカムロブとステムとをロウ付
けすることや、焼結収縮を利用する場合には、カ
ムシヤフトにすべてのカムロブを位置決めし、組
付けた状態で行うことが必要であり、結合前の不
安定な状態で取扱うため特別な注意が必要とされ
るばかりでなく、通常ろう付けや焼結は炉中で行
われるために、限られた炉容積に対して大きな容
積を占めるカムシヤフトを処理することとなり、
量産性が落ちる欠点がある。
や、カムロブの焼結中にカムロブとステムを焼結
合金の収縮と拡散結合によつて固着する方法がと
られている。しかしカムロブとステムとをロウ付
けすることや、焼結収縮を利用する場合には、カ
ムシヤフトにすべてのカムロブを位置決めし、組
付けた状態で行うことが必要であり、結合前の不
安定な状態で取扱うため特別な注意が必要とされ
るばかりでなく、通常ろう付けや焼結は炉中で行
われるために、限られた炉容積に対して大きな容
積を占めるカムシヤフトを処理することとなり、
量産性が落ちる欠点がある。
本考案は、上記の課題を解消するために、カム
ロブを鋼製パイプに予め固着してなるカムパイプ
と、該カムパイプ端部に嵌装させて固着する焼結
合金製以外の構成部材とでカムシヤフトを構成す
ることにより軽量化と、強度及び耐摩耗性を達成
し、更に該構成部材の端部には、該カムパイプの
内周側または外周側と嵌合する突出部または嵌合
溝を設けることにより組立てが容易であり、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。
ロブを鋼製パイプに予め固着してなるカムパイプ
と、該カムパイプ端部に嵌装させて固着する焼結
合金製以外の構成部材とでカムシヤフトを構成す
ることにより軽量化と、強度及び耐摩耗性を達成
し、更に該構成部材の端部には、該カムパイプの
内周側または外周側と嵌合する突出部または嵌合
溝を設けることにより組立てが容易であり、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、少なくとも焼結
合金製で形成されたカムロブ31,32を鋼パイ
プ2の外周面に固着したカムパイプ1・1・1・
を予め形成する。このカムパイプはカムシヤフト
全長に比べ数分の1と短い。このカムパイプ1に
固着されるカムロブ31,32は、通常は吸気側
のカムロブ31と排気側のカムロブ32の2つで
あつて、圧粉体の状態か、または一次焼結された
状態で鋼パイプ2に位置決め組付けられ、炉中で
焼結されることによりカムパイプ1が形成され
る。この際にカムロブ31,32は焼結が進むと
同時に鋼パイプへの拡散による冶金学的結合が進
み、カムロブ31,32と鋼パイプは強固に結合
される。
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、少なくとも焼結
合金製で形成されたカムロブ31,32を鋼パイ
プ2の外周面に固着したカムパイプ1・1・1・
を予め形成する。このカムパイプはカムシヤフト
全長に比べ数分の1と短い。このカムパイプ1に
固着されるカムロブ31,32は、通常は吸気側
のカムロブ31と排気側のカムロブ32の2つで
あつて、圧粉体の状態か、または一次焼結された
状態で鋼パイプ2に位置決め組付けられ、炉中で
焼結されることによりカムパイプ1が形成され
る。この際にカムロブ31,32は焼結が進むと
同時に鋼パイプへの拡散による冶金学的結合が進
み、カムロブ31,32と鋼パイプは強固に結合
される。
このようにして予め形成されたカムパイプ1は
ジヤーナル4、ジヤーナル部品5や、軸端部品
6、軸端ジヤーナル7に結合されるが、これらの
カムロブ以外の構成部材は鋼により形成されてお
り、それぞれカムパイプ1の内周側にまたは外周
側11と嵌合する突出部または嵌合溝が設けられ
ている。これは、軸端部品6や軸端ジヤーナル7
を除いたカムシヤフトの中間にあつてその継ぎ手
として作用するためであり、ジヤーナル4の突起
41・41、またはジヤーナル部品5の突起5
1、51は、それぞれカムパイプ1の内周側12
と嵌合して組立てられる。この突起41、41や
51、51は、カムパイプ1との接合部をなすと
同時に結合の補強作用をなすものである。
ジヤーナル4、ジヤーナル部品5や、軸端部品
6、軸端ジヤーナル7に結合されるが、これらの
