JPH0726910A - 内燃機関のカム軸 - Google Patents
内燃機関のカム軸Info
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- JPH0726910A JPH0726910A JP19510393A JP19510393A JPH0726910A JP H0726910 A JPH0726910 A JP H0726910A JP 19510393 A JP19510393 A JP 19510393A JP 19510393 A JP19510393 A JP 19510393A JP H0726910 A JPH0726910 A JP H0726910A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、生産コストを上昇すること
なく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる内燃
機関のカム軸を提供するにある。 【構成】 第１発明の内燃機関のカム軸は、伝動用の歯
車１もしくはスプロケットを一体または別体で形成した
冷間鍛造の駆動軸２に、吸排気弁開閉用カム３または歯
車もしくはスプロケットを機械的固定手段により軸方向
の位置決め後、回転不能に取付けることを特徴とする。
第２発明は前記第１発明のカム軸における別体形成の部
材の機械的固定手段が塑性変形を利用した圧入による組
付けであり、第３発明では駆動軸２にスプラインを形成
し、別体形成の部材をスプライン結合した後、駆動軸の
部材結合部分をコーキングする機械的固定手段であるこ
とを特徴とする。
なく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる内燃
機関のカム軸を提供するにある。 【構成】 第１発明の内燃機関のカム軸は、伝動用の歯
車１もしくはスプロケットを一体または別体で形成した
冷間鍛造の駆動軸２に、吸排気弁開閉用カム３または歯
車もしくはスプロケットを機械的固定手段により軸方向
の位置決め後、回転不能に取付けることを特徴とする。
第２発明は前記第１発明のカム軸における別体形成の部
材の機械的固定手段が塑性変形を利用した圧入による組
付けであり、第３発明では駆動軸２にスプラインを形成
し、別体形成の部材をスプライン結合した後、駆動軸の
部材結合部分をコーキングする機械的固定手段であるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のカム軸に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図６に第１従来例のカム軸の正面図を示
した。クランク軸に連動させるための伝動歯車もしくは
スプロケット（以後、適宜歯車と略称する）と、吸排気
弁を開閉させるためのカムを同軸上に固定した状態で形
成するカム軸は、鍛造もしくは鋳造によって成形された
素材を用い、図に示したようにジャーナル部１０４、カ
ム部１０３、歯車部１０１等を機械加工してカム軸１０
７を一体形成するか、歯車のみは軸部１０２と別個の素
材を機械加工し、キー等により軸部１０２に固定してい
た。 しかしながら、このような従来の手段には、次のような
問題点がある。（１）カム軸１０７の材料として、カム
部１０３、歯車部１０１の耐摩耗の要求に適合する高級
な材料が要求される。 （２）ジャーナル部１０４、カム部１０３、歯車部１０
１等を機械加工により製品化するために加工設備及び加
工工数に、多大の費用が必要となる。
した。クランク軸に連動させるための伝動歯車もしくは
スプロケット（以後、適宜歯車と略称する）と、吸排気
弁を開閉させるためのカムを同軸上に固定した状態で形
成するカム軸は、鍛造もしくは鋳造によって成形された
素材を用い、図に示したようにジャーナル部１０４、カ
ム部１０３、歯車部１０１等を機械加工してカム軸１０
７を一体形成するか、歯車のみは軸部１０２と別個の素
材を機械加工し、キー等により軸部１０２に固定してい
た。 しかしながら、このような従来の手段には、次のような
問題点がある。（１）カム軸１０７の材料として、カム
部１０３、歯車部１０１の耐摩耗の要求に適合する高級
な材料が要求される。 （２）ジャーナル部１０４、カム部１０３、歯車部１０
１等を機械加工により製品化するために加工設備及び加
工工数に、多大の費用が必要となる。
【０００３】次に第２従来例として、前記の問題点を解
決したカム軸（実開平０２−１５７６３７号公報に示さ
れた考案）の縦断面図を図７に示した。図に示されるよ
うにカム軸２０７は、軸２０２、カム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５から構成される。軸２０２は、
カム軸２０７のジャーナル部として使用され、引抜き棒
鋼にセンタレス研削したもの等が用いられる。引抜き棒
