JPH02145228A - カム軸の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関などに用いるカム軸に関する。さら
に詳しくいえば１本発明は、個別に作られたカム要素お
よびジャーナル要素が中空管へ前記中空管にシールを形
成するように適所に固定して残される脱離心金で前記中
空管を外方へ変形させることによって（２）定されてい
るカム軸およびカム軸の製法に関する。

〔従来の技術〕

性能を高め、保守を少なくシ、燃料経済をよくすること
への要求が増大しているので、自動車のカム軸をさらに
軽く耐久性をよくすることが望ましい。従って、耐摩耗
性をよくするように別々に作られたカム要素と、重含を
小さくできるようにした一管を備えたカム軸が開発され
た。

これらの型式のカム軸は、カムやジャーナル要素などの
個りの構成要素を独立の中空管に組立てて１次に、組立
てた要素を一つに固着することによって製作される。し
かし、これらの組立てたカム軸およびそれらの製法は５
時間のかかる工程が生じ、大きな組立て力が必要となり
、公差を非常に厳しく制御しなければならなくなるなど
の多くの欠点をもっている。これらはすべて製作費を高
くする。

マダツファ（Ｍａｄａｆｆｅｒ）’の米国特許第１＋、
５９７，３６７号は、膨脹可能な鋼管および別々に焼入
れされたカム要素とジャーナル要素で形成された組立て
カム軸を開示している。各要素は、管の機械的膨脹によ
って一つに固着されている。まるい成形心金が管に押し
通されて管壁を外に拡げてカムおよびジャーナル要素に
ある六角形の孔に管を堅くはめる。この特許に開示され
た方法は、管の内径および外径の両方が拡げられるので
多大の力を要する。

なお、成形心金を管に押し通したあとで、その心金を金
属同志の接触をできるだけ少なくするようにして管から
ゆっくり引き抜かなければならない。

従って、この製法は、多大の力と時間を必要とする。

さらに、カム軸を形成する中空管を密閉する。

すなわち、中空管にプラグをすることを望む場合、製作
工程と組立工程を別々に必要とする。閉塞部材は、それ
が中空の変形したカム軸管にしっかりはまって、それを
密閉するように、高精度で製作されなければならない。

または、ろう付けなどの別個の密閉操作を行わなければ
ならない。従って。

プラグ付き管を有するカム軸は、追加の加工工程と高価
な精度制御を必要とする。

〔発明が解決しようとする課碧〕

不発明は別すに作られた各要素からなる新規な密閉カム
軸組立体とこれらの組立体の新しい製法を提供すること
、改良した密閉カム軸構成を提供することを目的とする
。カム軸のこの新しい製法は、従来の公知の方法の加工
工程全簡単にしていくつかの工程をなくすものでなけれ
ばならない。

〔課瀞を解決するための手段〕

本発明の一つの目的は１個々のカム要素およびジャーナ
ル要素を管の局部変形を用いて固定する方法によって達
成される。

本発明のもう一つの目的は各要素を管に固定するように
管を変形して管の中に一体密閉プラグとして残すのに使
用できる脱離心金式成形プラグを用いて達成できる。

本発明によれば、大体円形で軸方向に伸びるみそをもっ
た軸方向孔をそれぞれ備えている複数のカム要素および
ジャーナル要素を用意する段階と。

前記孔を１本の共通軸に心を合せて所定の位相と軸方向
離間配位にして前記カム要素およびジャーナル要素を位
置決めする段階と、１本の中空管を前記孔とぴったり￥
′ｉまる関係で前記カム要素およびジャーナル要素の中
に挿入する段階と、＠配孔の形と相補的な形と前記中空
管の内径より大きい平均径とを有する成形プラグを用意
する段階と、前記成形プラグを所定の位置まで前記中空
管に押し込んで管壁を外方に変形する段階と、前記カム
要素およびジャーナル要素を前記中空管に前記所定の配
位で恒久的に固定するように前記中空管をすべての前記
孔と機械的に締りばめ係合するように膨脹させる段階と
、前記所定の位置に前記中空管の内径とぴったりと機械
的に締シばめ係合した状態で前記成形プラグを残すこと
によって前記中空管にプラグ全する段階とを含むことを
特徴とするカム軸組立体の製法が提供される。

