JP2002147571A - カム駒の組立方法およびカム駒位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャフト挿通孔にカム軸を圧入してカム駒を
組み立てるとき、カム駒の位置ずれが発生することを防
止してカム軸に対するカム駒の組付精度を向上させる。 【解決手段】 カム駒１０（１１）の組立時、カム軸に
対しカム駒を位置決め保持するときは、カム駒に合わせ
てそれと略同一形状に穿設された位置決めガバリ３０の
位置決め穴３１に、カム駒を嵌め込んで位置決め穴３１
底部の着座面Ｓ上に載置し、次いで、その着座面Ｓ下方
から空気通路３２を通して位置決めガバリ３０とカム駒
間の空気を抜き出し、そのとき検出する真空度から、着
座面Ｓに対するカム駒の密着度を確認する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、たとえば内燃機
関の排気バルブや吸気バルブの開閉制御などに使用され
る板カムタイプのカム駒で、そのシャフト挿通孔にカム
軸を圧入して組み立てるカム駒の組立方法およびその組
立方法に用いるカム駒位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、たとえば自動二輪車の内燃機関
で使用されるカム駒は、一般に、板厚が比較的厚く、機
械加工により製作されている。一方、カム駒の中でも、
塑性加工されるものとしては、たとえば図８に示すよう
に、複数の薄いカム板材ａ…を重ね合わせて一体化した
積層型のカム駒Ａが使用されることが知られている。

【０００３】このようなカム駒を組み立てる場合は、そ
れぞれ打抜き加工したカム板材ａを、シャフト挿通孔を
揃えて重ね合わせ、１つの一体カムとして位置決め保持
し、その一体カムに共通のシャフト挿通孔１に貫挿させ
てカム軸Ｂを圧入するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、従来、そ
のようなカム駒Ａをカム軸Ｂに対して位置決め保持する
とき、内周のシャフト挿通孔１や外周のカム面２の位置
ずれを生じ易く、それらが不揃いのままカム軸Ｂが圧入
されると、カム駒Ａのカム軸Ｂに対する組付精度が低下
し、その結果、カム駒Ａのカム面２部位でバルブなど従
節との接触位置がずれたりして作用精度が低下するなど
の問題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上述のような従
来の課題を解決し、カム駒の組立時に位置ずれを生ずる
ことを防止してカム駒のカム軸に対する組付精度を向上
させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成すべ
く、請求項１に記載の発明は、たとえば以下に図面を用
いて説明する実施の形態に示すとおり、カム軸１２に対
しカム駒１０（１１）を位置決め保持し、そのカム駒１
０（１１）のシャフト挿通孔２２にカム軸１２を圧入し
て組み立てるカム駒の組立方法であって、前記カム駒１
０（１１）を位置決め保持するときは、前記カム駒１０
（１１）に合わせてそれと略同一形状に穿設された位置
決めガバリ３０の位置決め穴３１に、前記カム駒１０
（１１）を嵌め込んで前記位置決め穴３１底部の着座面
Ｓ上に載置し、次いで、その着座面Ｓ下方から空気通路
３２を通して前記位置決めガバリ３０と前記カム駒１０
（１１）間の空気を抜き出し、そのとき検出する真空度
から、前記着座面Ｓに対する前記カム駒１０（１１）の
密着度を確認することを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のカム駒の組立方法において、たとえば以下に図面を用
いて説明する実施の形態に示すとおり、前記カム駒１０
（１１）として、その両板面の板厚方向対称位置に凹部
１４ａと凸部１４ｂを設けたカムを用い、該カム駒１０
（１１）を前記位置決め穴３０に嵌め込んだとき、前記
カム駒１０（１１）の凸部１４ｂが係合する係合凹部２
９ｂを前記空気通路３２の入口に設けてなることを特徴
とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のカム駒の組立方法において、たとえば以下に図面を用
いて説明する実施の形態に示すとおり、前記位置決めガ
バリ３０は、前記カム駒１０（１１）の厚さに合わせて
それと同じ高さ寸法に形成してなることを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、たとえば以下に
図面を用いて説明する実施の形態に示すとおり、シャフ
ト挿通孔２２にカム軸１２を圧入してカム駒１０（１
１）を組み立てるとき、カム軸１２に対しカム駒１０
（１１）を位置決め保持するカム駒位置決め装置２４
（２５）において、前記カム駒１０（１１）に合わせて
それと略同一形状に穿設して底部に該カム駒１０（１
１）の着座面Ｓを形成した位置決め穴３１を設け、前記
カム駒１０（１１）を位置決めするとき、前記位置決め
穴３１に前記カム駒１０（１１）を嵌め込んで着座面Ｓ
上に載置する位置決めガバリ３０と、その着座面Ｓ下方
から空気通路３２を通して前記位置決めガバリ３０と前
記カム駒１０（１１）間の空気を抜き出す真空ポンプＰ
と、該位置決めガバリ３０と前記カム駒１０（１１）間
の真空度を検出し、その真空度から前記着座面Ｓに対す
る前記カム駒１０（１１）の密着度を確認するための真
空計Ｔとを備えてなることを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のカム駒位置決め装置において、たとえば以下に図面を
用いて説明する実施の形態に示すとおり、前記カム駒１
０（１１）として、その両板面の板厚方向対称位置に凹
部１４ａと凸部１４ｂを設けたカムを用い、該カム駒１
０（１１）を前記位置決め穴３０に嵌め込んだとき、前
記カム駒１０（１１）の凸部１４ｂが係合する係合凹部
２９ｂを前記空気通路３２の入口に設けてなることを特
徴とする。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
のカム駒位置決め装置において、たとえば以下に図面を
用いて説明する実施の形態に示すとおり、前記位置決め
ガバリ３０は、前記カム駒１０（１１）の厚さに合わせ
てそれと同じ高さ寸法に形成してなることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】 以下、図面を参照しつつ、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１３】図６に、本発明によるカム駒の組立方法を
実施する場合に使用する組立設備を示す。この組立設備
は、完成品として、たとえば図５に示すカム組立体Ｃを
組み立てる手段である。

