JPH06341304A - 往復動ピストン・エンジン用カム軸 - Google Patents

往復動ピストン・エンジン用カム軸

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JPH06341304A
JPH06341304A JP5221529A JP22152993A JPH06341304A JP H06341304 A JPH06341304 A JP H06341304A JP 5221529 A JP5221529 A JP 5221529A JP 22152993 A JP22152993 A JP 22152993A JP H06341304 A JPH06341304 A JP H06341304A
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tube
groove
camshaft
cam
transmission member
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JP5221529A
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Michael J Hartnett
ミッチェル・ジェイ・ハートネット
Robert Lugosi
ロバート・ルゴシ
James Rollins
ジェイムス・ローリンス
John P Cook
ジョン・パトリク・クック
Jeffrey A Clark
ジェフリィ・エイ・クラーク
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Torrington Co
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】往復動ピストンエンジン用の組立型カム軸に関
し、カム軸の中空管と伝動部機間に相対回転力が働いて
も、２の相対回転を防止し、確実に固着する製法を提供
する。 【構成】一本の管１３に軸方向に間隔をあけて取付けた
カム１０，１２と軸受リング１４を管の表面に円周方向
に間隔をあけてできる突起をカムと軸受の内面に形成し
たみぞ２２，２４，２６に伸び込ませることによって、
管に恒久的に固着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はピストンエンジンを往復
動させるカム軸に関する。さらに詳しくいえば、本発明
は、新規なカム軸および軸受、カムなどを個々の部品と
して作り込まれて固定されている新規なカム軸である。
【０００２】
【従来の技術】フリードリッヒ・ジヨーダン（Ｆｒｉｅ
ｄｌｉｃｈ Ｊａｒｄａｎ）に１９８３年５月１０日付
けで与えられた米国特許第４，３８２，３９０号、「往
復動ピストンエンジン用カム軸は、軸受、カムなどを個
々の部品として作り、管に固定したカム軸を示してい
る。ジヨーダンのカム軸においては、管を油圧装置また
はゴム装置によって膨張させて、管の外側壁をカムおよ
び軸受リングの内側表面の形と一致させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、ジヨーダン
のカム軸を作ることにある大きな欠点は、カムの内側の
管の壁の軸線が管の残部の壁の軸線から完全にずれてい
ることである。従って、中空軸を広げてもカムに著しい
変形が生じないことを確実にするために複数のカムをそ
れらの外形に対応するダイスに挿入することが必要であ
る。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】簡単に記載すると、こ
のカム軸は、複数の円周方向に間隔をあけて軸方向に伸
びる突起が外側表面にある回転可能な管を備えている。
これらの突起は、管の壁の数箇所の部分を管の軸線から
離れる方向に膨張させることによって形成される。軸方
向に間隔をおいた伝動部材が管の回りに取り付けられ
る。各伝動部材には、円周方向に間隔をおいて、軸方向
に伸びるみぞがそれらの内面にある。管の突起は、伝動
部材のみぞの中に突起の頂上部とみぞの底部の間にすき
まのある状態で伝動部材を管に恒久的に固着する。
【０００５】
【実施例】以下の詳細な説明および図面を参照すること
によって本発明およびその多くの利点をさらに理解でき
る。
【０００６】各図面およびさらに詳しくは第１図を参照
すると、カム軸の製作は、伝動部材であるカム１０およ
び１２並びに軸受リング１４（一つの軸受だけ示してあ
