JPH07158412A - カムシャフトおよびその製造方法 - Google Patents

カムシャフトおよびその製造方法

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JPH07158412A
JPH07158412A JP5307811A JP30781193A JPH07158412A JP H07158412 A JPH07158412 A JP H07158412A JP 5307811 A JP5307811 A JP 5307811A JP 30781193 A JP30781193 A JP 30781193A JP H07158412 A JPH07158412 A JP H07158412A
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JP
Japan
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cam piece
shaft member
journal
spacer
shaft
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JP5307811A
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English (en)
Inventor
Koichi Yokota
浩一 横田
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Matsumoto Heavy Industry Co Ltd
Original Assignee
Matsumoto Heavy Industry Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0475—Hollow camshafts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 シャフト部材に対するカムピースのシャフト
部材の回転方向およびスラスト方向の固定強度が大き
く、異なるエンジンに対してもカムピース等の部品を共
通に使用することができる構造が簡単で製造が容易なカ
ムシャフトおよびその製造方法を提供する。 【構成】 シャフト部材１４を、中空のジャーナル１
２、軸孔１１ａを有するカムピース１１および中空のス
ペーサ部材１７に挿通する。これらジャーナル１２、カ
ムピース１１およびスペーサ部材１７をシャフト部材１
４の一端側の抜止部１４ａで抜止し、シャフト部材１４
の他端部にボルト１６を締結する。抜止部１４ａとボル
ト１６との間にて、ジャーナル１２、カムピース１１お
よびスペーサ部材１７を、所定の間隔および位相を有し
てシャフト部材１４に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのクランクシ
ャフトの回転に同期してエンジンの吸気弁や排気弁の開
閉を行うカムシャフトおよびその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用エンジンにおいては、Ｄ
ＯＨＣ機構の採用、気筒のＶ型配列等によりカムシャフ
トの本数が増える傾向にあり、これに伴って、エンジン
の動弁系が大型化、重量化するといった問題があった。
このため、カムシャフトに対しても、カムフェース面の
耐摩耗性等の性能を低下させることなく、重量の軽量化
を図ることが要請されている。
【０００３】そこで、従来、図１９に示すように、カム
ピース１およびジャーナル２とともにカムシャフト３を
構成しているシャフト部材４を中空円筒状のものとして
軽量化を図るとともに、カムピース１をシャフト部材４
とは別の耐摩耗性の大きい材料で製作し、たとえば図２
０ないし図２３のような加工法（いわゆるバルジ加工
法）あるいは図２４ないし図２７に示すような加工法
（いわゆる圧入法）を用いて、上記カムピース１をシャ
フト部材４へ固定するようにしていた。
【０００４】すなわち、図２０ないし図２３に示す加工
法では、上記カムピース１は、図２１に示すように、シ
ャフト部材４の外径よりも若干大きい径を有する軸孔１
ａを有するとともに、この軸孔１ａの内壁面には、上記