【００１４】このカム組立体Ｃは、たとえば自動二輪車
用内燃機関で使われる回転手段で、ともに円弧カム形状
をなす２つのカム駒１０・１１を所定角度だけ位相をず
らせてカム軸１２上に組み付け、同様にギヤ１３を組み
付けて構成される。特に、カム駒１０・１１は、図１お
よび図４でも示すが、それぞれ全体に輪郭を円弧カム形
状に形成され、両板面の板厚方向対称位置に凹部１４ａ
と凸部１４ｂを設けて成形された板カムである。使用時
は、ギヤ１３に、機関サイクルと同期して回転するクラ
ンク軸上のタイミングギヤが噛み合ってカム軸１２を回
転し、そのカム軸１２の回転に応じてカム駒１０・１１
を回動して排気弁または吸気弁の開閉制御を行う。

【００１５】さて、このカム組立体の組立設備は、図６
に示すように、縦長に構成した設備本体１５を備える。
設備本体１５は、下部側に組付台１６を備え、上部側に
ギヤ組立装置１７を備える。ギヤ組立装置１７は、プレ
ス（望ましくは油圧式）を備え、図３でも示すように、
そのプレスから垂下するプレスラム１８下端に、ロード
セル１９を介してギヤ位置決めガバリ２０を取り付けて
なる。

【００１６】ギヤ位置決めガバリ２０は、短円柱状をな
し、下面中央部に、上記ギヤ１３と略同径の円盤形状に
あけた位置決め凹部２０ａを設けるとともに、位置決め
凹部２０ａの中心に、シャフト逃げ穴２０ｂを穿設して
なる。位置決め凹部２０ａには、図３中上面にギヤ１３
の板面と整合する着座面２０ｃを形成するとともに、図
示省略したが、内周壁の一部にギヤ１３の歯部が噛み合
う位置決め用の歯形部を突設してなる。そして、この位
置決め凹部２０ａに空気通路２１を設け、その空気通路
２１に図外の連結部材を介して真空ポンプ（図示省略）
を接続してなる。

【００１７】組付台１６上には、図６に示すように、上
側に水平ガイド盤２３を固設し、ガイド盤２３に備える
ガイドレール上に割り出しテーブル２６を係合し、割り
出しテーブル２６上に、２基のカム駒位置決め装置２４
・２５と、シャフト保持具２７を連設してある。シャフ
ト保治具２７は、中心に、上記カム軸１２を鉛直方向に
立てて保持する位置決め治具である。水平ガイド盤２３
は、その端部にテーブル駆動モータ２８を備え、該モー
タ２８で割り出しテーブル２６を図中左右に往復動し、
カム駒位置決め装置２４・２５と、シャフト保持具２６
を、適宜選択的にギヤ位置決め治具２０の真下で、所定
位置に割り出して位置決め可能に構成されている。

【００１８】カム駒位置決め装置２４・２５は、図２に
示すように、下部に環状鍔部２９ａを有する短円柱状の
位置決め台２９を備え、その位置決め台２９上に円盤状
の位置決めガバリ３０を取り付けてなる。