カムロブ以外の構成部材は鋼により形成されてお
り、それぞれカムパイプ1の内周側にまたは外周
側11と嵌合する突出部または嵌合溝が設けられ
ている。これは、軸端部品6や軸端ジヤーナル7
を除いたカムシヤフトの中間にあつてその継ぎ手
として作用するためであり、ジヤーナル4の突起
41・41、またはジヤーナル部品5の突起5
1、51は、それぞれカムパイプ1の内周側12
と嵌合して組立てられる。この突起41、41や
51、51は、カムパイプ1との接合部をなすと
同時に結合の補強作用をなすものである。
ここでジヤーナル部品5とは、ジヤーナルとカ
ムロブ以外のカムシヤフト構成部分であるギアや
カムギアを共に形成した部品のことをいい、実施
例に示す如く、ジヤーナルを形成する部分54と
カムギアを形成する部分53とが一体的に形成さ
れてもさしつかえないが、別々の材料で形成した
後に結合されたものであつてもかまわない。ま
た、軸端部品6や軸端ジヤーナル7は各カムパイ
プ1と嵌合するための嵌合溝61、71が形成さ
れる。
ムロブ以外のカムシヤフト構成部分であるギアや
カムギアを共に形成した部品のことをいい、実施
例に示す如く、ジヤーナルを形成する部分54と
カムギアを形成する部分53とが一体的に形成さ
れてもさしつかえないが、別々の材料で形成した
後に結合されたものであつてもかまわない。ま
た、軸端部品6や軸端ジヤーナル7は各カムパイ
プ1と嵌合するための嵌合溝61、71が形成さ
れる。
このようにしてカムパイプ1・1・1・と軸端
ジヤーナル7、ジヤーナル4、ジヤーナル部品
5、軸端部品6を組付けた後に、カムパイプ1、
1、1と各ジヤーナル4、軸端ジヤーナル7、ジ
ヤーナル部品5、軸端部品6とのあわせ部14、
14、15、15、16、17とが、すみ肉溶接
されてカムシヤフトの結合が完了する。
ジヤーナル7、ジヤーナル4、ジヤーナル部品
5、軸端部品6を組付けた後に、カムパイプ1、
1、1と各ジヤーナル4、軸端ジヤーナル7、ジ
ヤーナル部品5、軸端部品6とのあわせ部14、
14、15、15、16、17とが、すみ肉溶接
されてカムシヤフトの結合が完了する。
この溶接は溶接歪をできるだけ少なくすべく高
密度エネルギーを有する溶接手段であるMIG、
TIG溶接が好適であるが、カムシヤフトが複雑で
あり、かつカムロブとジヤーナル間隔が短い等の
場合には肉量の少ないTIG溶接が好ましい。
密度エネルギーを有する溶接手段であるMIG、
TIG溶接が好適であるが、カムシヤフトが複雑で
あり、かつカムロブとジヤーナル間隔が短い等の
場合には肉量の少ないTIG溶接が好ましい。
第2図は、本考案のカムシヤフトの別の実施例
を示したものである。ジヤーナル4などのカムパ
イプ1・1間に介在する構成部品とカムパイプ1
とを溶接する手段としてはTIG溶接が適するが、
さらに溶接歪が少なく、溶接時間を短縮するため
には電子ビームやレーザー等の高エネルギービー
ム溶接が好ましい。この場合には、第2図に示す
ように、ジヤーナル4の突出部41にカムパイプ
1の外周側11と径を同じくする段部42を設
け、溶接部43をジヤーナル4の側面から遠ざけ
る必要がある。
を示したものである。ジヤーナル4などのカムパ
イプ1・1間に介在する構成部品とカムパイプ1
とを溶接する手段としてはTIG溶接が適するが、
さらに溶接歪が少なく、溶接時間を短縮するため
には電子ビームやレーザー等の高エネルギービー
ム溶接が好ましい。この場合には、第2図に示す
ように、ジヤーナル4の突出部41にカムパイプ
1の外周側11と径を同じくする段部42を設
け、溶接部43をジヤーナル4の側面から遠ざけ
る必要がある。
第3図は本考案のカムシヤフトの更に別の実施
例を示したものである。カムパイプ1とジヤーナ
ルを組立てる場合には、第3図に示すようにカム
パイプ1及びジヤーナル4の突起41に、それぞ
れ穴10,40を穿設して、テーパキー9,9を
打ち込み、ジヤーナル4とカムパイプ1の回転位
置決めと仮止めを行うことにより作業性を向上さ
せることができる。
例を示したものである。カムパイプ1とジヤーナ
ルを組立てる場合には、第3図に示すようにカム
パイプ1及びジヤーナル4の突起41に、それぞ
れ穴10,40を穿設して、テーパキー9,9を
