JPH05285558A - 複合カムシャフトおよびその製造方法 - Google Patents

複合カムシャフトおよびその製造方法

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JPH05285558A
JPH05285558A JP4114126A JP11412692A JPH05285558A JP H05285558 A JPH05285558 A JP H05285558A JP 4114126 A JP4114126 A JP 4114126A JP 11412692 A JP11412692 A JP 11412692A JP H05285558 A JPH05285558 A JP H05285558A
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JP
Japan
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pipe member
oil passage
inner pipe
oil
outer pipe
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JP4114126A
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English (en)
Inventor
Nobuo Sakate
宣夫 坂手
Tatsuto Fukushima
立人 福島
Katsuya Ouchi
勝哉 大内
Yoshifumi Yamamoto
義史 山本
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】通路断面積の小さいオイル通路を簡単な構成に
より形成することができ、充分な潤滑油圧力上昇を得る
と共に、オイル供給のレスポンス向上を図る。 【構成】アウタパイプ部材4の内周面に円周上等間隔に
複数のオイル通路構成部材5を設け、各オイル通路構成
部材5の内側にインナパイプ部材6を配設し、インナパ
イプ部材6の内部に流体圧力を加えて、上記インナパイ
プ部材6を膨出成形し、インナパイプ部材6、アウタパ
イプ部材4、オイル通路構成部材5を一体化することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの吸排気弁
を開閉操作するために用いるような複合カムシャフトお
よびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カムシャフトの軽量化を図るため
に、例えば、特公平2−62333号公報に記載のよう
なカムシャフトおよびその製造方法が既に発明されてい
る。すなわち、図10に示すようにカムピース91の軸
孔92にパイプ部材93を配設し、上述のカムピース9
1をバルジ加工機内の2つ割り構造の一対の金型(図示
せず)で保持する一方、上述のパイプ部材93の内部に
約120MPa(120×106 パスカル)の液体圧力
を加えて、このパイプ部材93をカムピース91の軸孔
92に膨出成形(バルジ成形)し、パイプ部材93とカ
ムピース91とを一体化したカムシャフトおよびその製
造方法である。
【0003】この従来のカムシャフトにおいては同カム
シャフトの軽量化を図ることができる利点がある反面、
次のような問題点があった。つまり、上述のカムシャフ
トには、通常動弁手段としてのスイングアーム、ロッカ
アーム、タペットとの摺動抵抗を低減する目的でオイル
通路94が形成され、このオイル通路94内のエンジン
潤滑油を被潤滑部に導出するために、上述のカムピース
91のベースサークルに対応する部位にオイル孔95が
形成される。しかし、上述のカムシャフトにおいては、
パイプ部材93の内空部がそのままオイル通路94とし
て利用され、このオイル通路94の通路断面積が極めて
大きい関係上、空気の混入(所謂かみこみ)が発生し、
油圧上昇が不充分となり、加えてエンジン始動時からエ
ンジン潤滑油が被潤滑部全体に供給されるまでに長時間
を要し、エンジン回転数に対する潤滑油圧のレスポンス
(応答性)が極めて悪い問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項1記