【００１９】位置決めガバリ３０は、上面中央部に、円
形凹部３０ａを設け、さらに該円形凹部３０ａの中心で
板厚方向に貫通する位置決め穴３１を穿設してなる。位
置決め穴３１は、上記円弧カム形状のカム駒１０・１１
に合わせてそれと略同一形状に穿設してある。そして、
位置決め穴３１から、位置決め台２９上面の一部である
円弧カム形状の着座面Ｓが外部に臨むように構成されて
いる。

【００２０】位置決め台２９は、位置決め穴３１の下方
のカム軸１２挿通位置で貫通するシャフト逃げ穴２９ａ
を穿設し、その横のカム駒１０・１１の前記凹凸部位置
で貫通する空気通路３２を穿設してなる。空気通路３２
は、その入口の上端開口を、図１に示すようにカム駒１
０・１１の凸部１４ｂ形状に合わせて、やや拡径な円筒
状にあけて位置決め用の係合凹部２９ｂを形成してな
る。

【００２１】一方、カム駒位置決め装置２４・２５は、
空気通路３２の下端開口を、図外の連結部材を介して真
空ポンプＰに接続し、空気通路３２を通して位置決めガ
バリ３０とカム駒１０・１１間を真空引きすることがで
きるようにしている。また、真空計Ｔを備え、真空引き
したときに位置決めガバリ３０とカム駒１０・１１間の
真空度を検出できるように構成している。

【００２２】さて、上述した図示組立設備を用い、カム
組立体Ｃを組み立てる場合は、図３に示すように、ギヤ
１３を位置決め凹部２０ａに嵌め込んでセットする。こ
のギヤ１３のセットを、たとえば図外の適宜センサで検
知すると、ギヤ組立装置１７の上記真空ポンプを作動
し、空気通路２１を通して位置決め凹部２０ａとギヤ１
３との間の空気を抜き出し、このときの真空圧でギヤ１
３を着座面２０ｃに吸着して落下しないように保持す
る。

【００２３】また、そのようにギヤ１３を真空引きする
とき、位置決め凹部２０ａとギヤ１３間の真空度を、た
とえば図外の真空計で検出し、その検出した真空度か
ら、位置決め凹部２０ａの着座面２０ｃに対するギヤ１
３の密着度を確認する。この場合、所定の真空度が得ら
れたときは、そのままギヤ１３を位置決め凹部２０ａに
保持する。所定の真空度が得られないときは、ギヤ１３
の傾き等を正して所定位置にセットし直す。

【００２４】一方、カム軸１２は、シャフト保持具２７
で鉛直に立てて位置決めセットする。他方、カム駒１０
・１１は、それぞれ位置決め装置２４・２５を用いて位
置決め保持する。

【００２５】カム駒１０を位置決め保持するときは、図
１に示すように、凸部１４ｂを下向きの状態でカム駒１
０を位置決めガバリ３０の位置決め穴３１に嵌め込ん
で、凸部１４ｂを位置決め係合部２９ｂに係合し、着座
面Ｓ上にカム駒１０を載置してセットする。

【００２６】次いで、このカム駒１０のセットを、たと
えば図外の適宜センサで検知すると、真空ポンプＰを作
動し、空気通路３２を通して位置決めガバリ３０とカム
駒１０間の空気を抜き出し、このときの真空圧でカム駒
１０を着座面Ｓに吸着して保持する。また、そのように
カム駒１０を真空引きするとき、位置決めガバリ３０と
カム駒１０間の真空度を真空計Ｔで検出し、その検出し
た真空度から、位置決めガバリ３０の着座面Ｓに対する
カム駒１０の密着度合いを確認する。この場合、所定の
真空度が得られたときは、そのままカム駒１０を位置決
め穴３１内で保持する。所定の真空度が得られないとき
は、カム駒１０の傾きなどを正して所定位置にセットし
直す。

【００２７】なお、このカム駒位置決め装置２４では、
カム駒１０を着座面Ｓに吸着保持したときに、併せて、
位置決め穴３１の穴縁とカム駒１０上面の周縁との間
を、手で触ってみることにより、カム駒１０が位置決め
穴２１から浮き上がっているか否かを調べて、所定位置
への位置決めを手感によって確認することもできる。

【００２８】他のカム駒１１についても、同様に、位置
決め穴３１に嵌め込んで着座面Ｓ上に載置してから、真
空ポンプＰで真空引きを行って、位置決めガバリ３０の
着座面Ｓに対するカム駒１０の密着度を確認して所定位
置へ位置決めセットする。