打ち込み、ジヤーナル4とカムパイプ1の回転位
置決めと仮止めを行うことにより作業性を向上さ
せることができる。
第4図は、本考案のカムシヤフトの更にまた別
の実施例を示したものである。ジヤーナル4等の
カムパイプ1間に介在する構成部材にはカムパイ
プ1の外周11と嵌合する嵌合溝44を設ける。
さらに、この場合は、ジヤーナル4の位置決めの
ために、カムパイプ1の端面と当接する嵌合溝端
部45が必要となるが、これは第5図に示すよう
にジヤーナル4の内周側にストツパリング46を
組付けることによつても代用できる。
の実施例を示したものである。ジヤーナル4等の
カムパイプ1間に介在する構成部材にはカムパイ
プ1の外周11と嵌合する嵌合溝44を設ける。
さらに、この場合は、ジヤーナル4の位置決めの
ために、カムパイプ1の端面と当接する嵌合溝端
部45が必要となるが、これは第5図に示すよう
にジヤーナル4の内周側にストツパリング46を
組付けることによつても代用できる。
しかし、このようにジヤーナル4やジヤーナル
部品5の如きカムパイプ1・1間に介在する構成
部材に、カムパイプ外周側と嵌合する溝を設けて
組付けるものは、強度の点で相対的に劣るため、
比較的軽量荷の内燃機関に使用される。
部品5の如きカムパイプ1・1間に介在する構成
部材に、カムパイプ外周側と嵌合する溝を設けて
組付けるものは、強度の点で相対的に劣るため、
比較的軽量荷の内燃機関に使用される。
これまでの実施例においては、カムロブのみが
焼結合金であり、他の構成部材はすべて鋼の場合
につき説明したが、場合によりカムギアは焼結合
金で作製されることもある。このようにカムロブ
以外にも焼結合金製部品がある場合には、カムロ
ブとこれに隣接する焼結合金製部品を鋼パイプに
予め固着してカムパイプを形成し、更にカムパイ
プ間に介在する焼結合金製以外の構成部品と結合
するものである。
焼結合金であり、他の構成部材はすべて鋼の場合
につき説明したが、場合によりカムギアは焼結合
金で作製されることもある。このようにカムロブ
以外にも焼結合金製部品がある場合には、カムロ
ブとこれに隣接する焼結合金製部品を鋼パイプに
予め固着してカムパイプを形成し、更にカムパイ
プ間に介在する焼結合金製以外の構成部品と結合
するものである。
以上述べたように本考案に用いられるカムパイ
プはカムシヤフト全長に比べ数分の1と短く且つ
各カムパイプは隣接するカムロブのみを固着して
形成されしかも形状が統一できるので炉中で焼結
するに際して量産性が高く、しかも多数のカムロ
ブを組付けるのではなく、少数のカムロブの位置
決めに注意するだけで良いため、作業性と組付誤
差が改善される。カムロブを鋼パイプにロウ付け
する場合にも同様の量産性と生産性の向上が達成
できる。
プはカムシヤフト全長に比べ数分の1と短く且つ
各カムパイプは隣接するカムロブのみを固着して
形成されしかも形状が統一できるので炉中で焼結
するに際して量産性が高く、しかも多数のカムロ
ブを組付けるのではなく、少数のカムロブの位置
決めに注意するだけで良いため、作業性と組付誤
差が改善される。カムロブを鋼パイプにロウ付け
する場合にも同様の量産性と生産性の向上が達成
できる。
また、カムパイプ間に介在するジヤーナルやジ
ヤーナル部品に突起を設けることによつて、カム
パイプとジヤーナル・ジヤーナル部品との組立て
が容易となるばかりでなく、結合強度も増大す
る。
ヤーナル部品に突起を設けることによつて、カム
パイプとジヤーナル・ジヤーナル部品との組立て
が容易となるばかりでなく、結合強度も増大す
る。
更に、溶接するに際し、MIG、TIG溶接や電子
ビーム・レーザー等の高エネルギービーム溶接が
可能であるので溶接歪が少く、溶接時間を短縮で
きる等の種々の効果がある。
ビーム・レーザー等の高エネルギービーム溶接が
可能であるので溶接歪が少く、溶接時間を短縮で
きる等の種々の効果がある。
第1図は、本考案カムシヤフトの一実施例を示
す断面図であり、第2図は、本考案カムシヤフト
の別の実施例を示す要部断面図であり、第3図
は、本考案カムシヤフトの更に別の実施例を示す
要部断面図であり、第4図は、本考案カムシヤフ
トの更にまた別の実施例を示す要部断面図であ
り、第5図は、第4図に示す実施例の変形例を示