また１本発明によれば、軸方向にみぞが伸びている大体
円形を有する軸方向孔をそれぞれが備えた複数のカム要
素およびジャーナル要素と、軸方向に前記孔を貫通して
伸びて前記カム要素およびジャーナル要素と締りばめ係
合している中空管と。

前記中空管の外壁に形成されて、前記孔のみぞと締りば
め係合している軸方向突起と、前記各要素の孔の形と相
補的な形を有し、前記中空管の内径と締りばめ保合して
いるプラグと、全備えてなること’に％徴とするカム軸
組立体が提供される。

〔実施例〕

次に図面の中の第１図を参照すると、数字１０は本発明
に従って形成された仕上がったカム軸組立体を総括的に
表している。カム軸１０は、好ましくは普通の低炭素鋼
で形成されるのがよく、続いて説明するように局部的に
膨らまされた中空支持管すなわち軸１２を備えている。

この管には複数のカム要素ｌｌ！およびジャーナル要素
１６がしつかり取付けられている。各要素は、中空管に
沿って軸方向に間隔をあけている。カム要素１１４は。

内燃機関の弁を作動するために所定の位相関係で角度を
つけて配位されている。カム要素とジャーナル要素は、
最良の耐摩耗性を生ずるように別々に加工される。各要
素は、例えば１機械加工または粉末金鵬技術によって形
成してもよい。

このカム軸組立体は、中空管支持体および別々に作られ
た高強度要素のために＠雷、高強度のカム軸を提供する
。

本発明のカム軸は、以下の段階に従って組立てられる。

カム要素およびジャーナル要素などのように高い耐摩耗
性のあることを望まれるカム軸要素は１個々の工程によ
って比較的高精度で形成される。組立て後研削する少量
の余分の材料が残される。第５図に見られるように、各
要素は、波形ヘリのついた全体として円形に形作られる
のが好ましい軸方向孔１８を備えている。多数の等間隔
に軸方向に伸びているみぞ１９が大体円形の孔のまわり
に波形のヘリを形成する。例えば稀ないし１２本という
ような任意の数のみそを用いることができる。８本のみ
ぞ全もつ孔が図面に示されている。

中心管すなわち中空管１２は、適当な外径と内径の低炭
素鋼管材料で作られている。中空管は、所望のカム軸の
長さに切断される。中空管の外径は、カム要素１１４お
よびジャーナル要素１６にあらかじめ形成された孔の中
にぴったりだが容易にはまるようなものであるのが好ま
しい。中空管の内径は、あとで説明するようにして機械
的膨脹による変形全制限しながら製作に適当な壁の強さ
を与えるように選ばれる。

個々のカムおよび軸受軌道輪要素は、それらを所望の配
向であらかじめ位置決めする固定治具の中に挿入される
。孔１８は、管を挿入するために軸方向に心を合されて
いる。

管１２は、心を合された要素を貫通して所定の長さ位置
まで挿入される。

脱離心金式成形プラグ２０ｆ：工具ビットまたは機械的
管用エキスパンダとして用いる。第４図および第５図は
、本発明の成形プラグを示している。

プラグ２０は、大体円形である。外周辺には、多数の等
間隔に配置されたボタン状部２２がある。

ボタン状部２２は、各要素の軸方向孔にあるみぞ１９の
形を補完する。プラグの平均ｆたは有効直径は、もとの
管径よりわずかに大きい。円筒形プラグの前縁には、拡
大されるべき管の内径と軽く圧力ばめまたは膨脹ばめさ
れるように計算されたわずかなテーパ２４がある。ボタ
ン状部２２は、局部ふくらみまたは突起５０が中空管の
外側に形成される程度まで管の内径を実際に変形する。

それらを固定治具の中に置くことによって、カムおよび
ジャーナル要素の軸方向の孔の中の対応するみそは、こ
れらのふくらみまたは突起と位置を合される。これらの
局部ふくらみは、みそ１９′ｆ、満たしてカムおよびジ
ャーナルの前方と後方にはみだす。中空管の金属の局部
変形は、カムおよびジャーナルを中空管に軸方向および
半径方向に固定させる。

脱離心金式成形プラグをすべての要素を越えて所定の軸
方向位置まで中空管に押し通すと、脱離心金は、プッシ
ャーから解放される。そうなると。

プッシャーを中空管から金属対金属の接触を最小にして
容易かつ迅速に引抜くことができる。心金は、プラグま
たはシールとして管の中に残される。

中空管のこちら側を密閉するのに迫力Ｖの製作または組
立て段階を必要としない。これによって管の密閉工程が
半分だけ減少する。

組立てた未完成のカム軸’１６ｉ足治具から取除き。

カムおよびジャーナルの、１１１粍面を任意の普通の方
法で最終寸法に研削する。

〔発明の効果〕

本発明によるカム軸組立体および方法は、比較的簡単で
低コストで製作できて軽量である利点を提供する。なお
、プラグ付きカム軸を形成するとき、製作工程が少なく
、シールのための加工精度は、成形心金がまた一つの密
閉プラグとして用いられるシールでもあるので緩和され
る。また２本発明による製作方法は、普通に入手できる
材料を用いかつ容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によって形成されたカム軸組立体の一
部分の絵画図、 第２図は、カム軸組立体の一部分の縦断面図。 第５図は、第２図の線３−３に沿ったカム軸の一部分の
断面図、 第４図は、成形プラグの曲面図。 第５図は、成形プラグの１１１面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、大体円形で軸方向に伸びるみぞをもつた軸方向孔を
   それぞれ備えている複数のカム要素およびジャーナル要
   素を用意する段階と、 前記孔を１本の共通軸に心を合せて所定の 位相と軸方向離間配位にして前記カム要素およびジャー
   ナル要素を位置決めする段階と、１本の中空管を前記孔
   とぴったりはまる関 係で前記カム要素およびジャーナル要素の中に挿入する
   段階と、 前記孔の形と相補的な形と前記中空管の内 径より大きい平均径とを有する成形プラグを用意する段
   階と、 前記成形プラグを所定の位置まで前記中空 管に押し込んで管壁を外方に変形する段階と、前記カム
   要素およびジャーナル要素を前記 中空管に前記所定の配位で恒久的に固定するように前記
   中空管をすべての前記孔と機械的に締りばめ係合するよ
   うに膨脹させる段階と、前記所定の位置に前記中空管の
   内径とぴっ たりと機械的に締りばめ係合した状態で前記成形プラグ
   を残すことによつて前記中空管にプラグをする段階と を含むことを特徴とするカム軸組立体の製法。 ２、前記成形プラグの前記中空管への押込みが成形プラ
   グの所定位置に達した後に容易に引抜きできる組立機械
   の部材によつてもたらされることを特徴とする請求項１
   に記載のカム軸組立体の製法。 ３、軸方向にみぞが伸びている大体円形を有する軸方向
   孔をそれぞれが備えた複数のカム要素およびジャーナル
   要素と、 軸方向に前記孔を貫通して伸びて前記カム 要素およびジャーナル要素と締りばめ係合している中空
   管と、 前記中空管の外壁に形成されて前記孔のみ ぞと締りばめ係合している軸方向突起と、 前記各要素の孔の形と相補的な形を有し、 前記中空管の内径と締りばめ係合しているプラグと、 を備えてなることを特徴とするカム軸組立体。