【００２９】上述のようにギヤ１３、カム軸１２および
カム駒１０・１１をそれぞれ位置決め保持して後、テー
ブル駆動モータ２８を作動して割り出しテーブル２６を
移動し、まず、シャフト保持具２７をギヤ位置決めガバ
リ２０の真下の組付位置に案内し、カム軸１２と、ギヤ
１３のシャフト逃げ穴２０ｂの中心を合わせる。

【００３０】次いで、ギヤ組立装置１７の油圧式プレス
を作動し、プレスラム１８を、図６の待機位置から所定
高さ下降し、図３に示すように、ギヤ１３のシャフト挿
通穴１３ａにカム軸１２を圧入し、ギヤ１３をカム軸１
２上の所定長さ位置に組み付ける。

【００３１】しかる後、プレスラム１８を待機位置に戻
す一方、再び割り出しテーブル２６を移動し、今度は、
カム駒位置決め装置２４を、ギヤ位置決めガバリ２０の
真下の組付位置に案内し、カム軸１２とカム駒１０のシ
ャフト挿通孔２２の中心を合わせる。

【００３２】そして、再びプレスラム１８を所定高さ下
降し、カム駒１０のシャフト挿通穴２２にカム軸１２を
圧入し、カム駒１０をカム軸１２上の所定長さ位置に組
み付ける。他のカム駒１１についても、同様に、ギヤ位
置決めガバリ２０の真下の組付位置でカム軸１２を圧入
し、カム軸１２上の所定長さ位置にカム駒１０と所定角
度だけ位相をずらせて組み付ける。

【００３３】ところで、上述した図示例において、カム
駒１０・１１は、両板面の板厚方向対称位置に凹部１４
ａと凸部１４ｂを設けて成形した板カムであったが、本
発明では、板面にそのような凹凸のないフラットな板カ
ムを用いることを除外するものではない。

【００３４】また、本発明では、カム駒１０・１１とし
て、図７に示すように、複数のカム板材１４を重ね合わ
せて一体化した積層型のカム駒を用い、その積層カム駒
を組み立てる場合にも適用することができる。この例で
は、カム板材１４の両板面に、それぞれ板厚方向対称位
置に凹部１４ａと凸部１４ｂを設け、その隣り合う凹凸
部の嵌め合いでカム板材１４相互を重ね合わせて一体化
した積層カム駒を用いることとする。

【００３５】この積層カム駒を位置決め保持するとき
は、例えば、予め３枚のカム板材１４を重ね合わせて１
つの積層カム駒を形成してから、その積層カム駒を、位
置決め穴３１に嵌め込んで最下層の凸部１４ｂを係合凹
部２９ｂに係合し、隣り合う板面を鉛直方向に重なった
状態で着座面Ｓ上に載置する。そして、上述したと同様
に、真空ポンプＰで真空引きを行って、位置決めガバリ
３０の着座面Ｓに対する積層カム駒の密着度を確認して
所定位置へ位置決めセットする。

【００３６】さらに、上述した図示例では、カム駒１０
・１１の着座面Ｓを、位置決めガバリ３０とは別体の位
置決め台２９上に形成したが、位置決めガバリに有底状
に位置決め穴を穿設し、その穴底部に一体的に着座面を
形成するように構成することもできる。

【００３７】以上には、自動二輪車用内燃機関で使用さ
れるカム駒を組み立てる例を示したが、本発明は、内燃
機関以外に用いられるカム駒を組み立てる場合にも広く
適用することができるのは、勿論である。

【００３８】

【発明の効果】 上述のように構成した本発明によれ
ば、次のような効果が得られる。

【００３９】請求項１および４に記載の発明によれば、
カム駒を位置決め保持するときは、位置決めガバリの位
置決め穴にカム駒を嵌め込んで、位置決め穴の着座面上
に載置し、位置決めガバリとカム駒間を真空引きし、そ
のとき得られる真空度から、着座面に対するカム駒の密
着度を確認する構成とすることから、カム駒の位置決め
がより確実に行われ、これにより、カム駒の組立時に位
置ずれが発生することが防止され、カム駒のカム軸に対
する組付精度を向上させることができる。その結果、カ
ム駒のカム面部位でバルブなど従節との接触位置がずれ
るようなことがなく、作用精度を向上させることができ
る。

【００４０】加えて、位置決めガバリの位置決め穴をカ
ム駒に合わせてそれと略同一形状にあけて形成するた
め、カム駒を位置決め穴に嵌め込んで行う位置決め作業
を容易にすることができる。

【００４１】請求項２および５に記載の発明によれば、
カム駒として、その両板面の板厚方向対称位置に凹部と
凸部を設けたカムを用い、該カム駒を位置決め穴に嵌め
込むとき、カム駒の凸部を、空気通路の入口に設ける係
合凹部に係合させる構成とすることにより、カム駒の表
裏を確認して位置決め穴内で容易且つ確実にカム駒の位
置決めを行うことができる。

【００４２】請求項３および６に記載の発明によれば、
位置決めガバリをカム駒の厚さに合わせてそれと同じ高
さ寸法に形成することにより、カム駒を着座面に吸着保
持したときに、位置決め穴からのカム駒の浮き上がりの
有無を、手感によって簡単に確認することができ、これ
によって、カム駒をより確実に位置決めセットすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるカム駒位置決め装置の構成を示
す部分縦断面図である。

【図２】 カム駒位置決め装置の外観斜視図である。

【図３】 カム組立体の組立設備に備えたギヤ組立装置
の部分縦断面図である。

【図４】 （イ）はカム駒の平面図、（ロ）は側断面図
である。

【図５】 組立設備で組み立てるカム組立体の斜視図で
ある。

【図６】 組立設備の概略構成を示す斜視図である。

【図７】 カム駒位置決め装置の他例を示す部分縦断面
図である

【図８】 従来のカム軸に組み付けたカム駒を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０・１１ カム駒 ２２ シャフト挿通穴 ２４・２５ カム駒位置決め装置 ３０ 位置決めガバリ ３１ 位置決め穴 ３２ 空気通路 Ｐ 真空ポンプ Ｓ 着座面 Ｔ 真空計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間庭 茂 群馬県前橋市天川大島町1231 株式会社ヒ ラタ新機種センター内 (72)発明者 早川 章平 群馬県前橋市天川大島町1231 株式会社ヒ ラタ金型技術センター内 Ｆターム(参考） 3G016 AA19 BA33 BA34 CA04 CA06 CA13 CA29 CA30 CA34 CA36 CA52 FA29 FA38 FA39 GA00 3J030 EA13 EA14 EB09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カム軸に対しカム駒を位置決め保持し、
   そのカム駒のシャフト挿通孔にカム軸を圧入して組み立
   てるカム駒の組立方法であって、 前記カム駒を位置決め保持するときは、 前記カム駒に合わせてそれと略同一形状に穿設された位
   置決めガバリの位置決め穴に、前記カム駒を嵌め込んで
   前記位置決め穴底部の着座面上に載置し、 次いで、その着座面下方から空気通路を通して前記位置
   決めガバリと前記カム駒間の空気を抜き出し、そのとき
   検出する真空度から、前記着座面に対する前記カム駒の
   密着度を確認することを特徴とするカム駒の組立方法。
2. 【請求項２】 前記カム駒として、その両板面の板厚方
   向対称位置に凹部と凸部を設けたカムを用い、該カム駒
   を前記位置決め穴に嵌め込んだとき、前記カム駒の凸部
   が係合する係合凹部を前記空気通路の入口に設けてなる
   ことを特徴とする請求項１に記載のカム駒の組立方法。
3. 【請求項３】 前記位置決めガバリは、前記カム駒の厚
   さに合わせてそれと同じ高さ寸法に形成してなることを
   特徴とする請求項１に記載のカム駒の組立方法。
4. 【請求項４】 シャフト挿通孔にカム軸を圧入してカム
   駒を組み立てるとき、カム軸に対しカム駒を位置決め保
   持するカム駒位置決め装置において、 前記カム駒に合わせてそれと略同一形状に穿設して底部
   に該カム駒の着座面を形成した位置決め穴を設け、前記
   カム駒を位置決めするとき、前記位置決め穴に前記カム
   駒を嵌め込んで着座面上に載置する位置決めガバリと、 その着座面下方から空気通路を通して前記位置決めガバ
   リと前記カム駒間の空気を抜き出す真空ポンプと、 該位置決めガバリと前記カム駒間の真空度を検出し、そ
   の真空度から前記着座面に対する前記カム駒の密着度を
   確認するための真空計と、 を備えてなることを特徴とするカム駒位置決め装置。
5. 【請求項５】 前記カム駒として、その両板面の板厚方
   向対称位置に凹部と凸部を設けたカムを用い、該カム駒
   を前記位置決め穴に嵌め込んだとき、前記カム駒の凸部
   が係合する係合凹部を前記空気通路の入口に設けてなる
   ことを特徴とする請求項４に記載のカム駒位置決め装
   置。
6. 【請求項６】 前記位置決めガバリは、前記カム駒の厚
   さに合わせてそれと同じ高さ寸法に形成してなることを
   特徴とする請求項４に記載のカム駒位置決め装置。