す要部断面図である。 図中、1……カムパイプ、2……鋼パイプ、
3,31,32……カムロブ、4……ジヤーナ
ル、5……ジヤーナル部、6……軸端部品、7…
…軸端ジヤーナル、9……テーパキー、10,4
0……穴、11……外周側、12……内周側、1
4,15,16,17……あわせ部、41,51
……突出部、42……段部、43……溶接部、4
4……嵌合溝、46……ストツパリング、であ
る。
す断面図であり、第2図は、本考案カムシヤフト
の別の実施例を示す要部断面図であり、第3図
は、本考案カムシヤフトの更に別の実施例を示す
要部断面図であり、第4図は、本考案カムシヤフ
トの更にまた別の実施例を示す要部断面図であ
り、第5図は、第4図に示す実施例の変形例を示
す要部断面図である。 図中、1……カムパイプ、2……鋼パイプ、
3,31,32……カムロブ、4……ジヤーナ
ル、5……ジヤーナル部、6……軸端部品、7…
…軸端ジヤーナル、9……テーパキー、10,4
0……穴、11……外周側、12……内周側、1
4,15,16,17……あわせ部、41,51
……突出部、42……段部、43……溶接部、4
4……嵌合溝、46……ストツパリング、であ
る。
Claims (1)
- 焼結合金製のカムロブを鋼製パイプに予め固着
してなるカムパイプと、該カムパイプ端部に嵌装
させて固着する焼結合金製以外の構成部材とから
なり、該構成部材の端部には、該カムパイプ内周
側または外周側と嵌合する突出部または嵌合溝を
設けたことを特徴とするカムシヤフト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3043782U JPS58134608U (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | カムシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3043782U JPS58134608U (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | カムシヤフト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58134608U JPS58134608U (ja) | 1983-09-10 |
JPS6242082Y2 true JPS6242082Y2 (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=30042168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3043782U Granted JPS58134608U (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | カムシヤフト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58134608U (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5710718A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-20 | Yamaha Motor Co Ltd | Camshaft of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP3043782U patent/JPS58134608U/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5710718A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-20 | Yamaha Motor Co Ltd | Camshaft of internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58134608U (ja) | 1983-09-10 |
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