JP2010025013A - Camshaft device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はカムシャフト装置に関する。 The present invention relates to a camshaft device.
従来、カムシャフト装置においては、例えば、図10に示すように、カムシャフト210の外周面軸方向には、複数のカム駒220が配置され、カムシャフト210の一端寄り外周面の#1ジャーナル部には、滑り軸受を構成するための環状の油溝211aが外周面に凹設された軸部211と、この軸部211の両側に位置してスラスト荷重を受けるフランジ212、213とが形成されている。
そして、カムシャフト装置の#1ジャーナル部は、エンジンのシリンダヘッド1と、このシリンダヘッド1に締め付けられるカムキャップ2との間に支持される。
また、#1ジャーナル部には、カムシャフト210の軸端部に組み付けられるタイミングギヤ、可変バルブタイミングユニット等の軸端部品216からの荷重を受ける。
このため、#1ジャーナル部の部分を含む軸部211の外径寸法は、カムシャフト210のカム駒220が配設される領域の軸部210aの外径寸法よりも実質的に大きく設定される。
さらに、#1ジャーナル部の部分を含む軸部211の端面に、軸端部品216に対応するノックピン213を打ち込むために、この軸部211の端面部分においても所要とする外径寸法をもって大径に形成しなければならない。
このようなことから、カムシャフト210は、複数のカム駒220が配設される軸部210aと、#1ジャーナル部を構成する軸部211とがそれぞれ別個に形成され、これら両軸部210a、211が摩擦圧接等によって一体状に結合されて構成される。
また、前記したような構造をもつカムシャフト装置としては、例えば、特許文献1に開示されている。
The # 1 journal portion of the camshaft device is supported between the
Further, the # 1 journal portion receives a load from a
For this reason, the outer diameter dimension of the
Further, in order to drive the
For this reason, the
A camshaft device having the above-described structure is disclosed in
ところで、図10に示すようなカムシャフト装置においては、複数のカム駒220が配設される軸部210aと、#1ジャーナル部を含む軸部211とをそれぞれ個別に形成した後、これら両軸部210a、211を摩擦圧接等によって一体状に結合しなければならない。
さらに、両軸部210a、211を結合する際に、これら両軸部210a、211の中心ずれや、周方向への位相ずれが発生することがある。
By the way, in the camshaft device as shown in FIG. 10, after the
Furthermore, when the
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、カムシャフトの各軸部の中心ずれや、周方向への位相ずれの発生を防止することができると共に、コスト低減や軽量化を図ることができるカムシャフト装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to prevent a center deviation of each shaft portion of a camshaft and a phase deviation in the circumferential direction, and to reduce the cost and weight. A shaft device is provided.
前記目的を達成するために、この発明の請求項1に係るカムシャフト装置は、カムシャフト、このカムシャフトの外周面軸方向に配置された複数のカム駒と、前記カムシャフトの一端寄り外周面に配置された転がり軸受とを備え、前記カムシャフトの端部に軸端部品が取り付けられるカムシャフト装置であって、
前記カムシャフトは金属パイプ材により形成され、
前記カムシャフトの一端には、前記金属パイプ材の端面から軸方向へ所定長さにわたる端筒部が半径方向外方へ塑性変形されることでフランジが形成され、
前記フランジの所定位置に前記軸端部品を位置決めして取り付けるノックピンが打ち込まれていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a camshaft device according to a first aspect of the present invention includes a camshaft, a plurality of cam pieces arranged in the axial direction of the outer peripheral surface of the camshaft, and an outer peripheral surface near one end of the camshaft. A camshaft device in which a shaft end component is attached to an end portion of the camshaft.
The camshaft is formed of a metal pipe material,
At one end of the camshaft, a flange is formed by plastically deforming an end tube portion extending in a radial direction from the end face of the metal pipe material outward in the radial direction,
A knock pin for positioning and attaching the shaft end component to a predetermined position of the flange is driven.
前記構成によると、カムシャフトの一端寄り外周面(#1ジャーナル部)に転がり軸受が配置されることによって、カムシャフトの軸端部に組み付けられる軸端部品(タイミングギヤ、可変バルブタイミングユニット等)からの荷重を、滑り軸受と比べ軽快に受けることができる。
これによって、複数のカム駒が配設されるカムシャフトの軸部と、#1ジャーナル部を構成する軸部との外径寸法を同じ大きさに設定することが可能となる。
また、金属パイプ材の端面から軸方向へ所定長さにわたる端筒部を半径方向外方へ塑性変形してフランジを形成し、このフランジに、軸端部品に対応するノックピンを打ち込むことによって、部品点数を増加させることなく軸端部品を位置決めして取り付けることができる。
この結果、カムシャフトの複数のカム駒が配設される軸部と、#1ジャーナル部を含む軸部との間の中心ずれや、周方向への位相ずれの発生を防止することができると共に、コスト低減や軽量化においても効果が大きい。
According to the above-described configuration, the shaft end parts (timing gear, variable valve timing unit, etc.) assembled to the shaft end of the camshaft by disposing the rolling bearing on the outer peripheral surface (# 1 journal portion) near one end of the camshaft. Can be received lighter than a plain bearing.
As a result, the outer diameter of the shaft portion of the camshaft where the plurality of cam pieces are disposed and the shaft portion constituting the # 1 journal portion can be set to the same size.
In addition, the end tube part extending over a predetermined length in the axial direction from the end face of the metal pipe material is plastically deformed radially outward to form a flange, and a knock pin corresponding to the shaft end part is driven into this flange, thereby The shaft end part can be positioned and attached without increasing the number of points.
As a result, it is possible to prevent the occurrence of a center shift and a phase shift in the circumferential direction between the shaft portion on which the plurality of cam pieces of the cam shaft are disposed and the shaft portion including the # 1 journal portion. Also, the effect is great in reducing cost and weight.
請求項2に係るカムシャフト装置は、請求項1に記載のカムシャフト装置であって、
フランジの端面には、軸端部品の中心孔が嵌合される嵌合凸部が一体に形成されていることを特徴とする。
A camshaft device according to
The end face of the flange is integrally formed with a fitting convex part into which the center hole of the shaft end part is fitted.
前記構成によると、フランジの端面に嵌合凸部を一体に形成することによって、軸端部品を同一中心に安定よく取り付けることができる。 According to the said structure, a shaft edge component can be stably attached to the same center by integrally forming a fitting convex part in the end surface of a flange.
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.
(実施例1)
この発明の実施例1を図1〜図7にしたがって説明する。
図1はこの発明の実施例1に係るカムシャフト装置を示す縦断面図である。図2はカムシャフトを形成する金属パイプ材を示す縦断面図である。図3は金属パイプ材の一端の端筒部が半径方向外方へ塑性変形される初期の状態を示す縦断面図である。図4は金属パイプ材の端筒部が半径方向外方へ塑性変形される中間の状態を示す縦断面図である。図5は金属パイプ材の端筒部によってフランジが形成された状態を示す縦断面図である。図6はフランジ体の端面に嵌合凸部が形成された状態を示す縦断面図である。図7はカムシャフトの#1ジャーナル部に対応する軸部に転がり軸受が組み付けられる状態を示す説明図である。
Example 1
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a longitudinal sectional view showing a camshaft device according to
図1と図2に示すように、カムシャフト装置は、カムシャフト10と、複数のカム駒20と、#1ジャーナル部に対応する転がり軸受31と、その他のジャーナル部に対応する転がり軸受41とを備えて構成されている。
#1ジャーナル部に対応する転がり軸受(図1では複列のアンギュラ玉軸受)31は、外輪32と、内輪33と、これら内外輪の間に転動可能に配置された複列の転動体(玉)34とを備えている。
すなわち、転がり軸受31は、その内輪33において、カムシャフト10の一端寄り外周面の所定位置まで圧入され、カムシャフト10の一端寄り外周面の内輪33の両端面に対応する位置に凹設された環状溝25、26に、Cリング等の止め輪37、38が嵌込まれることによって、転がり軸受31の内輪33が軸方向へ移動不能に止着されている。
また、カムシャフト10の一端には、タイミングギヤ、可変バルブタイミングユニット等の軸端部品16を位置決めして取り付けるためのノックピン13が打ち込まれるフランジ11が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the camshaft device includes a
A rolling bearing 31 (double-row angular contact ball bearing in FIG. 1) 31 corresponding to the # 1 journal portion is an
That is, the rolling
Further, a
図1に示すように、カムシャフト10のフランジ11の一側端面には、軸端部品16の中心孔17が嵌合される嵌合凸部14が突設され、カムシャフト10のフランジ11の端面の中心部から所定のねじ深さをもって雌ねじ6が形成されている。
そして、軸端部品16の中心孔17と、この中心孔17の外周の一部に連通状に形成されたピン孔部18とがカムシャフト10のフランジ11の嵌合凸部14及びノックピン13に嵌挿された後、締付ボルト5がカムシャフト10のフランジ11を通して雌ねじ6にねじ込まれて締め付けられることで、カムシャフト10のフランジ11に軸端部品16が取り付けられるようになっている。
As shown in FIG. 1, on one side end surface of the
A center hole 17 of the
カムシャフト10は、金属パイプ材110が次に述べる各加工工程を備えて形成される。
先ず、図2に示すように、所要とす外径寸法、肉厚寸法及び長さ寸法を有する金属パイプ材110を準備する。
次に、図3〜図5に示すように、金属パイプ材110の端面から軸方向へ所定長さにわたる端筒部111をしごき等の塑性加工によって半径方向外方へ拡径させて塑性変形させる。
これによって、金属パイプ材110の端筒部111の部分に円盤状のフランジ11を形成する。
The
First, as shown in FIG. 2, a
Next, as shown in FIGS. 3 to 5, the
As a result, the disk-
その後、図6に示すように、フランジ11の端面(図6に向かって左側面)に、プレス加工又は切削加工によって円環状の嵌合凸部14を同一中心上に形成する。
また、金属パイプ材110の内周面の端部にはフランジ11を通して雌ねじ6が形成される。
さらに、フランジ11の所定位置にノックピン孔12がドリル等による孔明け加工によって形成され、そのノックピン孔12にノックピン13が打ち込まれることによってカムシャフト10が構成される。
Thereafter, as shown in FIG. 6, an annular
A
Further, a
図7に示すように、カムシャフト10の#1ジャーナル部に対応する位置に転がり軸受31を組み付けるために、カムシャフト10の一端寄り外周面の内輪33の両端面に対応する位置に環状溝25、26が凹設される。
そして、フランジ11側の一方の環状溝25にCリング等の止め輪37が嵌込まれた状態で、カムシャフト10の先端側から転がり軸受31の内輪33が止め輪37に当接する位置まで圧入される。そして、他方の環状溝26にCリング等の止め輪38が嵌込まれることで、カムシャフト10の#1ジャーナル部に対応する位置に転がり軸受31が軸方向へ移動不能に止着される。
また、図1に示すように、カムシャフト10の外周面軸方向には、複数のカム駒20と、その他のジャーナル部に対応する転がり軸受41とが組み付けられることで、カムシャフト装置が構成される。
なお、カムシャフト装置は、周知のように、#1ジャーナル部及びその他のジャーナル部において、シリンダヘッド1の円弧凹部に設置され、シリンダヘッド1にボルトによって締め付けられるカムキャップ2によって押えられる(図1参照)。
As shown in FIG. 7, in order to assemble the rolling
Then, with a
Further, as shown in FIG. 1, a camshaft device is configured by assembling a plurality of
As is well known, the camshaft device is installed in the arc recess of the
上述したように構成されるこの実施例1に係るカムシャフト装置において、カムシャフト10の一端寄り外周面の#1ジャーナル部に転がり軸受31が配置されることによって、カムシャフト10のフランジ11に組み付けられる軸端部品16からの荷重を、従来の滑り軸受と比べ軽快に受けることができる。
これによって、複数のカム駒20が配設されるカムシャフト10の軸部と、#1ジャーナル部を構成する軸部との外径寸法を同じ大きさに設定することが可能となる。
また、図2〜図5に示すように、金属パイプ材110の端面から軸方向へ所定長さにわたる端筒部111を半径方向外方へ塑性変形してフランジ11を形成すると共に、このフランジ11に、軸端部品16に対応するノックピン13を打ち込むことによって、部品点数が増加されることもない。
この結果、カムシャフト10の複数のカム駒20が配設される軸部と、#1ジャーナル部を含む軸部との間の中心ずれや、周方向への位相ずれの発生を防止することができると共に、コスト低減や軽量化においても効果が大きい。
In the camshaft device according to the first embodiment configured as described above, the rolling
Thus, the outer diameter of the shaft portion of the
As shown in FIGS. 2 to 5, the
As a result, it is possible to prevent the center deviation between the shaft portion of the
また、この実施例1において、カムシャフト10のフランジ11の端面に、軸端部品16の中心孔17に対応する環状の嵌合凸部14を一体に形成することによって、軸端部品16を同一中心に安定よく取り付けることができる。
Further, in the first embodiment, the
なお、この発明は、前記実施例1及び2に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施可能である。
例えば、図8と図9に示すように、カムシャフト10aを構成する金属パイプ材110aの端筒部を、実施例1と比べて格段と大径の円板状に塑性加工して大径部111bを形成した後、大径部111bを絞り加工によって円筒状に塑性変形させて円筒部111cを形成し、その後、図9に示すように、円筒部111cの先端部111dを曲げ加工してフランジ111aを形成してもよい。
この場合には、フランジ111aの見かけ上の厚さ寸法tを、金属パイプ材110の肉厚寸法よりも大きくすることができる。
但し、フランジ111aの端面に嵌合凸部を形成することが困難となる場合があるため、フランジ111aには、ノックピン13aが打ち込まれるノックピン孔が形成される他、軸端部品を回り止めしてトルク伝達可能に接続するための連動ピン19aが打ち込まれるピン孔が形成される。
In addition, this invention is not limited to the said Example 1 and 2, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form.
For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the end tube portion of the
In this case, the apparent thickness dimension t of the
However, since it may be difficult to form a fitting projection on the end surface of the
10 カムシャフト
11 フランジ
12 ノックピン孔
13 ノックピン
16 軸端部品
31 転がり軸受
32 外輪
33 内輪
34 転動体
110 金属パイプ材
111a フランジ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記カムシャフトは金属パイプ材により形成され、
前記カムシャフトの一端には、前記金属パイプ材の端面から軸方向へ所定長さにわたる端筒部が半径方向外方へ塑性変形されることでフランジが形成され、
前記フランジの所定位置に前記軸端部品を位置決めして取り付けるノックピンが打ち込まれていることを特徴とするカムシャフトの軸受装置。 A camshaft, a plurality of cam pieces arranged in the axial direction of the outer peripheral surface of the camshaft, and a rolling bearing arranged on an outer peripheral surface near one end of the camshaft, and an end-of-shaft component is provided at an end of the camshaft. A camshaft device to be attached,
The camshaft is formed of a metal pipe material,
At one end of the camshaft, a flange is formed by plastically deforming an end tube portion extending in a radial direction from the end face of the metal pipe material outward in the radial direction,
A camshaft bearing device, wherein a knock pin for positioning and attaching the shaft end component to a predetermined position of the flange is driven.
フランジの端面には、軸端部品の中心孔が嵌合される嵌合凸部が一体に形成されていることを特徴とするカムシャフト装置。 The camshaft device according to claim 1,
A camshaft device characterized in that a fitting convex portion into which a center hole of a shaft end component is fitted is integrally formed on an end surface of the flange.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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