る）を管１３の上を通して所望の場所にすべらすことに
よって達成される。カムおよび軸受リングは、互いに軸
方向に間隔をあけており、それらの所望の軸方向および
半径方向の位置にきちっと保持されている。
【０００７】各カムの内面と、軸受リングの内面は、管
１３の外径より十分大きな内径を有し、．０２５ｍ
ｍ（．００１インチ）から．２５ｍｍ（．０１インチ）
にわたる管対カム隙間および管対軸受リング隙間を与え
る。
【０００８】カム１０の内面およびカム１２の内面は、
それぞれ円周方向に間隔をおいて、カム１０および１２
を完全に通して軸方向に伸びるみぞ２２および２４をも
っている。同様に、軸受リング１４の内面は、円周方向
に間隔をおいて軸受リング１４を完全に通して伸びるみ
ぞ２６をもっている。
【０００９】カムおよび軸受リングを管に恒久的に固着
するためには、管の壁の数箇所の部分を管の軸線から離
れる方向にカムおよび軸受リングの内面にあるみぞの中
に膨張させる。第４図ないし第６図に示した実施例にお
いては、管の数個の部分を機械的に膨張させてある。
【００１０】第４図に示したように、エキスパンダ工具
３６が管１３を半ば突き通して動かされた後の状態で示
されている。エキスパンダ工具３６は、軸受リング１４
とカム１２を通り抜けて軸方向に動かされたものであ
る。もちろん、カム軸を完全に作るためには、エキスパ
ンダ工具３６がカム１０を通り抜けた後に操作を完了す
る。複数の円周方向に離れた半球形の硬質材料の突起２
８がエキスパンダ工具３６の一端の近くでエキスパンダ
軸に埋められている。突起２８の実効直径は、管１３の
内径より十分に大きく、突起に管１３の一部分をカムの
みぞと軸受リングのみぞの中に膨張させてカムと軸受リ
ングを管に恒久的に固着する。
【００１１】第５図に示されているように、半球形硬質
材料の突起２８は、それらの突起が内部でカムまたは軸
受リングのところを通り抜けるとき、硬質材料の突起２
８が軟い管材料をみぞの中に膨張させるように位置決め
されている。膨張した結果、管１３の円周全体が外方に
動かされる。管１３の初期直径とカムおよび軸受リング
の内面との間の差がほんのわずかあるため、管の外面
は、カムおよび軸受リングの内面をしっかり押しつけ
る。
【００１２】ピストンエンジンを往復動させる完成した
カム軸は外面に複数の円周方向に間隔をおいて軸方向に
伸びる突起３０（第６図参照）をもった回転可能な管１
３を備えることになる。もちろん、これらの突起は、管
の壁の数箇所の部分を管の軸線から離れる方向に膨張さ
せることによって形成される。すなわち、カムの軸線と
軸受リングの軸線は、管１３の残部の軸線と同じであ
る。これは、フリードリッヒ・ジヨーダンに１９８３年
５月１０日に与えられた米国特許第４，３８２，３９０
号「往復動ピストン・エンジン用カム軸」に示されたカ
ム軸ときわだって相違する点である。管の突起は、カム
と軸受の中にみぞの底部とすきまのある状態で伸び込ん
でカムと軸受リングを管に恒久的に固着している。
【００１３】特定の例として、管１３は、カム軸の意図
した用途に従って、壁厚が３．１７ｍｍ（．１２５イン
チ）から３．８１ｍｍ（．１５０インチ）にわたり、外
径が２５．４ｍｍ（１インチ）から３１．７ｍｍ（１−
１／４インチ）にわたっていてもよい。例えば、自動車
およびデイ−ゼル用のカム軸は、その他の目的のものよ
り大きいであろう。管対カム隙間および管対軸受リング
隙間は、．０２５４ｍｍ（．００１インチ）から．２５
４ｍｍ（．０１０インチ）にわたっている。カムにある
みぞおよび軸受リングにあるみぞは、約．５０８ｍ
ｍ（．０２０インチ）の深さで、３．２ｍｍ（１／８イ
ンチ）から６．４ｍｍ（１／４インチ）にわたる半径を
もっていてもよい。エキスパンダ工具３６は、管１３の
内径より約．５０８ｍｍ（．０２０インチ）小さい外径
を有し、突起が管１３の内径より約２．０３２ｍｍ（．
０８０インチ）大きくなるであろう。
【００１４】管１３は、最大硬さがＲＣ４０である成形
可能な鋼で作られるのが好ましい。カムは、最小硬さを
ＲＣ５８になるように焼入れ可能な鋼で作られるのが好
ましい。適当量の炭素（例えば、０．８％）を含むよう
にした合金鋼（例えば、Ｍｎ０．１０〜０．２５％，Ｍ
ｏ０．５０ ０．６０％，Ｎｉ１．７５〜１．９０％，
Ｃｕ０．１５％ｍａｘ）の粉末鍛造品の材料もまたカム
として用いて好結果を得た。軸受リングは、ブシユと共
存できる鋼または鉄であるのが好ましい。これも、見掛
け硬さがＲＢ９０の粉末冶金リングを用いた。
【００１５】
