JP3149066U - カムシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】材料ロスなく高精度に成形できて、シャフトに対するカムの位置合わせ及び組付けが容易にでき、低コストで軽量化できるカムシャフトを提供する。【解決手段】大径筒軸部２ａの両端部に大径筒軸部２ａよりも小径でかつ１２角形断面で同一輪郭形状の第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃが一体形成され、かつ第２嵌合筒軸部２ｃが第１嵌合筒軸部２ｂよりも長寸に形成されている一方、第２嵌合筒軸部２ｃの先端に第２嵌合筒軸部２ｃよりも小径でかつ１２角形断面の第３嵌合筒軸部２ｄが一体に連設されると共に、第１嵌合筒軸部２ｂの内面に第３嵌合筒軸部２ｄが嵌合可能な１２角形断面の嵌合孔部２ｅが形成されてなる中空シャフトと、第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃに嵌合可能な１２角形断面の通孔が形成されたカム駒３とで構成した。【選択図】図２

Description

本考案は、エンジンにおいて吸排気バルブの開閉に使用されるカムシャフトに関する。

従来、この種のカムシャフトとして、例えば中実軸体とカムを鍛造もしくは鋳造により一体に形成したものが知られている。

ところが、中実軸体とカムを鍛造もしくは鋳造により一体に形成したものでは、構造が複雑で高精度の成形が困難であり、そのため一体となった中実軸体とカムの研磨や仕上げ加工が複雑で手間を要し、しかも、鍛造もしくは鋳造によれば材料ロスが多く、また中実であることも相俟って多量の材料が必要でコスト高となり、その上、重量も重くなる問題を有していた。

そこで、本考案は、カムシャフトを２部品で構成して、それぞれをパーツフォーマーで冷間成形することにより材料ロスなく高精度に成形でき、かつ、低コストで軽量化でき、しかも、シャフトに対するカムの位置合わせ及び組付けが簡単容易にでき、その上、必要に応じて長尺のカムシャフトとして使用することもできるカムシャフトの提供を課題とする。

上記した課題を解決するために、本考案は大径筒軸部２ａの両端部に大径筒軸部２ａよりも小径でかつ１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する同一輪郭形状の第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃが一体形成され、かつ第２嵌合筒軸部２ｃが第１嵌合筒軸部２ｂよりも長寸に形成されている一方、第２嵌合筒軸部２ｃの先端に第２嵌合筒軸部２ｃよりも小径でかつ１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する第３嵌合筒軸部２ｄが一体に連設されると共に、第１嵌合筒軸部２ｂの内面に第３嵌合筒軸部２ｄが嵌合可能な１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する嵌合孔部２ｅが形成されてなる中空シャフトと、第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃに嵌合可能な１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する通孔３ａが形成されたカム駒３，３とを備え、これら中空シャフト２、カム駒３，３をそれぞれパーツフォーマーで冷間成形により形成する一方、中空シャフト２における第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃにカム駒３，３を嵌合し、かつ、第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃにカム駒３，３を一体的に固定したことを特徴とする。
なお、インボリュートとはピッチの細かいスプラインやセレーションをも含む概念である。

本考案のカムシャフトによれば、上記したようにカムシャフト１を中空シャフト２とカム駒３の２部品で構成して、それぞれをパーツフォーマーで冷間成形することにより材料ロスなく高精度に成形でき、かつ、シャフト２が中空のためカムシャフト１全体を軽量にできると共に、材料を減らしコストも低減できる。しかも、中空シャフト２の例えば１２角形断面を呈する第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃとカム３，３の１２角形断面を呈する通孔３ａとの嵌め合いにより中空シャフト２にカム３，３を回転不能に取り付ける構造としたので、中空シャフト２に複数のカム３を設ける際に、各カム３，３の周方向に対する角度設定やその角度変更が簡単容易に行うことができる。さらに、必要に応じて中空シャフト２の嵌合孔部２ｅに、別の中空シャフト２の第２嵌合筒軸部２ｃの先端を嵌合して連結することができ、これにより必要な個数だけ連結して長尺のカムシャフトとして使用することができる。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本考案に係るカムシャフトを示すもので、該カムシャフト１は、図３及び図４に示すように大径筒軸部２ａの両端部に大径筒軸部２ａよりも小径でかつ１２角形断面を呈する同一輪郭形状の第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃが一体形成され、かつ第２嵌合筒軸部２ｃが第１嵌合筒軸部２ｂよりも長寸に形成されている一方、第２嵌合筒軸部２ｃの先端に第２嵌合筒軸部２ｃよりも小径でかつ１２角形断面を呈する第３嵌合筒軸部２ｄが一体に連設されると共に、第１嵌合筒軸部２ｂの内面に第３嵌合筒軸部２ｄが嵌合可能な１２角形断面を呈する嵌合孔部２ｅが形成されてなる中空シャフトと、図５及び図６に示すように第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃに嵌合可能な１２角形断面を呈する通孔３ａが形成されたカム駒３，３とを備えている。これら中空シャフト２、カム駒３，３はそれぞれパーツフォーマーで冷間成形されることにより、材料ロスなく高精度に成形される。

組付けに際しては、図１及び図２に示すように中空シャフト２における第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃの外周に、カム駒３，３を嵌合する。その場合、各カム駒３，３の通孔４ａ，４ａと中空シャフト２の第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃとの周方向の嵌め合い位置をそれぞれ選択して所定の位相差をもたせたうえで嵌合してセットする。このとき、中空シャフト２の第２嵌合筒軸部２ｃの先端がカム駒３よりも外方に所定長さ突出することになる。

その後、これら第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃにカム駒３，３をカシメ止めにより一体的に固定する。

なお、カム駒３，３の固定手段としては、カシメ止めに限定されるものではなく、たとえば溶接、キー止め或いはボルト止め等の適宜固定手段であっもよい。キー止め或いはボルト止め等の適宜固定手段を用いれば、嵌合筒軸部２ｂに対して各カム駒３とスペーサー４の取り付けや取り外ずしを繰り返し行うことが可能となるので、その後の組付調整や交換を任意に行うことが可能になる。

また、使用に際しては、図１において仮想線で示すように、中空シャフト２の第２嵌合筒軸部２ｃの先端にチェーンやギヤなどの伝動機構における駆動軸４が嵌合により連結された状態で用いられる。

また、図面では一つの中空シャフト２に二つのカム駒３，３と一つのスペーサー４を組み合わせてセットにしたもの１組のみについて説明したけれども、複数組を軸方向に直列状に連結して長尺のカムシャフトとして使用することもできる。つまり、第２嵌合筒軸部２ｃの先端に第２嵌合筒軸部２ｃよりも小径でかつ１２角形断面の第３嵌合筒軸部２ｄが一体に連設されると共に、第１嵌合筒軸部２ｂの内面に第３嵌合筒軸部２ｄが嵌合可能な１２角形断面を呈する嵌合孔部２ｅが形成されているので、一方の組の中空シャフト２の嵌合孔部２ｄに、別の組の中空シャフト２の嵌合筒軸部２ｂの先端を嵌合して連結することができ、これにより必要な個数だけ連結して長尺のカムシャフトとして使用することができる。

図に示す実施の形態では、中空シャフト２の第１、第２、第３嵌合筒筒軸部２ｂ，２ｃ、２ｄ及び嵌合孔部２ｅとカム駒３の通孔３ａをそれぞれ１２角形断面としたけれども、これに限定されるものではなく、例えば１２角形断面以上の多角形断面であってもよいし、また、インボリュート或いはピッチの細かいやスプラインやセレーションであってもよい。

以上のように本考案のカムシャフト１によれば、カムシャフト１を中空シャフト２とカム駒３の２部品で構成して、それぞれをパーツフォーマーで冷間成形することにより材料ロスなく高精度に成形でき、かつ、シャフト２が中空のためカムシャフト１全体を軽量にできると共に、材料を減らしコストも低減できる。しかも、中空シャフト２の例えば１２角形断面を呈する第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃとカム３，３の１２角形断面を呈する通孔３ａとの嵌め合いにより中空シャフト２にカム３，３を回転不能に取り付ける構造としたので、中空シャフト２に複数のカム３を設ける際に、各カム３，３の周方向に対する角度設定やその角度変更が簡単容易に行うことができる。さらに、必要に応じて中空シャフト２の嵌合孔部２ｅに、別の中空シャフト２の第２嵌合筒軸部２ｃの先端を嵌合して連結することができ、これにより必要な個数だけ連結して長尺のカムシャフトとして使用することができる。

本考案に係るカムシャフトの正面図である。 同カムシャフトの縦断面図である。 中空シャフトの正面図である。 同側面図である。 カムの側面図である。 同カムの正面図である。

符号の説明

１ カムシャフト
２ 中空シャフト
２ａ 大径筒軸部
２ｂ 第１嵌合筒軸部
２ｃ 第２嵌合筒軸部
２ｄ 第３嵌合筒軸部
２ｅ 嵌合孔部
３ カム駒
３ａ 通孔

Claims (1)

1. 大径筒軸部２ａの両端部に大径筒軸部２ａよりも小径でかつ１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する同一輪郭形状の第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃが一体形成され、かつ第２嵌合筒軸部２ｃが第１嵌合筒軸部２ｂよりも長寸に形成されている一方、第２嵌合筒軸部２ｃの先端に第２嵌合筒軸部２ｃよりも小径でかつ１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する第３嵌合筒軸部２ｄが一体に連設されると共に、第１嵌合筒軸部２ｂの内面に第３嵌合筒軸部２ｄが嵌合可能な１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する嵌合孔部２ｅが形成されてなる中空シャフトと、第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃに嵌合可能な１２角以上の多角形断面又はインボリュート形状を呈する通孔３ａが形成されたカム駒３，３とを備え、これら中空シャフト２、カム駒３，３をそれぞれパーツフォーマーで冷間成形により形成する一方、中空シャフト２における第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃにカム駒３，３を嵌合し、かつ、第１、第２嵌合筒軸部２ｂ，２ｃにカム駒３，３を一体的に固定したことを特徴とするカムシャフト。

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