JPH07208118A - カムシャフト - Google Patents
カムシャフトInfo
- Publication number
- JPH07208118A JPH07208118A JP34552891A JP34552891A JPH07208118A JP H07208118 A JPH07208118 A JP H07208118A JP 34552891 A JP34552891 A JP 34552891A JP 34552891 A JP34552891 A JP 34552891A JP H07208118 A JPH07208118 A JP H07208118A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- shaft member
- peripheral portion
- camshaft
- inner peripheral
- 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
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】材料コストの低減や軸部材に加わる曲げモーメ
ントの低減を図るためにカムを薄肉化しても、軸部材と
カムとの組み付け強度の問題や、軸部材に加わる衝撃力
の問題が生じることの無いカムシャフトを提供する。 【構成】カム１２が軸部材１に対して回動しないように
固定されたカムシャフトにおいて、前記カム１２が内周
部１２ａと外周部１２ｂの２層構造とされ、前記内周部
１２ａの幅が外周部１２ｂの幅よりも広く、かつ内周部
１２ａの硬さが外周部１２ｂに比較して低いことを特徴
とするカムシャフト。
ントの低減を図るためにカムを薄肉化しても、軸部材と
カムとの組み付け強度の問題や、軸部材に加わる衝撃力
の問題が生じることの無いカムシャフトを提供する。 【構成】カム１２が軸部材１に対して回動しないように
固定されたカムシャフトにおいて、前記カム１２が内周
部１２ａと外周部１２ｂの２層構造とされ、前記内周部
１２ａの幅が外周部１２ｂの幅よりも広く、かつ内周部
１２ａの硬さが外周部１２ｂに比較して低いことを特徴
とするカムシャフト。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁機構に
使用されるカムシャフトに関する。
使用されるカムシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】カムシャフトは、図３に示すように、軸
部材１にカム２がはめ込まれて成るものである。このカ
ムシャフトを構成するカム２として、特開平１−２４０
６０５号には、図４および図５に示す２層構造のカム２
が記載されている。このカム２は内周部２ｂと内周部２
ａとが嵌め合わされて成るもので、内周部２ａと内周部
２ｂの幅は同一となっている。このカム２を軸部材１に
固定する係合構造としては、次の２つの構造が用いられ
ている。
部材１にカム２がはめ込まれて成るものである。このカ
ムシャフトを構成するカム２として、特開平１−２４０
６０５号には、図４および図５に示す２層構造のカム２
が記載されている。このカム２は内周部２ｂと内周部２
ａとが嵌め合わされて成るもので、内周部２ａと内周部
２ｂの幅は同一となっている。このカム２を軸部材１に
固定する係合構造としては、次の２つの構造が用いられ
ている。
【０００３】図６および図７は、特開昭６３−２９７７
０７号公報にて提案されたカムシャフトを示すものであ
る。このカムシャフトは、図６に示すように、軸部材１
のカム２が取り付けられる部分の外面に周方向に延びる
隆起部３が形成されたものである。この軸部材１にはめ
込まれるカム２の取り付け孔４は、前記隆起部３の外径
よりも若干大きく形成されると共に、図７に示すよう
に、内面に複数の突出部６が形成されている。この突出
部６の先端を結んでできる円の径は、前記隆起部３の径
よりも小となっている。このカム２を前記軸部材１に嵌
め込むと、図６に示すように、カム２の取り付け孔４に
設けた突出部６が軸部材１の隆起部３を切削して溝を形
成し、この溝と突出部６の係合によりカム２は軸部材１
に対して回動しないように固定される。
０７号公報にて提案されたカムシャフトを示すものであ
る。このカムシャフトは、図６に示すように、軸部材１
のカム２が取り付けられる部分の外面に周方向に延びる
隆起部３が形成されたものである。この軸部材１にはめ
込まれるカム２の取り付け孔４は、前記隆起部３の外径
よりも若干大きく形成されると共に、図７に示すよう
に、内面に複数の突出部６が形成されている。この突出
部６の先端を結んでできる円の径は、前記隆起部３の径
よりも小となっている。このカム２を前記軸部材１に嵌
め込むと、図６に示すように、カム２の取り付け孔４に
設けた突出部６が軸部材１の隆起部３を切削して溝を形
成し、この溝と突出部６の係合によりカム２は軸部材１
に対して回動しないように固定される。
【０００４】上記カムシャフトに対して、図８および図
９に示すカムシャフトの構造も提案されている。このカ
ムシャフトは、前記隆起部３よりも小の内接円を有する
多角形状取り付け孔７を有するカム８を、隆起部３が設
けられた軸部材１に嵌め込むと隆起部３が取り付け孔７
の形状に対応して塑性変形するので、軸部材１に対して
カム８は回動不能に固定される。
９に示すカムシャフトの構造も提案されている。このカ
ムシャフトは、前記隆起部３よりも小の内接円を有する