カムシャフト３が使用されるエンジンにより定まるカム
位相に等しい角度間隔を有して複数の凹部１ｂが形成さ
れたものを用いる。また、上記シャフト部材４は、図２
２に示すように、その外面にカムピース１の上記凹部１
ｂと同じ角度間隔を有して軸方向に平行に走る突条４ａ
が形成されたものを用いる。上記カムピース１の軸孔１
ａには、そのカムピース１のカム位相に従って上記シャ
フト部材４を挿通する。この状態で、図２３に図２０の
II−II線に沿う断面を示すように、シャフト部材４の中
空部に高圧流体または中空部より大径の拡管部を備えた
拡管治具を圧入してシャフト部材４を、矢印Ａ1で示す
ように、径方向に膨出変形させ、上記カムピース１をシ
ャフト部材４に固定する。
【０００５】一方、図２４ないし図２７に示す加工法で
は、上記カムピース１は、シャフト部材４に形成したセ
レーション部５の外径よりも若干小さい径を有する軸孔
１ａを有する（図２５参照）。また、上記シャフト部材
４は、図２６に示すように、その上記セレーション部５
の外面に上記シャフト部材４の軸方向に平行に走るロー
レット５ａが形成される。上記カムピース１の軸孔１ａ
には、そのカムピース１のカム位相に従って上記シャフ
ト部材４を位置決めするとともに、図２４において、矢
印Ａ2で示す向きに、上記カムピース１をシャフト部材
４の軸方向に力を作用させ、上記カムピース１の軸孔１
ａ内にシャフト部材４のセレーション部５を圧入し、図
２７に図２４のIII−III線に沿う断面を示すように、上
記カムピース１をシャフト部材４に固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シャフト部
材４の中空部に高圧流体または中空部より大径の拡管部
を備えた拡管治具を圧入してシャフト部材４を径方向に
膨出変形させ、カムピース１をシャフト部材４に固定す
る図２０から図２３の加工法では、カムピース１の軸孔
１ａの凹部１ｂにシャフト部材４の突条４ａが嵌合して
いるので、カムピース１はシャフト部材４の軸の回転方
向の接合強度は大きい。これに対して、シャフト部材４
の軸方向（スラスト方向）に対しては、シャフト部材４
の拡開によるカムピース１への圧接力による摩擦接合の
みにより、カムピース１がシャフト部材４に固定されて
いるだけであるので、カムピース１のシャフト部材４の
スラスト方向への接合力が小さいという問題があった。
また、シャフト部材４に各カムピース１を固定する際の
カム位相は、カムピース１の上記凹部１ａとシャフト部
材４の上記突条４ａとにより一定の角度に規定されてし
まい、シリンダ数の異なる（カム位相が異なる）エンジ
ンには、カムピース１を共通に使用することができない
という問題もあった。
【０００７】また、カムピース１をシャフト部材４の軸
方向に力を作用させ、カムピース１の軸孔１ａ内にシャ
フト部材４のセレーション部５を圧入して、カムピース
１をシャフト部材４に固定する図２４ないし図２７の加
工方法では、カムピース１の軸孔１ａ内へのシャフト部
材４のセレーション部５の圧入による摩擦接合により、
カムピース１がシャフト部材４に固定されているので、
カムピース１は、シャフト部材４の軸の回転方向にも、
また、シャフト部材４のスラスト方向に対しても、カム
ピース１のシャフト部材４への接合力が小さい。しか
も、この加工法では、シャフト部材４のカムピース１の
固定部分には、セレーション部５を形成しなければなら
ず、カムピース１の個数やジャーナル２のピッチ等が異
なるエンジンに対応するのが困難であった。
【０００８】本発明の目的は、シャフト部材に対するカ
ムピースのシャフト部材の回転方向およびスラスト方向
の両方の固定強度が大きく、シリンダ数の異なるエンジ
ンに対しても、カムピース等の部品を共通に使用するこ
とができる構造が簡単なカムシャフトを提供することで
ある。
【０００９】本発明のいま一つの目的は、特別な工具や
機械装置を使用することなく、種類の異なるエンジンの
カムシャフトを簡単に組み立てることができるカムシャ
フトの組立方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、一端側に抜止部を有する
シャフト部材と、このシャフト部材が挿通される中空の
ジャーナルと、上記シャフト部材が挿通される軸孔を有
するカムピースと、上記シャフト部材が挿通されてカム
ピースの間隔を規定する中空のスペーサと、上記シャフ
ト部材の一端側に位置する抜止部と、上記シャフト部材
の他端部に締結されて上記抜止部との間で上記カムピー
ス、ジャーナルおよびスペーサに上記シャフト部材の軸
方向に圧縮力を作用させて、上記カムピースを所定の間
隔および位相を有して上記シャフト部材に締結する締結
部材とを備えたことを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するため、請求項２にかか
る発明は、請求項１にかかる発明において、上記カムピ
ースと上記ジャーナルとの間および上記カムピースと上
記スペーサとの間に楔部材を備えたことを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するため、請求項３にかか
る発明は、請求項１にかかる発明において、上記カムピ
ースと上記ジャーナルと上記シャフト部材との間および
上記カムピースと上記スペーサと上記シャフト部材との
間に楔部材を備えたことを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するため、請求項４にかか
る発明は、請求項２または３にかかる発明において、上
記楔部材が鋼球であることを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するため、請求項５にかか
る発明は、請求項２または３にかかる発明において、上
記楔部材がシャフト部材とカムピースとの間に喰い込む
楔部分および上記シャフト部材とジャーナルまたはスペ
ーサとの間に喰い込むいま一つの楔部分とを有するチッ
プ状の板部材からなることを特徴とする。
【００１５】上記いま一つの目的を達成するため、請求
項６にかかる発明は、シャフト部材を中空のジャーナ
ル、軸孔を有するカムピースおよび中空のスペーサ部材
に挿通し、これらジャーナル、カムピースおよびスペー
サ部材をシャフト部材の一端側の抜止部で抜止し、上記
シャフト部材の他端部に締結部材を締結して、上記抜止
部と締結部材との間にて上記ジャーナル、カムピースお
よびスペーサ部材に上記シャフト部材の軸方向に圧縮力
を作用させ、上記カムピースを所定の間隔および位相を
有して上記シャフト部材に固定することを特徴とする。
【００１６】上記いま一つの目的を達成するため、請求
項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、
上記カムピースと上記ジャーナルとの間および上記カム
ピースと上記スペーサとの間に楔部材を配置して、上記
締結部材を締結することを特徴とする。
【００１７】上記いま一つの目的を達成するため、請求
項８にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、
上記カムピースと上記ジャーナルと上記シャフト部材と
の間および上記カムピースと上記スペーサと上記シャフ
ト部材との間に楔部材を配置して、上記締結部材を締結
することを特徴とする。
【００１８】
【発明の作用および効果】請求項１にかかる発明によれ
ば、ジャーナル、カムピースおよびスペーサに挿通され
たシャフト部材の一端部の抜止部と他端部に締結された
締結部との間でカムピース、ジャーナルおよびスペーサ
にシャフト部材の軸方向に圧縮力が作用して、カムピー
スが所定の間隔およびカム位相を有してシャフト部材に
固定されるので、カムピースのシャフト部材のスラスト
方向およびシャフトの軸の回転方向の接合力は、カムピ
ースに作用する圧縮強度に対応してカムピースとジャー
ナルおよびカムピースとスペーサとの接合面の摩擦力が
大きくなり、従来の摩擦接合に比較してはるかに大きい
接合力を得ることができる。また、カムピースのカム位
相の設定も任意であり、エンジンのバルブタイミングの
変更が一つのカムシャフトで行なうことができるので、
エンジンの多弁化により要求されるカム位相、カムピー
スとジャーナルとのピッチ等の多様化に容易に対応する
ことができる。
【００１９】また、請求項２にかかる発明によれば、締
結部材から作用する圧縮力により、カムピースとジャー
ナルとの間の楔部材がこれらカムピースとジャーナルを
塑性変形させるとともに、カムピースとスペーサとの間
の楔部材がこれらカムピースとスペーサを塑性変形させ
るので、楔部材によるくさび効果に加えて摩擦力も大き
くなり、カムピースのシャフト部材の回転方向およびス
ラスト方向の接合力を、より一層大きなものとすること
ができる。
【００２０】また、請求項３にかかる発明によれば、締
結部材から作用する圧縮力により、カムピースとジャー
ナルとシャフト部材との間の楔部材がこれらカムピース
とジャーナルとシャフト部材とを塑性変形させるととも
に、カムピースとスペーサとシャフト部材との間の楔部
材がこれらカムピースとスペーサとシャフト部材を塑性
変形させるので、楔部材によるくさび効果に加えて摩擦
力も大きくなり、カムピースのシャフト部材の回転方向
およびスラスト方向の接合力を、さらにより一層大きな
ものとすることができる。
【００２１】さらに、請求項４にかかる発明によれば、
楔部材は硬度の高い鋼球からなるものであるので、締結
部材から作用する圧縮力により、楔部材は容易にカムピ
ース、スペーサおよびジャーナル等を塑性変形させ、こ
れらの部材を確実に一体に接合することができる。
【００２２】さらにまた、請求項５にかかる発明によれ
ば、チップ状の板部材からなる楔部材の楔部分がシャフ
ト部材とカムピースとの間およびシャフト部材とジャー
ナルまたはスペーサとの間に喰い込んでこれらの部材を
塑性変形させるので、これら部材をより確実に一体に接
合することができる。
【００２３】さらにまた、請求項６にかかる発明によれ
ば、エンジンに応じて、中空のジャーナル、軸孔を有す
るカムピースおよび中空のスペーサ部材を用い、これら
ジャーナル、カムピースおよびスペーサ部材にシャフト
部材を挿通し、シャフト部材に締結部材を締結すること
により、特別な工具や機械装置を使用することなく、カ
ムシャフトが使用されるエンジンに適合する必要なカム
シャフトを簡単に組み立てることができる。
【００２４】さらにまた、請求項７にかかる発明によれ
ば、締結部材のシャフト部材への締結に際して、カムピ
ースとジャーナルとの間およびカムピースとスペーサと
の間に楔部材を配置して締結部材を締結することによ
り、カムピース、ジャーナルおよびスペーサに楔部材を
塑性変形させることができ、カムピース、ジャーナルお
よびスペーサを簡単かつ確実に一体に接合することがで
きる。
【００２５】さらにまた、請求項８にかかる発明によれ
ば、締結部材のシャフト部材への締結に際して、カムピ
ースと上記ジャーナルとシャフト部材との間およびカム
ピースとスペーサとシャフト部材との間にチップ状の楔
部材を配置して締結部材を締結することにより、カムピ
ース、ジャーナル、スペーサおよびシャフト部材に楔部
材を喰い込ませて塑性変形させることができ、カムピー
ス、ジャーナル、スペーサおよびシャフト部材を簡単か
つ容易に一体に接合することができる。
【００２６】
【実施例】以下に、添付の図面を参照して本発明の実施
例を説明する。本発明にかかるカムシャフトの一実施例
の一部断面正面図を図１に、また、図１の要部を拡大し
た断面図を図２に示す。
【００２７】上記カムシャフト１３は、中空円筒状のシ
ャフト部材１４を備える（図４参照）。このシャフト部
材１４は、その一端側に、他の部分よりも径が一段大き
くなった大径部１４ａを有する。この大径部１４ａに
は、具体的には図示しないが、たとえばチェーンスプロ
ケットが取り付けられ、このチェーンスプロケットとエ
ンジンのクランクシャフトに取り付けられたいま一つの
チェーンスプロケットとの間にチェーンが張り渡され
る。これにより、上記カムシャフト１３はエンジンのク
ランクシャフトの回転に同期して回転駆動される。上記
シャフト部材１４はまた、その他端部の内周面に、後述
するボルト１６が螺合するねじ溝１４ｂが形成されてい
る。
【００２８】上記シャフト部材１４には、ジャーナル１
２、カムピース１１（図３参照）およびスペーサ１７が
外嵌する。上記ジャーナル１２は、シャフト部材１４の
外径よりも僅かに大きい内径を有する中空円筒状を有す
る。また、上記カムピース１１は、シャフト部材１４の
外径よりも僅かに大きい径を有する軸孔１１ａを備え
る。さらに、上記スペーサ１７は、上記シャフト部材１
４の外径よりも僅かに大きい内径を有する中空円筒状を
有する。
【００２９】上記ジャーナル１２、カムピース１１およ
びスペーサ１７は、シャフト部材１４の一端側の上記大
径部１４ａを抜止部として、シャフト部材１４の他端部
に締結されたボルト１６により、上記シャフト部材１４
に外嵌して固定される。
【００３０】以上に説明した図１および図２の構造を有
するカムシャフト１３の組立は、次のようにして行うこ
とができる。すなわち、上記シャフト部材１４の他端部
より、上記カムシャフト１３が組み込まれるエンジンの
仕様に従って、順次、ジャーナル１２、スペーサ１７、
カムピース１１、ジャーナル１２、カムピース１１、
…、ジャーナル１２、カムピース１１を、上記シャフト
部材１４に嵌挿する。そして、上記各カムピース１１を
互いに上記エンジンのカム位相に合致させた状態で、上
記シャフト部材１４の他端部のねじ溝１４ｂにボルト１
６をねじ込んで、このボルト１６をシャフト部材１４に
締結すれば、上記カムシャフト１３が完成する。
【００３１】上記ジャーナル１２、カムピース１１およ
びスペーサ１７は、シャフト部材１４の一端部の大径部
１４ａと他端部に締結されたボルト１６との間で、ボル
ト１６のシャフト部材１４の上記他端部への締結によ
り、上記カムピース１１、ジャーナル１２およびスペー
サ１７には、シャフト部材１４の軸方向に圧縮力が作用
する。この圧縮力によるカムピース１１、ジャーナル１
２およびスペーサ１７の相互の摩擦接合によりカムピー
ス１１が所定の間隔および位相を有してシャフト部材１
４に固定されることになる。
【００３２】次に、上記ボルト１６のシャフト部材１４
への締結によるカムピース１１、ジャーナル１２および
スペーサ１７の摩擦接合について、その計算例を示す。
１．ボルト１６の締付けによるカムピース１１、ジャー
ナル１２およびスペーサ１７の圧縮力（シャフト部材１
４の軸力）の計算例一般に、ねじの降伏軸力Ｆfyは、次
の数１により求めることができる（ＪＩＳＢ １０８３
（１９９０） ねじの締付け通則 参照）。
【００３３】
【数１】 Ｆfy＝σyＡS／[１＋3｛(２／ｄA)(Ｐ／π ＋ μSｄ2ｓｅｃα´)｝]1/2
【００３４】ここで、 σy＝ボルト１６の降伏点または耐力 Ａs＝ねじの有効断面積 ｄA＝ねじの有効断面積に等しい面積をもつ円の直径 Ｐ＝ねじのピッチ μS＝ねじ面の摩擦係数 ｄ2＝ねじの有効径 α´＝ねじ山の山直角断面におけるフランク角 である。
【００３５】いま、ねじ材料の引張強さσBを１２０ｋ
ｇｆ／ｍｍ2とすると、降伏応力σyは約１０８ｋｇｆ／
ｍｍ2である。
【００３６】ねじの有効断面積Ａsは次の数２により求
める。
【００３７】
【数２】ＡS＝（ｄ−０．９３８２×Ｐ）2π／４
【００３８】ここで、 ｄ＝ねじ外径（ｍｍ） Ｐ＝ねじピッチ（ｍｍ） である。
【００３９】いま、ねじのサイズをＭ１８×１．０とす
ると、上記数２より、ＡS＝２２８．６（ｍｍ2）であ
る。
【００４０】ねじの有効断面積に等しい面積をもつ円の
直径ｄAは、次の数３により求められ、ｄA＝１７．１
（ｍｍ）となる。
【００４１】
【数３】ｄA＝ｄ−０．９３８２×Ｐ
【００４２】ねじ面の最小摩擦係数μsmin（ねじの表面
状態、表面処理で変化する。）は、μsmin＝０．１とす
る。
【００４３】ねじの有効径ｄ2は、次の数４により、ｄ2
＝１７．４（ｍｍ）となる。
【００４４】
【数４】ｄ2＝ｄ−０．６４９５１９×Ｐ
【００４５】ねじ山の山直角断面におけるフランク角α
´は、 α＝ねじ山のフランク角＝３０度 β＝ねじのリード角＝ｔａｎβ＝Ｐ／（πｄ2） とすると、次の数５により、α´＝２９．９９６度とな
る。
【００４６】
【数５】ｔａｎα´＝ｔａｎαｃｏｓβ
【００４７】以上から、数１を用いて、ねじの降伏軸力
Ｆfyは、Ｆfy＝２２３３４ｋｇｆとなる。以上の計算例
は、図６に示すＱ点の軸力を計算したものである。
【００４８】２．カム、ジャーナル１２およびスペーサ
１７の接合面回転方向の接合力の計算例（図５参照）図
５においてクロスハッチングが付されたカムピース１１
とジャーナル１２との接合面における摩擦の等価直径ｄ
wを、次の数６により求める。
【００４９】
【数６】 ｄw＝（ｄ0 3−ｄi 3）／（ｄ0 2−ｄi 2）×（２／３）
【００５０】図５において、ｄ0＝２８（ｍｍ），ｄ＝
２３（ｍｍ）とすると、上記数６より、ｄw＝２５．６
（ｍｍ）となる。
【００５１】上記接合面の摩擦の等価半径ｄw1はｄwの
１／２であるので、ｄw1＝１２．８（ｍｍ）である。
【００５２】上記接合面の摩擦力Ｔkは、次の数７で求
められる。
【００５３】
【数７】 Ｔk＝Ｆfy×μ×ｄw1×１×１０-3（ｋｇｆ・ｍ）
【００５４】上記接合面の摩擦係数μ＝０．１とする
と、上記数７から、 Ｔk＝２２３３４×０．１×１２．８×１×１０-3 ＝２８．６（ｋｇｆ・ｍ） となる。ただし、Ｔkは一つの接合面の摩擦力で、実際
には、カムピース１１、スペーサ１７およびジャーナル
１２は、それぞれ２つの接合面を有しているので、各々
の部品に発生する摩擦力（回転方向の接合トルク）は上
記で求めたＴkの２倍、すなわち、５７．２ｋｇｆ・ｍ
になる。これに対し、図２０から図２３において説明し
たものでは、上記摩擦力の計測値は、約３５ｋｇｆ・ｍ
であり、図２４から図２７において説明したものでは、
上記摩擦力の計測値は、約２８ｋｇｆ・ｍであった。
【００５５】上記したことから、カムピース１１のシャ
フト部材１４のスラスト方向およびシャフト部材１４の
軸の回りの回転方向の接合力は、カムピース１１に作用
する圧縮強度に対応した大きさとなり、従来の摩擦接合
に比較してはるかに大きい接合力を得ることができるこ
とが分かる。
【００５６】また、カムピース１１の位相角の設定も任
意であり、エンジンのバルブタイミングの変更が一つの
カムシャフト１３で行なうことができ、しかも、カムピ
ース１１、ジャーナル１２およびスペーサ１７にシャフ
ト部材１４を挿通して、ボルト１６をシャフト部材１４
に締結するだけで、簡単にカムシャフト１３を組み立て
ることができる。
【００５７】本発明のいま一つの実施例を図７ないし図
９に示す。この実施例は、図１から図６において説明し
た実施例において、カムピース１１とジャーナル１２と
の間に鋼球からなる楔部材２１を配置するとともに、カ
ムピース１１とスペーサ１７との間にも上記と同様の楔
部材２１を配置し、上記シャフト部材１４の他端部にボ
ルト１６を締結するようにしたものである。なお、図７
ないし図９において、図１から図６に対応する部分には
対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００５８】ボルト１６の締結の大きさは、この締結に
よりカムピース１１、ジャーナル１２およびスペーサ１
７に作用する圧縮力が、これらカムピース１１、ジャー
ナル１２およびスペーサ１７の弾性限度内となるような
大きさであっても、また、これらカムピース１１、ジャ
ーナル１２およびスペーサ１７の接合面を局部的に塑性
変形させてこれら接合面に喰い込むような大きさであっ
ても、さらには接合面どうしが密着するような大きさを
有していてもよい。
【００５９】このような構成であれば、カムピース１
１、ジャーナル１２およびスペーサ１７の接合面におけ
る摩擦係数が大きくなり、カムピース１１は、シャフト
部材１４の軸の回りの回転方向の接合力が、より一層大
きなものとなる。
【００６０】本発明のさらにいま一つの実施例を図１０
ないし図１２に示す。この実施例は、図７から図９にお
いて説明した実施例において、カムピース１１とジャー
ナル１２とシャフト部材１４との間に鋼球からなる楔部
材２１を配置するとともに、カムピース１１とスペーサ
１７とシャフト部材１４との間にも上記と同様に鋼球か
らなる楔部材２１を配置し、上記シャフト部材１４の他
端部にボルト１６を締結するようにしたものである。な
お、図１０ないし図１２において、図７から図９に対応
する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明
は省略する。
【００６１】ボルト１６の締結の大きさは、この締結に
よりカムピース１１、ジャーナル１２、スペーサ１７お
よびシャフト部材１４に作用する圧縮力が、これらカム
ピース１１、ジャーナル１２、スペーサ１７およびシャ
フト部材１４の弾性限度内となるような大きさであって
も、また、これらカムピース１１、ジャーナル１２、ス
ペーサ１７およびシャフト部材１４の接合面を局部的に
塑性変形させてこれら接合面に喰い込むような大きさで
あっても、カムピース１１、ジャーナル１２およびスペ
ーサ１７の接合面どうしが密着するような大きさを有し
ていてもよい。
【００６２】このような構成であれば、カムピース１
１、ジャーナル１２、スペーサ１７およびシャフト部材
１４の接合面における摩擦係数が大きくなり、カムピー
ス１１は、シャフト部材１４の軸の回りの回転方向の接
合力が、より一層大きなものとなる。
【００６３】本発明のさらにいま一つの実施例を図１３
ないし図１５に示す。この実施例は、図１０から図１２
において説明した実施例において、ねじ部材１６の締結
により、カムピース１１とシャフト部材１４との間に喰
い込む楔部分２２ｂおよびカムピース１１とジャーナル
１２またはスペーサ１７との間に喰い込むいま一つの楔
部分２２ａが一体となったチップ状の楔部材２２を、シ
ャフト部材１４とカムピース１１とジャーナル１２との
間、およびシャフト部材１４とカムピース１１とスペー
サ１７との間に配置し、上記シャフト部材１４の他端部
にボルト１６を締結するようにしたものである。なお、
図１３ないし図１５において、図１０から図１２に対応
する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明
は省略する。
【００６４】ボルト１６の締結の大きさは、この締結に
よりカムピース１１、ジャーナル１２、スペーサ１７お
よびシャフト部材１４に作用する圧縮力が、これらカム
ピース１１、ジャーナル１２、スペーサ１７およびシャ
フト部材１４の弾性限度内となるような大きさであって
も、また、これらカムピース１１、ジャーナル１２、ス
ペーサ１７およびシャフト部材１４の接合面を局部的に
塑性変形させてこれら接合面に上記楔部材２２の楔部分
２２ａ，２２ｂが喰い込むような大きさであっても、さ
らにカムピース１１、ジャーナル１２およびスペーサ１
７の接合面どうしが密着するような大きさを有していて
もよい。
【００６５】このような構成であれば、カムピース１
１、ジャーナル１２、スペーサ１７およびシャフト部材
１４が上記楔部材２２によりほぼ一体に結合された状態
となり、カムピース１１は、シャフト部材１４の軸の回
りの回転方向の接合力が非常に大きなものとなる。
【００６６】なお、上記図１３ないし図１５の実施例に
おいて、カムピース１１、ジャーナル１２、スペーサ１
７およびシャフト部材１４には、予め、上記楔部材２２
が嵌合する嵌合溝（図示せず。）を形成しておいてもよ
い。
【００６７】また、図１６から図１８に示すように、カ
ムピース１１の軸孔１１ａの開口周縁に楔面２３を形成
する一方、ジャーナル１２およびスペーサ１７に、上記
カムピース１１の軸孔１１ａの上記開口周縁に対応し
て、楔部分２４を形成するようにしてもよい。このよう
にすれば、楔部材２１，２２が不要になり、カムシャフ
ト１３の部品点数が削減されるとともにカムシャフト１
３の組立も容易になる。
【００６８】以上に説明した実施例では、シャフト部材
１４の他端部の内周面にねじ溝１４ｂを形成してボルト
１６を締結するようにしたが、シャフト部材１４の他端
部の外周面にねじ溝を形成し、ボルト１６に代えてナッ
トを締結するようにしてもよい。また、シャフト部材１
４は中実のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるカムシャフトの一実施例の一
部断面正面図である。
【図２】 図１のカムシャフトの要部を示す一部断面正
面図である。
【図３】 図２のIV−IV線に沿うカムピースの断面図で
ある。
【図４】 図２のIV−IV線に沿うシャフト部材の断面図
である。
【図５】 図２のIV−IV線に沿うカムピースとジャーナ
ルまたはスペーサの断面図である。
【図６】 最小摩擦係数と最大摩擦係数におけるボルト
の締付けトルクと締付け軸力との関係を示す説明図であ
る。
【図７】 本発明にかかるカムシャフトのいま一つの実
施例の要部の部分断面正面図である。
【図８】 図７のV−V線に沿う断面図である。
【図９】 図７のVI−VI線に沿う断面図である。
【図１０】 本発明にかかるカムシャフトのいま一つの
実施例の要部の部分断面正面図である。
【図１１】 図１０のVII−VII線に沿う断面図である。
【図１２】 図１０のVIII−VIII線に沿う断面図であ
る。
【図１３】 本発明にかかるカムシャフトのいま一つの
実施例の要部の部分断面正面図である。
【図１４】 図１３のIX−IX線に沿う断面図である。
【図１５】 図１３のX−X線に沿う断面図である。
【図１６】 本発明にかかるカムシャフトのいま一つの
実施例の要部の部分断面図である。
【図１７】 図１６のXI−XI線に沿う断面図である。
【図１８】 図１６のXII−XII線に沿う断面図である。
【図１９】 従来のカムシャフトの一部断面正面図であ
る。
【図２０】 図１９のカムシャフトの要部を示す正面図
である。
【図２１】 図２０のII−II線に沿うカムピースの断面
図である。
【図２２】 図２０のII−II線に沿うシャフト部材の断
面図である。
【図２３】 図２０のII−II線に沿う断面図である。
【図２４】 従来のいま一つのカムシャフトの一部断面
正面図である。
【図２５】 図２４のカムシャフトの要部を示す正面図
である。
【図２６】 図２４のIII−III線に沿うカムピースの断
面図である。
【図２７】 図２４のIII−III線に沿うシャフト部分の
断面図である。
【符号の説明】
１１ カムピース １１ａ 軸孔 １２ ジャーナル １３ カムシャフト １４ シャフト部材 １４ａ 大径部 １４ｂ ねじ溝 １６ ボルト １７ スペーサ ２１ 楔部材 ２２ 楔部材 ２３ 楔面 ２４ 楔面

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端側に抜止部を有するシャフト部材
    と、このシャフト部材が挿通される中空のジャーナル
    と、上記シャフト部材が挿通される軸孔を有するカムピ
    ースと、上記シャフト部材が挿通されてカムピースの間
    隔を規定する中空のスペーサと、上記シャフト部材の一
    端側に位置する抜止部と、上記シャフト部材の他端部に
    締結されて上記抜止部との間で上記カムピース、ジャー
    ナルおよびスペーサに上記シャフト部材の軸方向に圧縮
    力を作用させて、上記カムピースを所定の間隔および位
    相を有して上記シャフト部材に締結する締結部材とを備
    えたことを特徴とするカムシャフト。
  2. 【請求項２】 上記カムピースと上記ジャーナルとの間
    および上記カムピースと上記スペーサとの間に楔部材を
    備えたことを特徴とする請求項１記載のカムシャフト。
  3. 【請求項３】 上記カムピースと上記ジャーナルと上記
    シャフト部材との間および上記カムピースと上記スペー
    サと上記シャフト部材との間に楔部材を備えたことを特
    徴とする請求項１記載のカムシャフト。
  4. 【請求項４】 上記楔部材が鋼球であることを特徴とす
    る請求項２または３記載のカムシャフト。
  5. 【請求項５】 上記楔部材がシャフト部材とカムピース
    との間に喰い込む楔部分および上記シャフト部材とジャ
    ーナルまたはスペーサとの間に喰い込むいま一つの楔部
    分とを有するチップ状の板部材からなることを特徴とす
    る請求項２または３記載のカムシャフト。
  6. 【請求項６】 シャフト部材を中空のジャーナル、軸孔
    を有するカムピースおよび中空のスペーサ部材に挿通
    し、これらジャーナル、カムピースおよびスペーサ部材
    をシャフト部材の一端側の抜止部で抜止し、上記シャフ
    ト部材の他端部に締結部材を締結して、上記抜止部と締
    結部材との間にて上記ジャーナル、カムピースおよびス
    ペーサ部材に上記シャフト部材の軸方向に圧縮力を作用
    させ、上記カムピースを所定の間隔および位相を有して
    上記シャフト部材に固定することを特徴とするカムシャ
    フトの製造方法。
  7. 【請求項７】 上記カムピースと上記ジャーナルとの間
    および上記カムピースと上記スペーサとの間に楔部材を
    配置して、上記締結部材を締結することを特徴とする請
    求項６記載のカムシャフトの製造方法。
  8. 【請求項８】 上記カムピースと上記ジャーナルと上記
    シャフト部材との間および上記カムピースと上記スペー
    サと上記シャフト部材との間に楔部材を配置して、上記
    締結部材を締結することを特徴とする請求項６記載のカ
    ムシャフトの製造方法。
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