【発明の効果】本願発明のカム軸は、伝動部材のみぞの
形状を円の一部を含む凹形状とし、同様に中空管の突起
の形状を円の一部を含む凸形状とし、中空管の突起の頂
上部とみぞの底部との間にすきまがある状態でみぞの両
端縁部が突起の立ち上り部を絶えず押圧するように構成
している。この構成における伝動部材のみぞの底部と中
空管の突起の頂上との間のすきまがあることによつて、
加工時に伝動部材がわずかに弾性変形したことに基づく
管に対する締め付け力が確実かつ有効に伝動部材のみぞ
の両端縁部に作用し、伝動部材と中空管の間に相対回転
力が働いても伝動部材のみぞの両端縁部の押圧効果によ
って伝動部材と中空管の相対回転を確実に防止できるの
である。
【００１６】一方、従来技術のように、中空管の突起の
頂上と中空管のみぞの底部が接触するまで膨張させたも
のでは伝動部のみぞの端縁部に伝動部材の収縮力が有効
に作用しないので、二つの部材間の相対回転運動の防止
力が低いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 管の上を滑らした軸方向に間隔をおいたカム
と軸受リングを示す縦断面図、
【図２】 図１の線２−２に沿い、矢印の方向に見た断
面図、
【図３】 図１の線３−３に沿い、矢印の方向に見た断
面図、
【図４】 エキスパンダ工具を管を半ば通り抜けさせ
て、管の縦の数箇所の部分を変位させた後の部品を示す
カム軸を通る縦断面図、
【図５】 図４の線５−５に沿い矢印の方向に見た断面
図、および
【図６】 管の突起をカムのみぞの中に組合せた配置を
示す、拡大寸法の断面図である。種々の図において、同
様の部品を同様の番号で表わしている。
【符号の説明】
１０，１２ カム １４ 軸受リング ２２，２４，２６ みぞ ２８ 突起 ３６ エキスパンダ工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムス・ローリンス アメリカ合衆国コネチカット州ウインステ ッド、リーチング・ヒル・ロード 179 (72)発明者 ジョン・パトリク・クック アメリカ合衆国コネチカット州シムスバリ ィ、ウインドハム・ドライブ 44 (72)発明者 ジェフリィ・エイ・クラーク アメリカ合衆国コネチカット州リバート ン、ピーオーボックス 78

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円周方向に間隔をおいて軸方向に伸びる
    複数の突起を有する回転可能な管と、前記突起の位置に
    対応した位置で円周方向に間隔をおいて軸方向に伸びる
    みぞを内面に有し、前記管の回りに軸方向に間隔をおい
    て取り付けた複数の伝動部材とを備え、前記突起は、管
    の壁の数箇所の部分を管の軸線から半径方向に遠ざかる
    方へ膨張させてあり、前記管の軸線に直角な断面が円の
    一部を含む凸形状のものであり、前記みぞは前記伝動部
    材の軸線に直角な断面が少なくとも一部分に円の一部を
    含む凹形状のものであり、前記突起の両立上り部が前記
    みぞの両端縁部によって押圧され、前記管の突起が該突
    起の頂上部と前記みぞの底部との間にすきまを残した状
    態で前記伝動部材のみぞの中に伸びこんで前記伝動部材
    を前記管に恒久的に固着していることを特徴とする往復
    動ピストン・エンジン用カム軸。
  2. 【請求項２】 前記凸形状が円の一部であり、前記凹形
    状が少なくとも前記両端縁部に隣接した部分において円
    形曲線である特許請求の範囲第１項に記載の往復動ピス
    トン・エンジン用カム軸。
  3. 【請求項３】 前記凸形状及び前記凹形状は全体が単一
    の円の一部であり、前記凸形状の円の半径が前記凹形状
    の円の半径より大である特許請求の範囲第１項に記載の
    往復動ピストン・エンジン用カム軸。
  4. 【請求項４】 前記伝動部材がカムを含んでいる特許請
    求の範囲第１項に記載の往復動ピストン・エンジン用カ
    ム軸。
  5. 【請求項５】 前記伝動部材がカムと軸受リングを含む
    特許請求の範囲第１項に記載の往復動ピストン・エンジ
    ン用カム軸。
JP5221529A 1986-01-17 1993-09-07 往復動ピストン・エンジン用カム軸 Pending JPH06341304A (ja)

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