載の発明は、通路断面積の小さいオイル通路を簡単な方
法により、形成することができ、充分な油圧上昇を得る
と共に、オイル供給のレスポンス向上を図ることができ
る複合カムシャフトの製造方法の提供を目的とする。
【0005】この発明の請求項2記載の発明は、上記請
求項1記載の発明の目的と併せて、部品点数の削減を図
ると共に、製造性の向上を図ることができる複合カムシ
ャフトの製造方法の提供を目的とする。
【0006】この発明の請求項3記載の発明は、オイル
通路の通路断面積を小さくすることができ、充分な油圧
上昇を得ると共に、オイル供給のレスポンス向上を図る
ことができる複合カムシャフトの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載
の発明は、アウタパイプ部材の内周面に円周上等間隔に
複数のオイル通路構成部材を設け、上記各オイル通路構
成部材の内側にインナパイプ部材を配設し、上記インナ
パイプ部材の内部に流体圧力を加えて、上記インナパイ
プ部材を膨出成形し、上記インナパイプ部材、アウタパ
イプ部材、オイル通路構成部材を一体化する複合カムシ
ャフトの製造方法であることを特徴とする。
【0008】この発明の請求項2記載の発明は、上記請
求項1記載の発明の構成と併せて、アウタパイプ部材の
内周面に、内方側に開放された複数の凹状部を円周上等
間隔に一体形成し、上記各凹状部に内側にインナパイプ
部材を配設し、上記インナパイプ部材の内部に流体圧力
を加えて、上記インナパイプ部材を膨出成形し、上記イ
ンナパイプ部材の外周面と上記凹状部との間にオイル通
路を形成する複合カムシャフトの製造方法であることを
特徴とする。
【0009】この発明の請求項3記載の発明は、アウタ
パイプ部材の内周面に円周上等間隔に複数のオイル通路
構成部材を設け、上記各オイル通路構成部材の内側に配
設されたインナパイプ部材が、上記アウタパイプ部材内
周面およびオイル通路構成部材側に一体的に膨出された
複合カムシャフトであることを特徴とする。
【0010】
【発明の効果】この発明の請求項1記載の発明によれ
ば、アウタパイプ部材の内周面に設けられたオイル通路
構成部材の内側にインナパイプ部材を配設し、このイン
ナパイプ部材の内部に流体圧力を加えるバルジ成形によ
り上述のインナパイプ部材をアウタパイプ部材内周面お
よびオイル通路構成部材側へ膨出成形する方法であるか
ら、オイル通路は上述のオイル通路構成部材により形成
される。
【0011】このため通路断面積の小さいオイル通路を
簡単な方法により形成することができ、充分な油圧上昇
を得ることができると共に、オイル供給のレスポンス
(エンジン回転数に対する潤滑油圧のレスポンス)向上
を図ることができる効果がある。
【0012】この発明の請求項2記載の発明によれば、
上記請求項1記載の発明の効果と併せて、アウタパイプ
部材の内周面に一体形成された各凹状部の内側にインナ
パイプ部材を配設し、このインナパイプ部材の内部に流
体圧力を加えるバルジ成形により上述のインナパイプ部
材をアウタパイプ部材内周面および各凹状部側へ膨出成
形する方法であるから、オイル通路は上述のインナパイ
プ部材の外周面と各凹状部との間にそれぞれ形成され
る。
【0013】しかも上述の凹状部はアウタパイプ部材の
内周面に例えば引抜き手段(tube drawing)により予め
一体形成されているので、部品点数の削減を図ることが
できると共に、製造性の向上を図ることができる効果が
ある。
【0014】この発明の請求項3記載の発明によれば、
上述のオイル通路構成部材の内側に配設されたインナパ
イプ部材が、アウタパイプ部材内周面およびオイル通路
構成部材側に一体的に膨出された構造であるから、上述
のオイル通路構成部材により形成されるオイル通路の通
路断面積を小さくすることができて、充分な油圧上昇を
得ることができると共に、オイル供給のレスポンス向上
を図ることができる効果がある。
【0015】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は複合カムシャフトおよびその製造方法を
示し、図1に示す複合カムシャフト1は、所定形状で、
かつクロム・モリブデン鋼(JIS SCM420)製
のカムピース2を設け、このカムピース2の軸孔3内に
アウタパイプ部材4を配設し、このアウタパイプ部材4
の内周面に例えば円周上90度の等間隔に合計4本のオ
イル通路構成パイプ5…を配設し、これら各オイル通路
構成パイプ5…の内側に配設されたインナパイプ部材6
が、バルジ成形手段により、上述のアウタパイプ部材4
の内周面および各オイル通路構成パイプ5…側に一体的
に膨出されると共に、アウタパイプ部材4の外周面が上
述のバルジ成形時に、カムピース2の軸孔3に一体的に
結合され、さらに、カムピース2におけるカムノーズ2
aと反対側のベースサークル2bに対応して、ベースサ
ークル2b外面からオイル通路構成パイプ5内のオイル
通路10に至るオイル導出用のオイル孔7を穿設してい
る。
【0016】ここで、上述のアウタパイプ部材4、オイ
ル通路構成パイプ5、インナパイプ部材6としては、例
えば機械構造用炭素鋼鋼管12種(JIS STKM1
2)を用い、バルジ成形時において上述のインナパイプ
部材6の内部に加える液体圧力は、バルジ加工機(図示
せず)による約150MPa(150×106 パスカ
ル)の圧力に設定する。
【0017】次に図2乃至図5を参照して、上述の複合
カムシャフト1を製造する方法について詳述する。ま
ず、図2、図3に示すように、カムピース2の軸孔3内
に、この軸孔3の内径より若干小径の外径を有するアウ
タパイプ部材4を配設し、このアウタパイプ部材4の内
周面に円周上90度の等間隔に合計4本のオイル通路構
成パイプ5…を配設して、これら各オイル通路構成パイ
プ5…の内部に同パイプ5の内径潰れ防止の目的で液体
を封入すると共に、各オイル通路構成パイプ5…の両端
には液体流出を防ぐためのプラグ(図示せず)を嵌入す
る。
【0018】次に上述の合計4本のオイル通路構成パイ
プ5…の内側に、アウタパイプ部材4と同心円状になる
如くインナパイプ部材6を配設し、上述の各要素2,
4,5,6の相対位置に関係を保持して、これら各要素
2,4,5,6をバルジ加工機(図示せず)にセットす
る。
【0019】次に、図3に示すインナパイプ部材6の内
部に約150MPaの液体圧力を加えると、このインナ
パイプ部材6は図4に示す如くアウタパイプ部材4の内
周面および各オイル通路構成パイプ5…側に膨出され、
アウタパイプ部材4、オイル通路構成パイプ5、インナ
パイプ部材6が一体化され、上述のオイル通路構成パイ
プ5内がオイル通路10に設定されると共に、上述のア
ウタパイプ部材4の外周面がバルジ成形時に、カムピー
ス2の軸孔3に一体的に結合される。なお、この実施例
では上述のバルジ成形時に図5に示す如くジャーナル部
8を同時成形する。
【0020】次に上述の各要素2,4,5,6をバルジ
加工機から取外し、オイル通路構成パイプ5…の両端に
嵌入したプラグを除去して、これら各オイル通路構成パ
イプ5…内に予め封入した液体を流出させる。
【0021】次に図5に示すように、カムピース2にお
けるカムノーズ2aと反対側のベースサークル2bに対
応して、ベースサークル2b外面からオイル通路構成パ
イプ5内のオイル通路10に至るオイル導出用のオイル
孔7を例えばドリル加工により穿設すると共に、上述の
ジャーナル部8において合計4本の各オイル通路構成パ
イプ5内部に至るようにアウタパイプ部材4の4箇所か
らドリル加工を施して、オイル穴9…を形成し、さらに
上述の各オイル通路構成パイプ5…の両端を封止して、
図1に示す如き複合カムシャフト1を得る。
【0022】このようにして製造された複合カムシャフ
ト1には、上述の各オイル通路構成パイプ5…によりオ
イル通路10が形成されるので、このオイル通路10の
通路断面積を小さくすることができ、この結果、充分な
油圧上昇を得ることができると共に、オイル供給レスポ
ンス(エンジン回転数に対する潤滑油圧のレスポンス)
向上を図ることができる効果がある。
【0023】なお、上述のオイル通路構成パイプ5とし
て、同パイプ5の外周面に予め樹脂をコーティングした
ものを用い、防振効果および防音効果の向上を図るよう
に構成してもよい。
【0024】図6は複合カムシャフトの他の実施例を示
し、同図に示す複合カムシャフト11は、所定形状で、
かつクロム・モリブデン鋼(JIS SCM420)製
のカムピース12を設け、このカムピース12の軸孔1
3内にアウタパイプ部材14を配設し、このアウタパイ
プ部材14の内周面には予め引抜き加工により2つのリ
ブ15,15間にパイプ部材14の内方側に開放され、
かつ円周上90度の等間隔に位置する合計4個の凹状部
16…を一体形成し、これら各凹状部16…の内側に配
設されたインナパイプ部材17が、バルジ成形手段によ
り、上述のアウタパイプ部材14の内周面および各リブ
15,15側に一体的に膨出され、インナパイプ部材1
7の外周面と、各凹状部16との間にオイル通路20が
形成されると共に、アウタパイプ部材14の外周面が上
述のバルジ成形時に、カムピース12の軸孔13に一体
的に結合させ、さらに、カムピース12におけるカムノ
ーズ12aと反対側のベースサークル12bに対応し
て、ベースサークル2b外面から上述の凹状部16に至
るオイル導出用のオイル孔18を穿設している。
【0025】ここで、上述のアウタパイプ部材14、イ
ンナパイプ部材17としては、例えば、機械構造用炭素
鋼鋼管12種(JIS STKM12)を用い、バルバ
成形時において上述のインナパイプ部材17の内部に加
える液体圧力は、バルジ加工機(図示せず)による約1
50MPa(150×106 パスカル)の圧力に設定す
る。
【0026】次に図7乃至図9を参照して、上述の複合
カムシャフト11を製造する方法について詳述する。ま
ず、図7に示すように、カムピース12の軸孔13内
に、この軸孔13の内径より若干小径の外径を有し、か
つ円周上90度の等間隔に上述のリブ15,15および
凹状部16が引抜き手段により予め一体形成されたアウ
タパイプ部材14を配設する。
【0027】次に同図に示すように合計4個の凹状部1
6…の内側に、アウタパイプ部材14と同心円状になる
如くインナパイプ部材17を配設し、上述の各要素1
2,14,17の相対位置関係を保持して、これら各要
素12,14,17をバルジ加工機(図示せず)にセッ
トする。
【0028】次に図7に示すインナパイプ部材17の内
部に約150MPaの液体圧力を加えると、このインナ
パイプ部材17は図8に示す如くアウタパイプ部材14
の内周面および各リブ15,15側に膨出され、アウタ
パイプ部材14、インナパイイプ部材17が一体化され
ると共に、上述のアウタパイプ部材14の外周面がバル
ジ成形時に、カムピース12の軸孔13に一体的に結合
され、しかも、インナパイプ部材17の外周面と上述の
各凹状部16…との間にはオイル通路20が形成され
る。なお、この実施例では上述のバルジ成形時に図9に
示す如くジャーナル部21を同時形成する。
【0029】次に上述の各要素12,14,17をバル
ジ加工機から取外した後に、図9に示すように、カムピ
ース12におけるカムノーズ12aと反対側のベースサ
ークル12bに対応して、ベースサークル12b外面か
ら凹状部16の内部に至るオイル導出用のオイル孔18
を例えばドリル加工により穿設すると共に、上述のジャ
ーナル部21において合計4本の各オイル通路20…に
達するようにアウタパイプ部材14の4箇所からドリル
加工を施して、オイル穴19…を形成し、さらに上述の
各オイル通路20…の両端を封止して、図6に示す如き
複合カムシャフト11を得る。
【0030】このようにして製造された複合カムシャフ
ト11には、上述の各凹状部16とインナパイプ部材1
7の外周面との間にオイル通路20がそれぞれ形成され
るので、このオイル通路20の通路断面積を小さくする
ことができ、この結果、充分な油圧上昇を得ることがで
きると共に、オイル供給のレスポンス(エンジン回転数
に対する潤滑油圧のレスポンス)向上を図ることができ
る効果がある。
【0031】また上述のリブ15,15および凹状部1
6を一体形成した引抜き加工によるアウタパイプ部材1
4を用いるので、図1乃至図5を参照して述べた先の実
施例と比較して、オイル通路構成パイプ5…の配設作業
および同パイプ5内への液体封入作業が不要となるた
め、部品点数の削減を図ることができるのは勿論、製造
性の大幅な向上と、製造工程の低減との両立を図ること
ができる効果がある。
【0032】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の請求項1および請求項3記載のオ
イル通路構成部材は、第1実施例(図1乃至図5参照)
のオイル通路構成パイプ5と、第2実施例(図6乃至図
9参照)の凹状部16とに対応するも、この発明は、上
述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0033】例えば、上記各実施例においてはインナパ
イプ部材のアウタパイプ部材側への膨出成形(バルジ加
工成形)と同時に、アウタパイプ部材をカムピースの軸
孔に一体結合すべく構成したが、この製造方法に代え
て、第1バルジ加工工程で、アウタパイプ部材をカムピ
ースの軸孔に一体結合し、次に上述のアウタパイプ部材
の内部にインナパイプ部材を配設した後に、第2バルジ
加工工程で、インナパイプ部材をアウタパイプ部材の内
周面およびオイル通路構成部材側に膨出成形する方法で
あってもよい。
【0034】また上記各実施例においては1本のカム軸
に対して合計4個のカムピースを固定する関係上、円周
上90度の等間隔にてオイル通路構成部材を配設した
が、1本のカム軸に合計n個のカムピースを固定する場
合には、円周上(360/n)度の等間隔にてオイル通
路構成部材を配設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合カムシャフトを示す断面図。
【図2】本発明の複合カムシャフトの製造方法における
バルジ加工前の斜視図。
【図3】バルジ加工前の断面図。
【図4】バルジ加工後の断面図。
【図5】ドリル加工後の断面図。
【図6】本発明の複合カムシャフトの他の実施例を示す
断面図。
【図7】本発明の複合カムシャフトの製造方法の他の実
施例を示すバルジ加工前の断面図。
【図8】バルジ加工後の断面図。
【図9】ドリル加工後の断面図。
【図10】従来のカムシャフトおよびその製造方法を示
す断面図。
【符号の説明】
4…アウタパイプ部材 5…オイル通路構成パイプ 6…インナパイプ部材 10…オイル通路 14…アウタパイプ部材 16…凹状部 17…インナパイプ部材 20…オイル通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 義史 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アウタパイプ部材の内周面に円周上等間隔
    に複数のオイル通路構成部材を設け、上記各オイル通路
    構成部材の内側にインナパイプ部材を配設し、上記イン
    ナパイプ部材の内部に流体圧力を加えて、上記インナパ
    イプ部材を膨出成形し、上記インナパイプ部材、アウタ
    パイプ部材、オイル通路構成部材を一体化する複合カム
    シャフトの製造方法。
  2. 【請求項2】アウタパイプ部材の内周面に、内方側に開
    放された複数の凹状部を円周上等間隔に一体形成し、上
    記各凹状部に内側にインナパイプ部材を配設し、上記イ
    ンナパイプ部材の内部に流体圧力を加えて、上記インナ
    パイプ部材を膨出成形し、上記インナパイプ部材の外周
    面と上記凹状部との間にオイル通路を形成する請求項1
    記載の複合カムシャフトの製造方法。
  3. 【請求項3】アウタパイプ部材の内周面に円周上等間隔
    に複数のオイル通路構成部材を設け、上記各オイル通路
    構成部材の内側に配設されたインナパイプ部材が、上記
    アウタパイプ部材内周面およびオイル通路構成部材側に
    一体的に膨出された複合カムシャフト。
JP4114126A 1992-04-06 1992-04-06 複合カムシャフトおよびその製造方法 Pending JPH05285558A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101150588B1 (ko) * 2009-05-07 2012-05-31 현대하이스코 주식회사 하이드로포밍을 이용한 다중복합강관 및 그 제조방법
US8499740B2 (en) 2009-09-22 2013-08-06 Hyundai Motor Company Engine braking system for vehicles
US8602000B2 (en) 2009-07-31 2013-12-10 Hyundai Motor Company Engine brake unit

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