多角形状取り付け孔７を有するカム８を、隆起部３が設
けられた軸部材１に嵌め込むと隆起部３が取り付け孔７
の形状に対応して塑性変形するので、軸部材１に対して
カム８は回動不能に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで今日自動車の
性能向上を図るために、カムシャフトを高速回転した際
にカム２の重心位置が軸部材１の中心からずれているこ
とに起因して軸部材１に加わる曲げモーメントを、低減
することが求められている。またカムシャフトを低価格
化するために材料コストの低減が求められている。本発
明者らは検討を重ねた結果、これらの要望にはカム２を
薄く形成することによって対処できるとの結論を得た。
ところが単にカム２を薄く形成すると、次の様な問題が
新たに発生した。 軸部材１とカム２との接触面積が小となり、組み付け
強度が不足する。 軸部材１の狭い部分に強い衝撃が加わるようになる。
性能向上を図るために、カムシャフトを高速回転した際
にカム２の重心位置が軸部材１の中心からずれているこ
とに起因して軸部材１に加わる曲げモーメントを、低減
することが求められている。またカムシャフトを低価格
化するために材料コストの低減が求められている。本発
明者らは検討を重ねた結果、これらの要望にはカム２を
薄く形成することによって対処できるとの結論を得た。
ところが単にカム２を薄く形成すると、次の様な問題が
新たに発生した。 軸部材１とカム２との接触面積が小となり、組み付け
強度が不足する。 軸部材１の狭い部分に強い衝撃が加わるようになる。
【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、材料コストの低減や軸部材に加わる曲げモーメント
の低減を図るためにカムを薄肉化しても、軸部材とカム
との組み付け強度の問題や、軸部材に加わる衝撃の問題
が生じることの無いカムシャフトを提供することを目的
とする。
で、材料コストの低減や軸部材に加わる曲げモーメント
の低減を図るためにカムを薄肉化しても、軸部材とカム
との組み付け強度の問題や、軸部材に加わる衝撃の問題
が生じることの無いカムシャフトを提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のカムシャフトで
は、前記カムの内周部の幅を外周部の幅よりも広く、か
つ内周部の硬さを外周部に比較して低くすることにより
前記目的を達成した。この明細書中での「硬さ」は、ロ
ックウエル硬さ等で示される押し込み硬さを示す。前記
外周部は、カムフロアから受ける面圧にその表面が耐え
得る表面硬さを有するものであることが望ましい。この
外周部の幅は、このカムシャフトの耐久性を損なわない
範囲で狭めることができる。前記内周部は、高い靱性を
有するものであることが望ましい。この内周部の幅は必
要な軸部材とカムとの取り付け強度を満足できるように
設定する必要がある。これら内周部と外周部は拡散接合
されることが望ましい。
は、前記カムの内周部の幅を外周部の幅よりも広く、か
つ内周部の硬さを外周部に比較して低くすることにより
前記目的を達成した。この明細書中での「硬さ」は、ロ
ックウエル硬さ等で示される押し込み硬さを示す。前記
外周部は、カムフロアから受ける面圧にその表面が耐え
得る表面硬さを有するものであることが望ましい。この
外周部の幅は、このカムシャフトの耐久性を損なわない
範囲で狭めることができる。前記内周部は、高い靱性を
有するものであることが望ましい。この内周部の幅は必
要な軸部材とカムとの取り付け強度を満足できるように
設定する必要がある。これら内周部と外周部は拡散接合
されることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明のカムシャフトではカムの内周部が幅広
く形成されているので、カムと軸部材との接触面積が十
分得られる。しかも本発明のカムシャフトでは、前記の
ように軸部材とカムとの接触面積が広い上、カムの内周
部の硬さが低くなっているので、カムに加わった衝撃は
この内周部で緩和されてから軸部材に伝わる。
く形成されているので、カムと軸部材との接触面積が十
分得られる。しかも本発明のカムシャフトでは、前記の
ように軸部材とカムとの接触面積が広い上、カムの内周
部の硬さが低くなっているので、カムに加わった衝撃は
この内周部で緩和されてから軸部材に伝わる。
【０００９】
【実施例】以下実施例に沿って本発明のカムシャフトを
更に詳しく説明する。なお前記従来例と同一構成部分に
は同一符号を付して説明を簡略化する。図１は本実施例
のカムシャフトを示すものである。このカムシャフト
は、軸部材１にカム１２がはめ込まれてなるものであ
る。軸部材１は、外径３０ｍｍ、内径１５ｍｍの中空円
筒状のパイプによって形成された鉄系合金製のものであ
る。この軸部材１のカム１２が取り付けられる部分に
は、転造により周方向に延びる隆起部３が形成されてい
る。この実施例では、隆起部３における外径は３２ｍｍ
とされている。カム１２は内周部１２ａと外周部１２ｂ
とによって構成された、ストローク３ｍｍのものであ
る。このカム１２の内周部１２ａは幅１５ｍｍ、外周部
１２ｂは幅１４ｍｍに形成されている。またこのカム１
２の内周部１２ａはロックウエル硬さ３０ＨＲＣ、外周
部１２ｂはロックウエル硬さ６０ＨＲＣに形成されてい
る。また内周部１２ａの肉厚は２ｍｍ、外周部の最小肉
厚は１ｍｍである。これら内周部１２ａと外周部１２ｂ
は、軸部材１にはめ込まれる前に、それらの界面で拡散
接合され一体化されている。
更に詳しく説明する。なお前記従来例と同一構成部分に
は同一符号を付して説明を簡略化する。図１は本実施例
のカムシャフトを示すものである。このカムシャフト
は、軸部材１にカム１２がはめ込まれてなるものであ
る。軸部材１は、外径３０ｍｍ、内径１５ｍｍの中空円
筒状のパイプによって形成された鉄系合金製のものであ
る。この軸部材１のカム１２が取り付けられる部分に
は、転造により周方向に延びる隆起部３が形成されてい
る。この実施例では、隆起部３における外径は３２ｍｍ
とされている。カム１２は内周部１２ａと外周部１２ｂ
とによって構成された、ストローク３ｍｍのものであ
る。このカム１２の内周部１２ａは幅１５ｍｍ、外周部
１２ｂは幅１４ｍｍに形成されている。またこのカム１
２の内周部１２ａはロックウエル硬さ３０ＨＲＣ、外周
部１２ｂはロックウエル硬さ６０ＨＲＣに形成されてい
る。また内周部１２ａの肉厚は２ｍｍ、外周部の最小肉
厚は１ｍｍである。これら内周部１２ａと外周部１２ｂ
は、軸部材１にはめ込まれる前に、それらの界面で拡散
接合され一体化されている。
【００１０】このカム１２の内周部１２ａに設けられた
取り付け孔１４は内径３２．１ｍｍに形成されている。
この取り付け孔１４の内面には、図２に示すように円周
等分４箇所に突出部１６が形成されている。この突出部
１６はその先端を結んでできる架空円の径が３０．１ｍ
ｍとなる高さに形成されている。このカム２は、図１に
示すように、軸部材１の隆起部３が形成された部分に圧
力ばめされている。この圧力ばめの際に、カム１２の突
出部１６は軸部材１の隆起部３を切削して溝を形成し、
これによりカム１２は軸部材１に対して回動不能に固定
される。
取り付け孔１４は内径３２．１ｍｍに形成されている。
この取り付け孔１４の内面には、図２に示すように円周
等分４箇所に突出部１６が形成されている。この突出部
１６はその先端を結んでできる架空円の径が３０．１ｍ
ｍとなる高さに形成されている。このカム２は、図１に
示すように、軸部材１の隆起部３が形成された部分に圧
力ばめされている。この圧力ばめの際に、カム１２の突
出部１６は軸部材１の隆起部３を切削して溝を形成し、
これによりカム１２は軸部材１に対して回動不能に固定
される。
【００１１】この実施例のカムシャフトではカム１２の
内周部１２ａが幅広く形成されているので、カム１２と
軸部材１との接触面積が十分確保される。従ってこのカ
ムシャフトは、軸部材１とカム１２との組み付け強度の
制約を受けることなく、カム１２の外周部１２ｂを薄肉
化して、材料コストの低減や軸部材１に加わる曲げモー
メントの低減を図ることができる。しかもこの実施例の
カムシャフトでは、前述のように軸部材１とカム１２と
の接触面積が広い上、カム１２の内周部１２ａの硬さが
低くいので、カム１２に加わった衝撃は内周部１２ａの
部分で緩和された後軸部材１に伝わる。従ってこのカム
シャフトによれば、軸部材１に部分的に大きな衝撃力が
加わるのを防止できる。なお前記実施例では、カム１２
に突出部１６を設け、この突出部１６が軸部材１の隆起
部３を切削することによってカム１２と軸部材１とが係
合する構造を示したが、当然これらカム１２と軸部材１
との係合構造には前記図８および図９に示した構造を採
用することもできる。
内周部１２ａが幅広く形成されているので、カム１２と
軸部材１との接触面積が十分確保される。従ってこのカ
ムシャフトは、軸部材１とカム１２との組み付け強度の
制約を受けることなく、カム１２の外周部１２ｂを薄肉
化して、材料コストの低減や軸部材１に加わる曲げモー
メントの低減を図ることができる。しかもこの実施例の
カムシャフトでは、前述のように軸部材１とカム１２と
の接触面積が広い上、カム１２の内周部１２ａの硬さが
低くいので、カム１２に加わった衝撃は内周部１２ａの
部分で緩和された後軸部材１に伝わる。従ってこのカム
シャフトによれば、軸部材１に部分的に大きな衝撃力が
加わるのを防止できる。なお前記実施例では、カム１２
に突出部１６を設け、この突出部１６が軸部材１の隆起
部３を切削することによってカム１２と軸部材１とが係
合する構造を示したが、当然これらカム１２と軸部材１
との係合構造には前記図８および図９に示した構造を採
用することもできる。
【００１２】
【発明の効果】この発明のカムシャフトではカムの内周
部が幅広く形成されているので、カムと軸部材との接触
面積が十分確保される。従ってこのカムシャフトは、軸
部材とカムとの組み付け強度の制約を受けることなく、
カムの外周部を薄肉化して、材料コストの低減や軸部材
に加わる曲げモーメントの低減を図ることができる。し
かもこの発明のカムシャフトでは、軸部材とカムとの接
触面積が広い上、カムの内周部の硬さが低くなっている
ので、カムに加わった衝撃は内周部で緩和されて軸部材
に伝わる。従ってこのカムシャフトによれば、軸部材に
部分的に大きな衝撃力が加わるのを防止できる。
部が幅広く形成されているので、カムと軸部材との接触
面積が十分確保される。従ってこのカムシャフトは、軸
部材とカムとの組み付け強度の制約を受けることなく、
カムの外周部を薄肉化して、材料コストの低減や軸部材
に加わる曲げモーメントの低減を図ることができる。し
かもこの発明のカムシャフトでは、軸部材とカムとの接
触面積が広い上、カムの内周部の硬さが低くなっている
ので、カムに加わった衝撃は内周部で緩和されて軸部材
に伝わる。従ってこのカムシャフトによれば、軸部材に
部分的に大きな衝撃力が加わるのを防止できる。
【図１】実施例のカムシャフトを示す断面図。
【図２】同実施例のカムシャフトを構成するカムを示す
斜視図
斜視図
【図３】一般的なカムシャフトを示す斜視図。
【図４】従来のカムシャフトに用いられていたカムを示
す横断面図。
す横断面図。
【図５】同カムを示す縦断面図。
【図６】カムと軸部材の係合構造の一例を示す断面図。
【図７】同係合構造に用いられていたカムを示す正面
図。
図。
【図８】カムと軸部材の係合構造の他の例で用いられて
いたカムを示す正面図。
いたカムを示す正面図。
【図９】同カムと軸部材の係合構造の他の例を示す一部
断面視した正面図。
断面視した正面図。
１……軸部材、２……カム、２ａ……外周部、２ｂ……
内周部、３……隆起部、４……取り付け孔、６……突出
部、７……取り付け孔、８……カム、１２……カム、１
２ａ……内周部、１２ｂ……外周部 １２、１４……取り付け孔、１６……突出部。
内周部、３……隆起部、４……取り付け孔、６……突出
部、７……取り付け孔、８……カム、１２……カム、１
２ａ……内周部、１２ｂ……外周部 １２、１４……取り付け孔、１６……突出部。
───────────────────────────────────────────────────── 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】 カムが軸部材に対して回動しないように
固定されたカムシャフトにおいて、 前記カムが外周部と内周部の２層構造とされ、前記内周
部の幅が外周部の幅よりも広く、かつ内周部の硬さが外
周部に比較して低いことを特徴とするカムシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34552891A JPH07208118A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | カムシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34552891A JPH07208118A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | カムシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208118A true JPH07208118A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=18377198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34552891A Pending JPH07208118A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | カムシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07208118A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004011699A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Otics Corp | 回転部材の固着構造 |
| JP2011032896A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関のカムシャフト構造 |
| WO2014163108A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 新日鐵住金株式会社 | カムシャフトの製造方法及びギアシャフトの製造方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34552891A patent/JPH07208118A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004011699A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Otics Corp | 回転部材の固着構造 |
| JP2011032896A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関のカムシャフト構造 |
| WO2014163108A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 新日鐵住金株式会社 | カムシャフトの製造方法及びギアシャフトの製造方法 |
| JP5626499B1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-11-19 | 新日鐵住金株式会社 | カムシャフトの製造方法及びギアシャフトの製造方法 |
| US10166597B2 (en) | 2013-04-03 | 2019-01-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Camshaft-manufacturing method and gear shaft-manufacturing method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |