JP2006070731A

JP2006070731A - 中空カムシャフト及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006070731A
Application number: JP2004252479A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Matsuzaki; 俊一松崎
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】加工工数及び製造費用の増加が抑制される中空カムシャフト及びその製造方法を提供する。
【解決手段】中空カムシャフトにおいて、中空のシャフト部と、シャフト部と一体に成形されたカム部とを有し、シャフト部は一方端部に中実である取り付け部を一体に備え、カム部はシャフト部に膨出成形を施して成形され、取り付け部に駆動力を伝達する駆動部材が装着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の内燃機関に使用されるカムシャフトに関し、特に中空のカムシャフトに関する。

近年、自動車等の部品には軽量化が求められる傾向がある。そこで従来から自動車等の内燃機関に使用されてきたカムシャフトにおいては、中空部を有する管状のシャフト部を用いて、シャフト部にバルジ加工を施してカム部を膨出成形してカムシャフトを製造し、軽量化を図るということがあった。

上記の如きカムシャフト１０１は、図４に示される如く、一端に小開口１０５、他端に小開口１０５より大径の大開口１１１を有する中空のシャフト部１０２と、シャフト部１０２と一体に成形される二つのカム部１０３を備えている。

ところで、カムシャフトは一端にスプロケット等の駆動部材が取り付けられ、チェーン或いはベルトを介してクランクシャフトの回転が伝達され、駆動される。このスプロケット１５１がカムシャフト１０１に装着される工程を説明する。まずスプロケット１５１について説明する。このスプロケット１５１は、円盤状で外周に歯が形成されており、中心に第一貫通孔１５２が形成され、第一貫通孔１５２を挟んで径方向に対向する位置に二つの第二貫通孔１５３が形成されている。

次にスプロケット１５１をカムシャフト１０１に装着する工程を説明する。まず、カムシャフト１０１の大開口１１１側から中実の取り付け部材１０４を圧入する。この取り付け部材１０４は、一方にカムシャフト１０１のシャフト部１０２内径より若干大径の外径を有する小径部１０９が形成され、小径部１０９から連続してシャフト部１０２外径と略同径の外径が形成される大径部１１０が形成されている。大径部１１０の反小径部側端面には、中心に反小径部側に突出する突起１０７が形成され、突起１０７を挟んで径方向に対向する位置に二つの雌螺子部１０８が形成されている。この取り付け材１０４の小径部１０９をカムシャフト１０１のシャフト部１０２内に大開口１１１から圧入し、大径部１１０の小径部１０９側端面をシャフト部１０２の大開口１１１端面に当接させる。

次に環状のベアリング１６２を取り付け部材１０４の大径部１１０側から圧入し、カムシャフト１０１のシャフト部１０２に嵌着する。ついで取り付け部材１０４の突起１０７をスプロケット１５１の第一貫通孔１５２に挿入し、スプロケット１５１の第二貫通孔１５３と取り付け部材１０４の雌螺子部１０８とを一致させる。最後にスプロケット１５１の第二貫通孔１５３から雄螺子１６１を挿入し、雄螺子１６１を取り付け部材１０４の雌螺子部１０８に螺合して、スプロケット１５１が取り付け部材１０４に装着される。

上記の如き工程でスプロケット１５１をカムシャフト１０１に取り付けると、別体である取り付け部材１０４をカムシャフト１０１に装着する工程が必要となる。また、取り付け部材１０４とシャフト部１０２の結合部分の精度を出すために、両部品の結合部分を加工する必要がある。そのため、加工工数が増加し、それに伴って製造費用が増加するということがあった。
特開２０００−１４５４１１号

解決しようとする問題点は、中空カムシャフトにスプロケット等の駆動部材を取り付けるためには別体である中実の取り付け部材をカムシャフトに装着しなければならないため、加工工数及び製造費用が増加する点である。

本発明の中空カムシャフトは、中空のシャフト部と、シャフト部と一体に成形されたカム部とを有し、シャフト部は一方端部に中実である取り付け部を一体に備え、カム部はシャフト部に膨出成形を施して成形され、取り付け部に駆動力を伝達する駆動部材が装着されることを特徴とする。

本発明の中空カムシャフトの製造方法は、棒状素材に鍛造加工を施し、一方に開口を有する中空のシャフト部を、他方に中実の取り付け部を備える予備成形体を成形する第一工程と、予備成形体のシャフト部にバルジ加工を施してカム部を膨出させる第二工程とよりなることを特徴とする。

本発明の特徴による中空カムシャフトによれば、中空のシャフト部と、シャフト部から一体に成形されたカム部とを有し、シャフト部は一方端部に中実である取り付け部を一体に備え、カム部はシャフト部に膨出成形を施して成形され、取り付け部に駆動力を伝達する駆動部材が装着されるので、駆動部材を取り付けるための中実の取り付け部を別途カムシャフトに装着する必要がないので、加工工数及び製造費用の増加が抑制される。

本発明の特徴による中空カムシャフトの製造方法によれば、棒状素材に鍛造加工を施し、一方に開口を有する中空のシャフト部を、他方に中実の取り付け部を備える予備成形体を成形する第一工程と、シャフト部にバルジ加工を施してカム部を膨出させる第二工程とよりなるので、上記中空カムシャフトを実現できる。

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図は本発明の実施例による中空カムシャフトの実施例を表すもので、図１は中空カムシャフトに駆動部材が装着された状態を表す部分断面平面図、図２は中空カムシャフトの製造工程を表す部分断面平面図、図３は中空カムシャフトに駆動部材が装着される状態を表す部分断面平面図である。

本発明の実施例による中空カムシャフト１について、図１乃至図３に基づいて説明する。

図１に示されるのは本発明の実施例による中空カムシャフト１である。このカムシャフト１は一方に開口５を有する中空のシャフト部２と、シャフト部２と一体に膨出成形されている二つのカム部３と、シャフト部２の反開口側に形成される中実の取り付け部４とを備え、取り付け部４には駆動力を伝達する駆動部材であるスプロケット５１が雄螺子６１により装着されている。

上記カムシャフト１及びスプロケット５１の構造について詳細に説明する。カムシャフト１のシャフト部２の取り付け部４は、開口５側外周に周状の鍔部６が形成され、反開口側端面には中心に突起７が形成され、突起７を挟んで径方向に対称に雌螺子部８が二つ形成されている。スプロケット５１は外周に歯が形成される円盤状で、中心に第一貫通孔５２が形成され、第一貫通孔５２を挟んで径方向に対称に第二貫通孔５３が二つ形成されている。スプロケット５１の第一貫通孔５２は取り付け部４の突起７に結合し、スプロケット５１の第二貫通孔５３と雌螺子部８は一致しており、雄螺子６１により結合している。

次に上記カムシャフト１の製造方法について図２を基に説明する。まず棒状の素材１ａを鍛造成形し、一方に開口５を有する中空のシャフト部２を、他方側の中実部には反開口側端面の中心から突出する突起７と周状の鍔部６をそれぞれ形成した取り付け部４を成形して、予備成形体１ｂを成形する。ついで予備成形体１ｂのシャフト部２にバルジ加工を施し、二つのカム部３を膨出成形させる。次に取り付け部４の反開口側端面に、突起７を挟んで径方向に対称に二つの雌螺子部８を機械加工にて形成し、カムシャフト１を成形する。

次に上記カムシャフト１にスプロケット５１を装着する方法について図３を基に説明する。まずカムシャフト１の取り付け部４側からベアリング６２を挿入し、取り付け部４の鍔部６につきあて、シャフト部２にベアリング６２を嵌着する。次に取り付け部４の突起７をスプロケット５１の第一貫通孔５２に挿入し、ついでスプロケット５１の第二貫通孔５３と取り付け部４の雌螺子部８とを一致させる。最後にスプロケット５１の第一貫通孔５３から雄螺子６１を挿入し、取り付け部４の雌螺子部８に雄螺子６１を螺合してスプロケット５１のカムシャフト１への装着が終了する。

よって、上記の如きカムシャフト１によれば、中空のシャフト部２と、シャフト部２と一体に成形されたカム部３とを有し、シャフト部２は一方端部に中実である取り付け部４を一体に備え、カム部３はシャフト部２に膨出成形を施して成形され、取り付け部４に駆動力を伝達する駆動部材であるスプロケット５１が装着されるので、スプロケット５１を取り付けるための中実の取り付け部材を別途カムシャフト１に装着する必要がない。

尚、上記実施例では駆動部材であるスプロケットが二つの雄螺子によりカムシャフトに結合固定されているが、スプロケットのカムシャフトへの固定手段は上記実施例に限定されるものではない。

本発明の実施例による中空カムシャフトと駆動部材を表す部分断面平面図である。本発明の実施例による中空カムシャフトの製造工程を表す部分断面平面図である。本発明の実施例による中空カムシャフトと駆動部材の結合工程を表す部分断面平面図である。従来の中空カムシャフトと駆動部材を表す部分断面平面図である。

符号の説明

２シャフト部
３カム部
４取り付け部
５１スプロケット

Claims

中空のシャフト部（２）と、該シャフト部（２）と一体に成形されたカム部（３）とを有する中空カムシャフトにおいて、前記シャフト部（２）は一方端部に中実である取り付け部（４）を一体に備え、前記カム部（３）は前記シャフト部（２）に膨出成形を施して成形され、前記取り付け部（４）に駆動力を伝達する駆動部材（５１）が装着されることを特徴とする中空カムシャフト。
棒状素材（１ａ）に鍛造加工を施し、一方端部に開口（５）を有する中空のシャフト部（２）を、他方に中実の取り付け部（４）を備える予備成形体（１ｂ）を成形する第一工程と、前記予備成形体（１ｂ）のシャフト部（２）にバルジ加工を施してカム部（３）を膨出させる第二工程とよりなることを特徴とする中空カムシャフトの製造方法。