JPH05141503A - カム軸 - Google Patents
カム軸Info
- Publication number
- JPH05141503A JPH05141503A JP4134086A JP13408692A JPH05141503A JP H05141503 A JPH05141503 A JP H05141503A JP 4134086 A JP4134086 A JP 4134086A JP 13408692 A JP13408692 A JP 13408692A JP H05141503 A JPH05141503 A JP H05141503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- hollow shaft
- slit
- deformation
- eccentric range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
- B21D53/845—Making camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液圧拡張により中空軸１上に取付けられるカ
ム２が，偏心範囲に中心穴から出る少なくとも１つの凹
所を持つているカム軸において，カム２と中空軸１との
間に摩擦結合のみを使用して，拡張される中空軸１に対
してカム２を回り止めする充分大きい保持力を得る。 【構成】 偏心範囲に形成される凹所が，拡張中カム２
の弾性変形を周囲にわたつて均一化しかつ偏心範囲でこ
の弾性変形を大きくするスリツト３として形成され，こ
のスリツト３の深さにより，偏心範囲におけるカム２の
変形特性が他の範囲におけるカム２の変形特性に合わさ
れ，スリツト３の中への中空軸１の変形がおこらないよ
うに，このスリツト３の幅が小さくされている。
ム２が，偏心範囲に中心穴から出る少なくとも１つの凹
所を持つているカム軸において，カム２と中空軸１との
間に摩擦結合のみを使用して，拡張される中空軸１に対
してカム２を回り止めする充分大きい保持力を得る。 【構成】 偏心範囲に形成される凹所が，拡張中カム２
の弾性変形を周囲にわたつて均一化しかつ偏心範囲でこ
の弾性変形を大きくするスリツト３として形成され，こ
のスリツト３の深さにより，偏心範囲におけるカム２の
変形特性が他の範囲におけるカム２の変形特性に合わさ
れ，スリツト３の中への中空軸１の変形がおこらないよ
うに，このスリツト３の幅が小さくされている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，液圧拡張により中空軸
上に取付けられるカムが，偏心範囲に中心穴から出る少
なくとも１つの凹所を持つている，カム軸に関する。
上に取付けられるカムが，偏心範囲に中心穴から出る少
なくとも１つの凹所を持つている，カム軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなカム軸は公知である。この公
知のカム軸では，このカム軸の中心穴から出る凹所は，
中空軸の液圧拡張の際中空軸の材料がカムの凹所へ入り
込むように寸法を設定されているので，周方向において
カムと拡張される中空軸との間にかみ合い結合が行われ
て，中空軸上でカムが回るのを防止される。
知のカム軸では，このカム軸の中心穴から出る凹所は，
中空軸の液圧拡張の際中空軸の材料がカムの凹所へ入り
込むように寸法を設定されているので，周方向において
カムと拡張される中空軸との間にかみ合い結合が行われ
て，中空軸上でカムが回るのを防止される。
【０００３】液圧拡張の際中空軸の材料がカムの凹所へ
入り込むようにするため，中空軸の材質，カムに形成さ
れる凹所の寸法及び中空軸の肉厚を適当に選んで，後で
の使用中に損傷特に永久破壊の原因となる中空軸の局部
的な過大応力が液圧拡張の際生じないようにせねばなら
ない。更に液圧拡張の際中空軸の自由伸張を確実に支持
するダイスを使用して，拡張過程を行うことが必要であ
る。
入り込むようにするため，中空軸の材質，カムに形成さ
れる凹所の寸法及び中空軸の肉厚を適当に選んで，後で
の使用中に損傷特に永久破壊の原因となる中空軸の局部
的な過大応力が液圧拡張の際生じないようにせねばなら
ない。更に液圧拡張の際中空軸の自由伸張を確実に支持
するダイスを使用して，拡張過程を行うことが必要であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底にある課
題は，最初にあげた種類のカム軸を改良して，カムと中
空軸とのかみ合い結合を行うため中空軸中で局部的に応
力が高まるのを回避し，カムと中空軸との間に摩擦結合
のみを使用して，拡張される中空軸に対してカムを回り
止めする充分大きい保持力を得ることである。
題は，最初にあげた種類のカム軸を改良して，カムと中
空軸とのかみ合い結合を行うため中空軸中で局部的に応
力が高まるのを回避し，カムと中空軸との間に摩擦結合
のみを使用して，拡張される中空軸に対してカムを回り
止めする充分大きい保持力を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば，偏心範囲に形成される凹所が，拡張中
カムの弾性変形を周囲にわたつて均一化しかつ偏心範囲
でこの弾性変形を大きくするスリツトとして形成され，
このスリツトの深さにより，偏心範囲におけるカムの変
形特性が他の範囲におけるカムの変形特性に合わされ，
スリツトの中への中空軸の変形がおこらないように，こ
のスリツトの幅が小さくされている。
本発明によれば，偏心範囲に形成される凹所が，拡張中
カムの弾性変形を周囲にわたつて均一化しかつ偏心範囲
でこの弾性変形を大きくするスリツトとして形成され，
このスリツトの深さにより，偏心範囲におけるカムの変
形特性が他の範囲におけるカムの変形特性に合わされ，
スリツトの中への中空軸の変形がおこらないように，こ
のスリツトの幅が小さくされている。
【０００６】
【発明の効果】本発明の利点として，液圧拡張の際中空
軸の材料が入り込まないスリツトは，偏心範囲における
カムの弾性を高めると共に，カムの周囲にわたつてこの
カムの弾性変形を均一化する。カムの周囲にわたる弾性
変形のこの均一化は，全周にわたつて均一な戻り変形力
を生ずる結果，全体として保持力が著しく増大して，カ
ムと中空軸との摩擦結合によりカムを中空軸上に固定
し，回り止めを行う。公知のカムでは，その弾性戻り変
形のため生ずる保持力がほぼ不変な肉厚を持つ範囲に限
られるが，本発明によるカムでは，この保持力が偏心範
囲にも生ずる。なぜならば，本発明によるスリツトの形
成により，この偏心範囲がその変形特性を肉厚のほぼ同
じ他の範囲の変形特性に合わされているからである。同
じ材料及び同じ拡張圧力を使用する場合，同一寸法で３
０％だけ大きい保持力が得られる。この保持力は，カム
軸の大きい荷重においても，摩擦結合のみによつてカム
を拡張される中空軸上に固定するのに充分である。
軸の材料が入り込まないスリツトは，偏心範囲における
カムの弾性を高めると共に，カムの周囲にわたつてこの
カムの弾性変形を均一化する。カムの周囲にわたる弾性
変形のこの均一化は，全周にわたつて均一な戻り変形力
を生ずる結果，全体として保持力が著しく増大して，カ
ムと中空軸との摩擦結合によりカムを中空軸上に固定
し，回り止めを行う。公知のカムでは，その弾性戻り変
形のため生ずる保持力がほぼ不変な肉厚を持つ範囲に限
られるが，本発明によるカムでは，この保持力が偏心範
囲にも生ずる。なぜならば，本発明によるスリツトの形
成により，この偏心範囲がその変形特性を肉厚のほぼ同
じ他の範囲の変形特性に合わされているからである。同
じ材料及び同じ拡張圧力を使用する場合，同一寸法で３
０％だけ大きい保持力が得られる。この保持力は，カム
軸の大きい荷重においても，摩擦結合のみによつてカム
を拡張される中空軸上に固定するのに充分である。
【０００７】
【実施態様】本発明の別の特徴によれは，スリツトがカ
ムの偏心範囲に形成される切欠きへ移行している。この
ような切欠きにより，カムの重量が軽減されるだけでな
く，カムの周範囲にわたつて異なる質量集積によりこれ
まで不可避であつた不平衡が除去される。
ムの偏心範囲に形成される切欠きへ移行している。この
ような切欠きにより，カムの重量が軽減されるだけでな
く，カムの周範囲にわたつて異なる質量集積によりこれ
まで不可避であつた不平衡が除去される。
【０００８】偏心範囲におけるカムの変形特性を他の範
囲におけるカムの変形特性に適切に合わせるため，本発
明の別の特徴によれば，カムの偏心範囲に複数のスリツ
トが形成されている。これらのスリツトの幅及び深さは
異なるように選ぶことができる。
囲におけるカムの変形特性に適切に合わせるため，本発
明の別の特徴によれば，カムの偏心範囲に複数のスリツ
トが形成されている。これらのスリツトの幅及び深さは
異なるように選ぶことができる。
【０００９】
【実施例】図面には，本発明によるカム軸の３つの実施
例と従来の技術によるカム及び本発明によるカムの変形
特性の対比とが示されている。
例と従来の技術によるカム及び本発明によるカムの変形
特性の対比とが示されている。
【００１０】図１及び２に示す第１実施例は，中空軸１
とこの中空軸１上に中空軸１の拡張により取付けられる
カム２，軸受メタル及び場合によつては平歯車とから成
るカム軸の一部を示し，図１及び２に示すカム軸部分に
関連してカム２のみが示されている。このカム２は，初
期状態において中空軸１の外径より少し大きい中心穴を
持つているので，カム２を中空軸１上へ所望の位置では
めることができる。続いて図１に矢印で示すように，中
空軸１従つてカム２の液圧拡張が行われる。
とこの中空軸１上に中空軸１の拡張により取付けられる
カム２，軸受メタル及び場合によつては平歯車とから成
るカム軸の一部を示し，図１及び２に示すカム軸部分に
関連してカム２のみが示されている。このカム２は，初
期状態において中空軸１の外径より少し大きい中心穴を
持つているので，カム２を中空軸１上へ所望の位置では
めることができる。続いて図１に矢印で示すように，中
空軸１従つてカム２の液圧拡張が行われる。
【００１１】中空軸１及びカム２のこの液圧拡張は，少
なくともカム２に関して弾性範囲のみで行われる。中空
軸１の内部における拡張圧力の低下後カム２に存在する
弾性戻り変形力が，拡張される中空軸１上へカム２の圧
力ばめを行うので，カム２と中空軸１との間に摩擦結合
が行われて，中空軸１上における移動及び回転が防止さ
れる。
なくともカム２に関して弾性範囲のみで行われる。中空
軸１の内部における拡張圧力の低下後カム２に存在する
弾性戻り変形力が，拡張される中空軸１上へカム２の圧
力ばめを行うので，カム２と中空軸１との間に摩擦結合
が行われて，中空軸１上における移動及び回転が防止さ
れる。
【００１２】図５には公知のカム２の変形待性が示され
ている。これからわかるように，カム２は肉厚のほぼ不
変な範囲においてのみ拡張され，偏心範囲ではここに存
在する大きい質量集積のため実際上弾性拡張はおこらな
い。従つて弾性拡張のため拡張圧力の低下後存在する戻
り変形力は，偏心範囲で開いているクランプのように，
クランプ端部へ向かつて減少する力で作用する。
ている。これからわかるように，カム２は肉厚のほぼ不
変な範囲においてのみ拡張され，偏心範囲ではここに存
在する大きい質量集積のため実際上弾性拡張はおこらな
い。従つて弾性拡張のため拡張圧力の低下後存在する戻
り変形力は，偏心範囲で開いているクランプのように，
クランプ端部へ向かつて減少する力で作用する。
【００１３】図１及び２による第１実施例では，カム２
が偏心範囲にスリツト３を持つているが，このスリツト
３の幅は中空軸１の肉厚を考慮して小さくされて，中空
軸１の液圧拡張の際この中空軸１の材料がスリツト３へ
入り込まないようにしている。従つてスリツト３は，中
空軸１の材料が入り込むことにより一種のかみ合い結合
をカム２と中空軸１との間に行うことのないように
なつている。
が偏心範囲にスリツト３を持つているが，このスリツト
３の幅は中空軸１の肉厚を考慮して小さくされて，中空
軸１の液圧拡張の際この中空軸１の材料がスリツト３へ
入り込まないようにしている。従つてスリツト３は，中
空軸１の材料が入り込むことにより一種のかみ合い結合
をカム２と中空軸１との間に行うことのないように
なつている。
【００１４】スリツト３の作用が図６に示されている。
この図からわかるように，中空軸１の液圧拡張中カム２
の弾性変形が，スリツト３により周囲にわたつて均一に
される。スリツト３の存在により，偏心範囲においても
カム２の弾性変形が行われる。図６の半径方向に延びる
矢印の長さで示すように，この弾性変形は他の範囲にお
けるカム２の弾性変形に合わされている。従つてカム２
の偏心範囲にスリツト３を形成することにより，拡張圧
力の低下後カム２と中空軸１との摩擦結合の大きさが著
しく増すのみならず，弾性戻り変形力が今や一種の閉じ
た輪のように作用するので，カム２と中空軸１との摩擦
結合が更に著しく改善される。
この図からわかるように，中空軸１の液圧拡張中カム２
の弾性変形が，スリツト３により周囲にわたつて均一に
される。スリツト３の存在により，偏心範囲においても
カム２の弾性変形が行われる。図６の半径方向に延びる
矢印の長さで示すように，この弾性変形は他の範囲にお
けるカム２の弾性変形に合わされている。従つてカム２
の偏心範囲にスリツト３を形成することにより，拡張圧
力の低下後カム２と中空軸１との摩擦結合の大きさが著
しく増すのみならず，弾性戻り変形力が今や一種の閉じ
た輪のように作用するので，カム２と中空軸１との摩擦
結合が更に著しく改善される。
【００１５】偏心範囲におけるカム２の変形特性を他の
範囲におけるカム２の変形特性に一層よく合わせること
ができるようにするため，図３の第２実施例によれば，
複数のスリツト３も形成することができる。この場合こ
れらのスリツト３の数，長さ及び幅は，カム２の形状及
びその材料に応じて選ばれる。カム２を鋼から作り，例
えば異形断面棒から裁断することができる。更にカム２
を所望の形状に焼結するか又は鋳造することも可能であ
る。
範囲におけるカム２の変形特性に一層よく合わせること
ができるようにするため，図３の第２実施例によれば，
複数のスリツト３も形成することができる。この場合こ
れらのスリツト３の数，長さ及び幅は，カム２の形状及
びその材料に応じて選ばれる。カム２を鋼から作り，例
えば異形断面棒から裁断することができる。更にカム２
を所望の形状に焼結するか又は鋳造することも可能であ
る。
【００１６】特に最後の場合図４の第３実施例により，
カム２の偏心範囲にあるスリツト３に続いて切欠き４を
形成することができる。この切欠き４はカム２の重量を
減少するだけでなく，周囲にわたつて異なる質量集積に
より，不平衡をも回避する。
カム２の偏心範囲にあるスリツト３に続いて切欠き４を
形成することができる。この切欠き４はカム２の重量を
減少するだけでなく，周囲にわたつて異なる質量集積に
より，不平衡をも回避する。
【図１】中空軸とカムとから成るカム軸の第１実施例の
横断面図である。
横断面図である。
【図２】図１によるカム軸の一部の縦断面図である。
【図３】第２実施例の図１に対応する横断面図である。
【図４】第３実施例の図１及び２に対応する横断面図で
ある。
ある。
【図５】中空軸の液圧拡張による弾性変形の際における
従来のカムの変形特性図である。
従来のカムの変形特性図である。
【図６】図１による本発明のカムの図５に対応する変形
特性図である。
特性図である。
１ 中空軸 ２ カム ３ スリツト
Claims (3)
- 【請求項１】 液圧拡張により中空軸上に取付けられる
カムが，偏心範囲に中心穴から出る少なくとも１つの凹
所を持つているものにおいて，偏心範囲に形成される凹
所が，拡張中カム（２）の弾性変形を周囲にわたつて均
一化しかつ偏心範囲でこの弾性変形を大きくするスリツ
ト（３）として形成され，このスリツト（３）の深さに
より，偏心範囲におけるカム（２）の変形特性が他の範
囲におけるカム（２）の変形特性に合わされ，スリツト
（３）の中への中空軸（１）の変形がおこらないよう
に，このスリツト（３）の幅が小さくされていることを
特徴とする，カム軸。 - 【請求項２】 スリツト（３）がカム（２）の偏心範囲
に形成される切欠き（４）へ移行していることを特徴と
する，請求項１に記載のカム軸。 - 【請求項３】 カム（２）の偏心範囲に複数のスリツト
（３）が形成されていることを特徴とする，請求項１又
は２に記載のカム軸。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914112365 DE4112365A1 (de) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Nockenwelle |
| DE4112365.4 | 1991-04-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141503A true JPH05141503A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=6429683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134086A Pending JPH05141503A (ja) | 1991-04-16 | 1992-04-10 | カム軸 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0509239A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05141503A (ja) |
| DE (1) | DE4112365A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004501310A (ja) * | 2000-06-23 | 2004-01-15 | メルツ，カール | カムシャフト用カムの製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4437396C2 (de) * | 1994-10-19 | 1998-01-22 | Jansen Manfred Dr Ing | Gebaute Nockenwelle |
| DE10347100B4 (de) * | 2003-10-10 | 2006-11-02 | Daimlerchrysler Ag | Drehfeste Verbindung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61282663A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-12 | Nissan Motor Co Ltd | 中空カムシヤフト |
| DE3720597C1 (de) * | 1987-05-12 | 1988-08-11 | Schneider Gesenkschmiede | Hohlwelle |
| DE3738809A1 (de) * | 1987-11-15 | 1989-05-24 | Emitec Emissionstechnologie | Nocken mit haertbarer laufbahn |
| DE3803683A1 (de) * | 1988-02-07 | 1989-08-17 | Emitec Emissionstechnologie | Gebaute welle, insbesondere nockenwelle, kurbelwelle oder getriebewelle |
-
1991
- 1991-04-16 DE DE19914112365 patent/DE4112365A1/de active Granted
-
1992
- 1992-03-12 EP EP92104252A patent/EP0509239A1/de not_active Withdrawn
- 1992-04-10 JP JP4134086A patent/JPH05141503A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004501310A (ja) * | 2000-06-23 | 2004-01-15 | メルツ，カール | カムシャフト用カムの製造方法 |
| JP4674033B2 (ja) * | 2000-06-23 | 2011-04-20 | メルツ，カール | カムシャフト用カムの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4112365C2 (ja) | 1993-02-18 |
| DE4112365A1 (de) | 1992-10-22 |
| EP0509239A1 (de) | 1992-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |