JPH07189612A - 組み合わせカムシャフト - Google Patents
組み合わせカムシャフトInfo
- Publication number
- JPH07189612A JPH07189612A JP872992A JP872992A JPH07189612A JP H07189612 A JPH07189612 A JP H07189612A JP 872992 A JP872992 A JP 872992A JP 872992 A JP872992 A JP 872992A JP H07189612 A JPH07189612 A JP H07189612A
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- Japan
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- cam
- shaft
- hardness
- ridge
- vickers hardness
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 組み合わせカムシャフトのシャフトとカムと
の結合強度を確保することを目的とする。 【構成】 表面に突条が形成されたシャフトをカムに形
成された取付け孔内に嵌合させることにより、前記カム
の内面によって前記突条を切削あるいは塑性変形させ
て、前記シャフトとカムとを一体化してなる組み合わせ
カムシャフトであって、前記シャフトの硬さがビッカー
ス硬度１５０〜５５０であり、前記カムの接合部の硬さ
がビッカース硬度１８０〜６５０であり、かつ、カムの
硬さがシャフトの硬さの１．２倍以上であることを特徴
とする。
の結合強度を確保することを目的とする。 【構成】 表面に突条が形成されたシャフトをカムに形
成された取付け孔内に嵌合させることにより、前記カム
の内面によって前記突条を切削あるいは塑性変形させ
て、前記シャフトとカムとを一体化してなる組み合わせ
カムシャフトであって、前記シャフトの硬さがビッカー
ス硬度１５０〜５５０であり、前記カムの接合部の硬さ
がビッカース硬度１８０〜６５０であり、かつ、カムの
硬さがシャフトの硬さの１．２倍以上であることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に用いられる
カムシャフトに係わり、特に、シャフトとカムとを個別
に形成し、これらを圧入等の手段によって一体化してな
るカムシャフトに関するものである。
カムシャフトに係わり、特に、シャフトとカムとを個別
に形成し、これらを圧入等の手段によって一体化してな
るカムシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関等においては、吸排気弁
の作動を行わせるために図１に示すようなカムシャフト
１が用いられており、このカムシャフト１は、中実ある
いは中空のシャフト２と、このシャフト２の外周面に一
体に設けられた複数のカム３とによって構成されてい
る。
の作動を行わせるために図１に示すようなカムシャフト
１が用いられており、このカムシャフト１は、中実ある
いは中空のシャフト２と、このシャフト２の外周面に一
体に設けられた複数のカム３とによって構成されてい
る。
【０００３】そして、このようなカムシャフト１として
は、切削加工や鋳造等によってシャフト２とカム３とを
一体化したものや、特開昭６３ー２９７７０７号公報に
示されるように、シャフト２とカム３とを個別に形成し
ておき、前記シャフト２の表面に、転造等によって図２
に示すように突条４を形成し、また、カム３に、図３に
示すように、前記シャフト２が挿通される取付け孔５を
形成するとともに、この取付け孔５の内面に複数の突起
６を中心線に沿って形成し、前記シャフト２をカム３の
取付け孔５内に挿入して、図３に矢印で示すように、前
記シャフト２の突条４にカム３の突起６を圧入すること
により、この突起６を突条４に食い込ませて、前記シャ
フト２とカム３とを一体化した組み合わせカムシャフト
とが知られている。
は、切削加工や鋳造等によってシャフト２とカム３とを
一体化したものや、特開昭６３ー２９７７０７号公報に
示されるように、シャフト２とカム３とを個別に形成し
ておき、前記シャフト２の表面に、転造等によって図２
に示すように突条４を形成し、また、カム３に、図３に
示すように、前記シャフト２が挿通される取付け孔５を
形成するとともに、この取付け孔５の内面に複数の突起
６を中心線に沿って形成し、前記シャフト２をカム３の
取付け孔５内に挿入して、図３に矢印で示すように、前
記シャフト２の突条４にカム３の突起６を圧入すること
により、この突起６を突条４に食い込ませて、前記シャ
フト２とカム３とを一体化した組み合わせカムシャフト
とが知られている。
【０００４】そして、前記カム３は焼結あるいは精密鋳
造等の手段によって製造され、また、前記突起６は図示
した台形状のもの以外に、真円形の一部または複数箇所
を内方へ向けて隆起させた形状のものも用いられ、この
場合には、隆起部によって前記突条４を、主に塑性によ
って隆起部の内面に添うように変形させて、シャフト２
とカム３との結合ならびに軸回りの回転止めを行うよう
になっている。
造等の手段によって製造され、また、前記突起６は図示
した台形状のもの以外に、真円形の一部または複数箇所
を内方へ向けて隆起させた形状のものも用いられ、この
場合には、隆起部によって前記突条４を、主に塑性によ
って隆起部の内面に添うように変形させて、シャフト２
とカム３との結合ならびに軸回りの回転止めを行うよう
になっている。
【０００５】このような組み合わせカムシャフト１によ
ると、突起６の突条４への主に切削による食い込みによ
って、あるいは、突条４の主に塑性による隆起部の内面
に添った変形により、シャフト２とカム３とが連結され
るとともに、これらの軸回りの相対回動が拘束されてカ
ム３の位置決めが行われ、これによって、シャフト２を
共通部品として複数種のカム３の組み付けが可能とな
り、多品種生産が容易になるという利点がある。
ると、突起６の突条４への主に切削による食い込みによ
って、あるいは、突条４の主に塑性による隆起部の内面
に添った変形により、シャフト２とカム３とが連結され
るとともに、これらの軸回りの相対回動が拘束されてカ
ム３の位置決めが行われ、これによって、シャフト２を
共通部品として複数種のカム３の組み付けが可能とな
り、多品種生産が容易になるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の組み
合わせカムシャフト１においては、カム３へ負荷がかか
った場合におけるシャフト２とカム３との軸線回りの位
置ずれの発生を防止するために、シャフト２とカム３と
の結合強度を極力高めることが要求されるが、組み合わ
せるシャフト２とカム３の種類によっては、要求されて
いる結合強度が得られない場合があった。
合わせカムシャフト１においては、カム３へ負荷がかか
った場合におけるシャフト２とカム３との軸線回りの位
置ずれの発生を防止するために、シャフト２とカム３と
の結合強度を極力高めることが要求されるが、組み合わ
せるシャフト２とカム３の種類によっては、要求されて
いる結合強度が得られない場合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意研究
の結果、前述の組み合わせカムシャフトにおけるシャフ
トとカムとの結合強度の低下は、シャフトのカムへの圧
入時に、突起６や隆起部がシャフト２の突条４によって
切削ないしは塑性変形させられて、前者においては突起
６の突条４への食い込みが不十分となり、また、後者に
おいては、隆起部が真円形状に接近させられて、何れに
おいても軸回り方向への係止力が低下することに起因し
ていることを知見し本発明に至ったもので、その特徴と
するところは、表面に突条が形成されたシャフトをカム
に形成された取付け孔内に嵌合させることにより、前記
カムの内面によって前記突条を切削あるいは塑性変形さ
せて、前記シャフトとカムとを一体化してなる組み合わ
せカムシャフトであって、前記シャフトの硬さをビッカ
ース硬度１５０〜５５０とし、前記カムの接合部の硬さ
をビッカース硬度１８０〜６５０とし、かつ、カムの硬
さがシャフトの硬さの１．２倍以上としたことにある。
の結果、前述の組み合わせカムシャフトにおけるシャフ
トとカムとの結合強度の低下は、シャフトのカムへの圧
入時に、突起６や隆起部がシャフト２の突条４によって
切削ないしは塑性変形させられて、前者においては突起
６の突条４への食い込みが不十分となり、また、後者に
おいては、隆起部が真円形状に接近させられて、何れに
おいても軸回り方向への係止力が低下することに起因し
ていることを知見し本発明に至ったもので、その特徴と
するところは、表面に突条が形成されたシャフトをカム
に形成された取付け孔内に嵌合させることにより、前記
カムの内面によって前記突条を切削あるいは塑性変形さ
せて、前記シャフトとカムとを一体化してなる組み合わ
せカムシャフトであって、前記シャフトの硬さをビッカ
ース硬度１５０〜５５０とし、前記カムの接合部の硬さ
をビッカース硬度１８０〜６５０とし、かつ、カムの硬
さがシャフトの硬さの１．２倍以上としたことにある。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
なお、本実施例のシャフトおよびカムの形状は、前記従
来の組み合わせカムシャフトと同様のため、以下の説明
においては、これらのシャフトやカムについて図２およ
び図３に基づき同一符号を用いて説明する。
なお、本実施例のシャフトおよびカムの形状は、前記従
来の組み合わせカムシャフトと同様のため、以下の説明
においては、これらのシャフトやカムについて図２およ
び図３に基づき同一符号を用いて説明する。
【０００９】本実施例に示すシャフト２は、直径２２ｍ
ｍの機械構造用炭素鋼管（ＳＴＫＭ１７Ｃ）をシャフト
素材とし、このシャフト素材に施す熱処理の条件を変化
させながら、ビッカース硬度（Ｈｖ）が、表１に示され
るような価を有するシャフト２を得た。
ｍの機械構造用炭素鋼管（ＳＴＫＭ１７Ｃ）をシャフト
素材とし、このシャフト素材に施す熱処理の条件を変化
させながら、ビッカース硬度（Ｈｖ）が、表１に示され
るような価を有するシャフト２を得た。
【００１０】前述の熱処理は、加熱速度１０℃／ｍｉｎ
で２００℃〜７００℃まで加熱したのちに、この２００
℃〜７００℃の温度で２時間未満保持し、そののちに空
冷により常温まで冷却するものであり、これらの条件
（加熱温度・加熱時間）を変化させることによって、そ
の硬さをビッカース硬度（Ｈｖ）で表１に示すように変
化させた。
で２００℃〜７００℃まで加熱したのちに、この２００
℃〜７００℃の温度で２時間未満保持し、そののちに空
冷により常温まで冷却するものであり、これらの条件
（加熱温度・加熱時間）を変化させることによって、そ
の硬さをビッカース硬度（Ｈｖ）で表１に示すように変
化させた。
【００１１】そして、これらの各物性を有するシャフト
２に転造加工を行って、ピッチが１ｍｍで、シャフト２
の表面からの突出高さを０．５ｍｍを目標として、１０
条の突条４を形成した。
２に転造加工を行って、ピッチが１ｍｍで、シャフト２
の表面からの突出高さを０．５ｍｍを目標として、１０
条の突条４を形成した。
【００１２】一方、前記形状の本実施例に係わるカム３
は、焼結によって形成されており、例えば、水アトマイ
ズ法で製造された、平均粒径１００μｍ、および、見か
け密度２．９ｇ／ｃｍ3の鉄紛と、平均粒径１０μｍの
黒鉛紛とを混合したのちに、これを約６ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で単軸成形し、圧紛密度７．０ｇ／ｃｍ3の圧紛
体を形成し、この圧紛体を窒素雰囲気下で温度１０５０
℃で、３０分予熱したのちに、温度１１７０℃で焼成
し、こののち８７０℃で焼き入れし、さらに焼き戻しす
ることによって製造し、前記焼き戻し温度を変化させる
ことにより、その硬度をビッカース硬さ（Ｈｖ）で表１
に示すように変化させた。
は、焼結によって形成されており、例えば、水アトマイ
ズ法で製造された、平均粒径１００μｍ、および、見か
け密度２．９ｇ／ｃｍ3の鉄紛と、平均粒径１０μｍの
黒鉛紛とを混合したのちに、これを約６ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で単軸成形し、圧紛密度７．０ｇ／ｃｍ3の圧紛
体を形成し、この圧紛体を窒素雰囲気下で温度１０５０
℃で、３０分予熱したのちに、温度１１７０℃で焼成
し、こののち８７０℃で焼き入れし、さらに焼き戻しす
ることによって製造し、前記焼き戻し温度を変化させる
ことにより、その硬度をビッカース硬さ（Ｈｖ）で表１
に示すように変化させた。
【００１３】
【表１】
【００１４】このようにして製造された複数の硬度の異
なるシャフト２とカム３とを相互に圧入固定してカムシ
ャフト１を組み上げ、このカムシャフト１を内燃機関の
動弁機構に組み付けて、５０００ｒｐｍの回転速度で１
０００時間継続して弁の開閉動作を行わせ、その際のカ
ム３のシャフト２に対する軸回りの位置ずれ量を測定
し、その結果を表１に示した。
なるシャフト２とカム３とを相互に圧入固定してカムシ
ャフト１を組み上げ、このカムシャフト１を内燃機関の
動弁機構に組み付けて、５０００ｒｐｍの回転速度で１
０００時間継続して弁の開閉動作を行わせ、その際のカ
ム３のシャフト２に対する軸回りの位置ずれ量を測定
し、その結果を表１に示した。
【００１５】この表１において、前記カム３の位置ずれ
量が極めて微小であるものを「△」とし、また、全く位
置ずれがなかったものを「○」とし、大きなずれが生じ
たものを「×」とした。
量が極めて微小であるものを「△」とし、また、全く位
置ずれがなかったものを「○」とし、大きなずれが生じ
たものを「×」とした。
【００１６】表１の結果から明らかなように、ビッカー
ス硬度が１５０〜５５０のシャフト２と、ビッカース硬
度が１８０〜６５０のカム３で、かつ、カム３の硬さが
シャフト２の硬さの１．２倍以上である組み合わせにお
いて、結合強度が十分なカムシャフト１が得られる。
ス硬度が１５０〜５５０のシャフト２と、ビッカース硬
度が１８０〜６５０のカム３で、かつ、カム３の硬さが
シャフト２の硬さの１．２倍以上である組み合わせにお
いて、結合強度が十分なカムシャフト１が得られる。
【００１７】これは、前述の硬度条件の組み合わせによ
り、カム３の突起６がシャフト２の突条４を確実に切削
して、この突条４に対し十分な食い込みが行われている
ことによるものである。
り、カム３の突起６がシャフト２の突条４を確実に切削
して、この突条４に対し十分な食い込みが行われている
ことによるものである。
【００１８】なお、前記実施例においては、シャフト２
に管を用いた例について示したが、中実の素材であって
も同様である。
に管を用いた例について示したが、中実の素材であって
も同様である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる組
み合わせカムシャフトは、表面に突条が形成されたシャ
フトをカムに形成された取付け孔内に嵌合させることに
より、前記カムの内面によって前記突条を切削あるいは
塑性変形させて、前記シャフトとカムとを一体化してな
る組み合わせカムシャフトであって、前記シャフトの硬
さがビッカース硬度１５０〜５５０であり、前記カムの
接合部の硬さがビッカース硬度１８０〜６５０であり、
かつ、カムの硬さがシャフトの硬さの１．２倍以上であ
ることを特徴とするもので、カムの内面によりシャフト
の突条を確実に切削あるいは塑性変形させ、これによっ
てカムのシャフトに対する軸回り方向への係合を十分な
ものとし、これらの結合強度を十分に確保することがで
きる等の優れた効果を奏する。
み合わせカムシャフトは、表面に突条が形成されたシャ
フトをカムに形成された取付け孔内に嵌合させることに
より、前記カムの内面によって前記突条を切削あるいは
塑性変形させて、前記シャフトとカムとを一体化してな
る組み合わせカムシャフトであって、前記シャフトの硬
さがビッカース硬度１５０〜５５０であり、前記カムの
接合部の硬さがビッカース硬度１８０〜６５０であり、
かつ、カムの硬さがシャフトの硬さの１．２倍以上であ
ることを特徴とするもので、カムの内面によりシャフト
の突条を確実に切削あるいは塑性変形させ、これによっ
てカムのシャフトに対する軸回り方向への係合を十分な
ものとし、これらの結合強度を十分に確保することがで
きる等の優れた効果を奏する。
【図１】一般的なカムシャフトの構造例を示す要部の斜
視図である。
視図である。
【図２】従来の組み合わせカムシャフトの組み付け方法
を示す要部の縦断面図である。
を示す要部の縦断面図である。
【図３】従来の組み合わせカムシャフトに用いられるカ
ムの正面図である。
ムの正面図である。
【符号の説明】 １ カムシャフト ２ シャフト ３ カム ４ 突条 ５ 取付け孔 ６ 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 八郎 新潟県新潟市小金町三番地１ 三菱マテリ アル株式会社新潟製作所内 (72)発明者 ルーカス マット リヒティンシュタイン国 9492 エッシェ ン （番地なし） プレス ウント シュ タンツベルク アーゲー内
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に突条が形成されたシャフトをカム
に形成された取付け孔内に嵌合させることにより、前記
カムの内面によって前記突条を切削あるいは塑性変形さ
せて、前記シャフトとカムとを一体化してなる組み合わ
せカムシャフトであって、前記シャフトの硬さがビッカ
ース硬度１５０〜５５０であり、前記カムの接合部の硬
さがビッカース硬度１８０〜６５０であり、かつ、カム
の硬さがシャフトの硬さの１．２倍以上であることを特
徴とする組み合わせカムシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP872992A JPH07189612A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 組み合わせカムシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP872992A JPH07189612A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 組み合わせカムシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189612A true JPH07189612A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=11701044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP872992A Pending JPH07189612A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 組み合わせカムシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016105023A (ja) * | 2012-05-09 | 2016-06-09 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | 駆動シャフト潤滑 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP872992A patent/JPH07189612A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016105023A (ja) * | 2012-05-09 | 2016-06-09 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | 駆動シャフト潤滑 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000404 |