JPH0326809A - 内燃機関のカムシャフトおよびその製造方法 - 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、４サイクル型の内燃機関のカムシャフトおよ
びその製造方法に関する。

［従来の技術］ ４サイクル型の内燃機関は、たとえば実開昭６３−６７
６０３号公報のごとく、吸気バルブおよび排気バルブを
、その上方に配設されて回転するカムンヤフトのカムに
より開閉作動させる形式が一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような内燃機関におけるカムシャフトは、高回転時
においても変形しない高い剛性と、回転によって生じる
慣性力を小さくするための軽量化が望まれるもので、特
に慣性力の大小はシャフト本体に対して偏心しているカ
ムに負うところが大きい。

本発明はこれに鑑みてなされたものであって、剛性の向
上と軽量化がともに図ることのできる内燃機関のカムシ
ャフトおよびその製造方法を提供することを目的とする
。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明のカムシャフトおよびその製造方法は、上記目的
を達或するためになされたものであって、そのカムシャ
フトは、シャフト本体上のカムにおける偏心部に孔が形
或され、この孔の内面と、シャフト本体およびカムの表
面が硬化処理されてなることを特徴としている。またそ
の製造方法は、シャフト本体およびカムを一体に或形し
、次いでカムの偏心部Ｉこ孔を形或した後、この孔の内
面と、シャフト本体およびカムの表面を硬化処理するこ
とを特徴としている。

［作用］ 本発明のカムシャフトによれば、カムの偏心部に孔が形
或されていることにより、カムが軽量化して回転により
生じる慣性力の低減が図られるとともに、前記孔の内面
、およびシャ７］・本体とカムの表面に硬化処理が施さ
れているから、剛性の向上が図られる。

また、本発明の力人シャフトの製造方法によれば、上記
のカムシャフトを容易に得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本実施例に係る内燃機関の一部断面を示して
いる。図中符号ｌは、内部に図示せぬビストンが嵌装さ
れたシリンダブロンクｌａと、シリンダヘッドｌｂと、
シリンダヘッド力／（−１（とが一体に固定されてなる
シリンダ、２はシリンダヘソド１ｂと前記ピストンとに
よって形或される燃焼室である。

シリンダヘッド１ｂには、燃焼室２に開口する混合気の
供給口、すなわち吸気ポート３が複数（この場合二つ）
形戊され、これら吸気ボート３は、シリンダへッド１ｂ
にバルブガイド４を介して挿入されｌ；吸気バルブ５ｌ
こよって開閉される。なお、図示はされていないが、シ
リンダへッドｌｂには、燃焼室２に開口し、かつ排気バ
ルブによって開閉される燃焼ガスの排気口、すなわち排
気ボートが形戊されている。

前記吸気バルブ５の動作は以下に説明する動弁機構６に
よってなされる。

この動弁機構６は、シリンダブロック１ａの図中下方に
設けられた図示せぬクランクンヤフトと平行に配設され
たシャフト本体７およびこのシャフト本体７上に一体に
形戊されて吸気バルブ５と対応するカム８からなるカム
ンヤ７ト９と、各カム８と吸気ハルブ５どの間に配され
て両者に当接するバルブリフタ１０と、吸気バルブ５を
常時閉じる方向に付勢するバルブスプリングｌ１とカラ
構或されている。

カムンヤ７ト９は、そのシャフト本体７が、シリンダヘ
ッドｌｂとシリンダヘッド力バー１ｃとの間に回転自在
に支持され、シャフト本体７の途中に設けられたカムギ
ャ１２に巻回されるカムチェーンｌ３を介して前記クラ
ンクシャフ］・に連結されており、このクランクシャフ
トによって回転させられる。

そして、このカムシャフト９の回転によって、バルブリ
フタ１０がカム８とバルブスプリングｌｌによって往復
動させられるにともない、吸気バルブ５が開閉作動させ
られるようになっている。

ところで、上述した動弁機構６におけるカムシャフト９
上のカム８は、第２図に示すように、シャフト本体７と
同心円をなす基部８ａと、ここから突出する偏心部８ｂ
とからなるものであるが、この偏心部８ｂには、その両
側面間にわたって貫通する適宜な大きさの孔ｌ４が形成
されている。

この孔１４は、内径が一定でシャフト本体７の軸方向に
延びており、その中心は、カムプロ７イールの対称線ｉ
，と、偏心部８ｂの長さの中央線１ｉ２が直交する点に
位置している。すなわち偏心部８ｂの中央に形戊されて
いる。

そして、このようなカム８を備えたカムシャフト９にお
いては、その表面および内面、すなわちシャフト本体７
の表面と、シャフト本体７の中空内面と、カム８の表面
と、このカム８に形或された孔１４の内面が、たとえば
、窒化あるいは侵炭等の処理手段によって所定の厚さ硬
化処理が施されている。

上記カムシャフト９によれば、カム８の偏心部８ｂに孔
ｌ４が形戊されているから、カム８が軽量化し、これに
ともなって、回転により生じる慣性力の低減が図られる
。この結果、内燃機関は、混合気の供給量を調整するス
ロットルの作動に対して優れた応答性を有するものとな
る。

また、カムシャフト９はその表面が硬化処理されている
ことから、高い剛性を有するものとなっているが、カム
８の偏心部８ｂに形威された孔ｌ４の内面も硬化処理さ
れているから、このカム８自体も大幅な剛性の向上が図
られ、このため、カムシャフト９の耐久性も格段に向上
する。

また、カム８に形成された孔１４は、偏心部８ｂの中央
に設けられているから、回転方向におけるバランスに影
響が出ないようになっている。

第３図は前記カム８の両側面間にわたって貫通形威され
る孔の変形例を示している。

すなわち、このカム８の偏心部８ｂには、前記対称線１
１を線対称とする位置にそれぞれ孔１５が形戊され、こ
れら孔ｌ５よりも偏心部８ｂの先端側に、孔ｌ５よりも
大径の孔１６が形威されている。この孔ｌ６は、その中
心が対称線ｌ１上に位置している。このような孔１５、
１６の配置により、偏心部８ｂは回転方向のバランスに
影響が出ないようになっている。そして、これら孔１５
、１６の内面も、上記と同様に表面硬化処理が施されて
いる。

なお、上記実施例の孔１４（１５、１６）は、カム８に
おける偏心部８ｂを貫通しているが、本発明はこれに限
らず、貫通しない孔であってもよい。

この場合、カム８の軸方向のバランスに影響が出ないよ
う、偏心部８ｂの両側面から同一の深さに孔を形戒する
といった構或が好適である。

また、上記カムシャフト９は吸気バルブ５を作動させる
ものであるが、排気バルブを作動させるカムシャフトに
も適用可能であることは言うまでもない。

続いて、本発明に係る上記カムシャフト９の製造方法の
一実施例を説明する。

シャフト本体７およびカム８を、鋳造あるいは鍛造とい
った戊形手段により一体に戊形してカムシャフト９の素
材を作り、次いで、シャフト本体７における軸受けに摺
接する周面と、前記バルブリ７夕１０に当接するカム８
の周面とを研磨する。

次いで、カム８の偏心部８ｂに、前記孔１４（あるいは
１　５、１　６）をドリル等の工具によって切削して貫
蒲形成する。

このようにカム８に孔１　４（１　５、１　６）を形戊
した後、窒化あるいは浸炭等の表面硬化処理手段により
、シャフト本体７の表面と、シャフｌ・本体７の中空内
面と、カム８の表面と、このカム８に形成された孔１４
（１５、１６）の内面を、所定の厚さ硬化処理する。

次いで、先に研磨したシャフト本体７の軸受けに摺接す
る周面と、カム８の周面を最終研磨し、カムシャフト９
を得る。

このような方法によれば、カム８に孔１４（１５、１６
）が形或された後に表面硬化処理がなされるから、この
孔１４（１５、１６）の内面も硬化処理が施され、カム
８自体も高い剛性を有するカムシャフト９が容易に製造
される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のカムシャフトによれば、
カムの偏心部に孔が形成されていることにより、カムが
軽量化して回転により生じる慣性力の低減が図られると
ともに、前記孔の内面、およびシャフト本体とカムの表
面に硬化処理が施されているから、剛性の向上が図られ
る・また、本発明のカムシャフトの製造方法によれば、
上記のカムシャフトを容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカムシャフトを備える内燃機関の
一部断面図、第２図は第１図の■一■線に沿う矢視断面
図、第３図はカムの孔の変形例を示し第１図の■−■線
に対応した図である。 ６・・・・・・動弁機構、　　７・・・・・・シャフト
本体、８・・・・・・カム、　　　　　８ｂ・・・・・
・偏心部、９・・・・・・カムシャ７｝、１４、１５、
１６・・・・・・孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャフト本体上のカムにおける偏心部に孔が形成
   され、この孔の内面と、シャフト本体およびカムの表面
   が硬化処理されてなることを特徴とする内燃機関のカム
   シャフト。（２）シャフト本体およびカムを一体に成形
   し、次いでカムの偏心部に孔を形成した後、この孔の内
   面と、シャフト本体およびカムの表面を硬化処理するこ
   とを特徴とするカムシャフトの製造方法。