鋼の代用として管材を用いることもできる。カム２０３
には、機械加工品に替えて焼結材を用いることもある。
歯車２０１は、機械加工品が用いられるが、板金成形
品、樹脂等を用いることも可能である。軸２０２のサイ
ド寸法を決めるために用いるスラスト座金２０５には、
板金成形品を用いる。軸２０２にカム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５を圧入することによりカム軸２
０７を構成するが、圧入に替えて、レーザ溶接またはろ
う付けによって一体化することも可能である。
決したカム軸（実開平０２−１５７６３７号公報に示さ
れた考案）の縦断面図を図７に示した。図に示されるよ
うにカム軸２０７は、軸２０２、カム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５から構成される。軸２０２は、
カム軸２０７のジャーナル部として使用され、引抜き棒
鋼にセンタレス研削したもの等が用いられる。引抜き棒
鋼の代用として管材を用いることもできる。カム２０３
には、機械加工品に替えて焼結材を用いることもある。
歯車２０１は、機械加工品が用いられるが、板金成形
品、樹脂等を用いることも可能である。軸２０２のサイ
ド寸法を決めるために用いるスラスト座金２０５には、
板金成形品を用いる。軸２０２にカム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５を圧入することによりカム軸２
０７を構成するが、圧入に替えて、レーザ溶接またはろ
う付けによって一体化することも可能である。
【０００４】図７に示したカム軸２０７は構成部分を全
て別体として形成し、その後の工程で一体に結合して構
成することにより、次の効果が得られる。 （１）構成部品のそれぞれに適合する材料を選定でき、
材料費の低減が可能である。 （２）構成部品の加工法の自由度が増し、従来の機械加
工廃止が可能であると共に、それぞれの構成部品に適合
する加工法を選択でき、コスト低減が図れる。 （３）軸の長短が自由に選択でき軸長の異なる仕様のエ
ンジンにも適用できる。
て別体として形成し、その後の工程で一体に結合して構
成することにより、次の効果が得られる。 （１）構成部品のそれぞれに適合する材料を選定でき、
材料費の低減が可能である。 （２）構成部品の加工法の自由度が増し、従来の機械加
工廃止が可能であると共に、それぞれの構成部品に適合
する加工法を選択でき、コスト低減が図れる。 （３）軸の長短が自由に選択でき軸長の異なる仕様のエ
ンジンにも適用できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７で
参照したカム軸の場合、溶接によった場合の機械的強度
をと、一体形成の場合もしくはキー等による回り止め手
段を用いた場合の機械的強度と比較すると、溶接した場
合の機械的強度は耐久性も含めて低く、且つ向上させる
ことも難しいので歯車２０１による伝達トルクには限界
がある。その対策として、例えば、軸２０２の歯車２０
１の結合部の径を大きくすることが考えられるが、軸２
０２が段付きになってカム軸２０７の生産コストが高く
なると云う欠点があった。
参照したカム軸の場合、溶接によった場合の機械的強度
をと、一体形成の場合もしくはキー等による回り止め手
段を用いた場合の機械的強度と比較すると、溶接した場
合の機械的強度は耐久性も含めて低く、且つ向上させる
ことも難しいので歯車２０１による伝達トルクには限界
がある。その対策として、例えば、軸２０２の歯車２０
１の結合部の径を大きくすることが考えられるが、軸２
０２が段付きになってカム軸２０７の生産コストが高く
なると云う欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、生産コストの上昇を招く
ことなく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる
内燃機関のカム軸を提供するにある。
ことなく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる
内燃機関のカム軸を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１発明の内燃機関のカ
ム軸は、伝動用の歯車１もしくはスプロケットを一体ま
たは別体で形成した冷間鍛造の駆動軸２に吸排気弁開閉
用カム３または歯車１もしくはスプロケットを機械的固
定手段により軸方向の位置決め後、回転不能に取付ける
ことを特徴とする。第２発明は、前記第１発明のカム軸
における機械的固定手段が、冷間鍛造の駆動軸２のカム
３または歯車１もしくはスプロケットの挿入部の断面形
状と、カム３または歯車１もしくはスプロケットの冷間
鍛造の駆動軸２への挿入孔４の断面形状とを、冷間鍛造
の駆動軸２を塑性変形させた状態での圧入可能な形状と
した機械的固定手段であることを特徴とする。第３発明
は、前記第１発明のカム軸における機械的固定手段が、
スプライン６を形成した冷間鍛造の駆動軸２にカム３ま
たは歯車１もしくはスプロケットを回転不能に挿入した
後、該挿入部材が軸方向に移動しないように冷間鍛造の
駆動軸２の挿入部材取付け部分をコーキングする機械的
固定手段であることを特徴とする。
ム軸は、伝動用の歯車１もしくはスプロケットを一体ま
たは別体で形成した冷間鍛造の駆動軸２に吸排気弁開閉
用カム３または歯車１もしくはスプロケットを機械的固
定手段により軸方向の位置決め後、回転不能に取付ける
ことを特徴とする。第２発明は、前記第１発明のカム軸
における機械的固定手段が、冷間鍛造の駆動軸２のカム
３または歯車１もしくはスプロケットの挿入部の断面形
状と、カム３または歯車１もしくはスプロケットの冷間
鍛造の駆動軸２への挿入孔４の断面形状とを、冷間鍛造
の駆動軸２を塑性変形させた状態での圧入可能な形状と
した機械的固定手段であることを特徴とする。第３発明
は、前記第１発明のカム軸における機械的固定手段が、
スプライン６を形成した冷間鍛造の駆動軸２にカム３ま
たは歯車１もしくはスプロケットを回転不能に挿入した
後、該挿入部材が軸方向に移動しないように冷間鍛造の
駆動軸２の挿入部材取付け部分をコーキングする機械的
固定手段であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】前記のように構成された内燃機関のカム軸の場
合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい伝動用の歯車１も
しくはスプロケットを駆動軸２とともに冷間鍛造で一体
成形とした場合、歯車１の伝達トルクを大幅に増大させ
ることができる。また、第２発明の機械的固定手段によ
る場合、冷間鍛造の駆動軸２の素材硬度は比較的低いの
に対して、カム３の素材硬度は摩耗防止の上から比較的
高い。従って駆動軸２にカム３を圧入する際に、冷間鍛
造時に形成した駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５
をカム３の挿入孔によって容易に塑性変形させながら圧
入させることができる。あるいは、カム３をスプライン
結合させて後、駆動軸２の結合部をコーキングしてカム
３を駆動軸２に容易に固定させることもできる。
合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい伝動用の歯車１も
しくはスプロケットを駆動軸２とともに冷間鍛造で一体
成形とした場合、歯車１の伝達トルクを大幅に増大させ
ることができる。また、第２発明の機械的固定手段によ
る場合、冷間鍛造の駆動軸２の素材硬度は比較的低いの
に対して、カム３の素材硬度は摩耗防止の上から比較的
高い。従って駆動軸２にカム３を圧入する際に、冷間鍛
造時に形成した駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５
をカム３の挿入孔によって容易に塑性変形させながら圧
入させることができる。あるいは、カム３をスプライン
結合させて後、駆動軸２の結合部をコーキングしてカム
３を駆動軸２に容易に固定させることもできる。
【０００９】
【実施例】次に、第１〜第３発明の実施例の構成を図１
〜図３によって説明する。図１には第１発明の第１実施
例に係るカム軸７の構成図で、伝動用の歯車１が一体に
形成されている冷間鍛造の駆動軸２に、吸排気弁を開閉
するカム３が次にのべる第２発明あるいは第３発明によ
る機械的固定手段により軸方向の位置決め後、回転不能
に取付けらている。図２は第２発明による機械的固定手
段の場合の説明図で、冷間鍛造の駆動軸２のカム３の挿
入部の断面形状と、カム３の駆動軸２への挿入孔４の断
面形状とを、駆動軸２を塑性変形させた状態での圧入可
能な形状、この場合は駆動軸２の断面をほぼ四角形状と
し、その角部５を塑性変形させながらカム３を駆動軸２
に圧入させている。図３は第３発明による機械的固定手
段の場合の説明図で、冷間鍛造の駆動軸２にスプライン
６を形成し、カム３を回転不能にスプライン結合した
後、カム３が軸方向に移動しないように駆動軸２のカム
３取付け部分をコーキングしてある。
〜図３によって説明する。図１には第１発明の第１実施
例に係るカム軸７の構成図で、伝動用の歯車１が一体に
形成されている冷間鍛造の駆動軸２に、吸排気弁を開閉
するカム３が次にのべる第２発明あるいは第３発明によ
る機械的固定手段により軸方向の位置決め後、回転不能
に取付けらている。図２は第２発明による機械的固定手
段の場合の説明図で、冷間鍛造の駆動軸２のカム３の挿
入部の断面形状と、カム３の駆動軸２への挿入孔４の断
面形状とを、駆動軸２を塑性変形させた状態での圧入可
能な形状、この場合は駆動軸２の断面をほぼ四角形状と
し、その角部５を塑性変形させながらカム３を駆動軸２
に圧入させている。図３は第３発明による機械的固定手
段の場合の説明図で、冷間鍛造の駆動軸２にスプライン
６を形成し、カム３を回転不能にスプライン結合した
後、カム３が軸方向に移動しないように駆動軸２のカム
３取付け部分をコーキングしてある。
【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
前記第１発明のように構成された内燃機関のカム軸７の
場合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい歯車１を駆動軸
２とともに冷間鍛造で一体成形しているため、歯車１の
伝達トルクを大幅に増大させることができる。また、第
２発明の機械的固定手段による場合、冷間鍛造の駆動軸
２の素材硬度は比較邸低いのに対して、焼結等により成
形したカム３の硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従
ってカム３を駆動軸２に圧入する際に、冷間鍛造時に形
成した駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３
の挿入孔４によって容易に塑性変形させながら圧入する
ことができる。あるいは、第３発明による固定手段とし
て駆動軸２にスプライン６を形成した場合は、カム３を
回転不能にスプライン結合した後、カム３が軸方向に移
動しないように駆動軸２のカム３取付け部分をコーキン
グすることによって、カム３を駆動軸２に容易に固定す
ることもできる。
前記第１発明のように構成された内燃機関のカム軸７の
場合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい歯車１を駆動軸
２とともに冷間鍛造で一体成形しているため、歯車１の
伝達トルクを大幅に増大させることができる。また、第
２発明の機械的固定手段による場合、冷間鍛造の駆動軸
２の素材硬度は比較邸低いのに対して、焼結等により成
形したカム３の硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従
ってカム３を駆動軸２に圧入する際に、冷間鍛造時に形
成した駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３
の挿入孔４によって容易に塑性変形させながら圧入する
ことができる。あるいは、第３発明による固定手段とし
て駆動軸２にスプライン６を形成した場合は、カム３を
回転不能にスプライン結合した後、カム３が軸方向に移
動しないように駆動軸２のカム３取付け部分をコーキン
グすることによって、カム３を駆動軸２に容易に固定す
ることもできる。
【００１１】なお、第１発明の第２実施例を図４に、同
じく第３実施例を図５に示した。図４には、冷間鍛造に
より駆動軸２と一体に成形した図１における歯車１に替
えて、焼結金属製のリング状の歯車１１を冷間鍛造の駆
動軸１２のフランジ部に圧入して一体化したカム軸を示
す。図５は、軸と一体成形にした図１における歯車１に
替えて、焼結金属製の歯車２１を冷間鍛造の駆動軸２２
に図２で示した塑性組付で一体化したカム軸を示す。図
４及び図５の駆動軸１２，２２は、図１の駆動軸２と比
較して加工が簡素化されるという利点を有する。なお、
図４、図５の場合、圧入・塑性組付いずれの場合にも、
要求される伝達トルクを満足し得るように駆動軸の径が
決定される。
じく第３実施例を図５に示した。図４には、冷間鍛造に
より駆動軸２と一体に成形した図１における歯車１に替
えて、焼結金属製のリング状の歯車１１を冷間鍛造の駆
動軸１２のフランジ部に圧入して一体化したカム軸を示
す。図５は、軸と一体成形にした図１における歯車１に
替えて、焼結金属製の歯車２１を冷間鍛造の駆動軸２２
に図２で示した塑性組付で一体化したカム軸を示す。図
４及び図５の駆動軸１２，２２は、図１の駆動軸２と比
較して加工が簡素化されるという利点を有する。なお、
図４、図５の場合、圧入・塑性組付いずれの場合にも、
要求される伝達トルクを満足し得るように駆動軸の径が
決定される。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、歯車とカムを駆動軸に
溶接することなく、生産コストの上昇を招かずに、歯車
の伝達トルクの大幅な増大が可能となる内燃機関のカム
軸を得ることができる。
溶接することなく、生産コストの上昇を招かずに、歯車
の伝達トルクの大幅な増大が可能となる内燃機関のカム
軸を得ることができる。
【図１】第１発明の第１実施例に係るカム軸の縦断面図
【図２】図１におけるII−II矢視横断面図で、第２発明
による機械的固定手段の説明図
による機械的固定手段の説明図
【図３】カム軸の要部縦断面図で、第３発明による機械
的固定手段の説明図
的固定手段の説明図
【図４】第１発明の第２実施例に係るカム軸の要部縦断
面図
面図
【図５】第１発明の第３実施例に係るカム軸の要部縦断
面図
面図
【図６】第１従来例のカム軸の正面図
【図７】第２従来例のカム軸の縦断面図
１…歯車、２…駆動軸、３…カム、４…挿入孔、５…角
部、６…スプライン、７…カム軸。
部、６…スプライン、７…カム軸。
Claims (3)
- 【請求項１】 伝動用の歯車（１）もしくはスプロケッ
トを一体または別体で形成した冷間鍛造の駆動軸（２）
に、吸排気弁開閉用カム（３）または歯車（１）もしく
はスプロケットを機械的固定手段により軸方向の位置決
め後、回転不能に取付けることを特徴とする内燃機関の
カム軸。 - 【請求項２】 前記機械的固定手段が、冷間鍛造の駆動
軸（２）のカム（３）または歯車（１）もしくはスプロ
ケットの挿入部の断面形状と、カム（３）または歯車
（１）もしくはスプロケットの冷間鍛造の駆動軸（２）
への挿入孔（４）の断面形状とを、冷間鍛造の駆動軸
（２）を塑性変形させた状態での圧入可能な形状とした
機械的固定手段であることを特徴とする請求項１記載の
内燃機関のカム軸。 - 【請求項３】 前記機械的固定手段が、スプライン
（６）を形成した冷間鍛造の駆動軸（２）にカム（３）
または歯車（１）もしくはスプロケットを回転不能に挿
入した後、該挿入部材が軸方向に移動しないように冷間
鍛造の駆動軸（２）の挿入部材取付け部分をコーキング
する機械的固定手段でであることを特徴とする請求項１
記載の内燃機関のカム軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510393A JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510393A JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726910A true JPH0726910A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3396261B2 JP3396261B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16335575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19510393A Expired - Fee Related JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396261B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167722A (ja) * | 2003-12-12 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | カムシャフト用シャフトの製造方法 |
| EP1707763A1 (en) * | 2003-12-12 | 2006-10-04 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Camshaft, method of manufacturing cam for camshaft, and method of manufacturing shaft for camshaft |
| JP2008008251A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のカムシャフト構造 |
| CN100439661C (zh) * | 2003-12-12 | 2008-12-03 | 本田技研工业株式会社 | 凸轮轴、制造用于凸轮轴的凸轮的方法以及制造用于凸轮轴的轴的方法 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP19510393A patent/JP3396261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167722A (ja) * | 2003-12-12 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | カムシャフト用シャフトの製造方法 |
| EP1707763A1 (en) * | 2003-12-12 | 2006-10-04 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Camshaft, method of manufacturing cam for camshaft, and method of manufacturing shaft for camshaft |
| CN100439661C (zh) * | 2003-12-12 | 2008-12-03 | 本田技研工业株式会社 | 凸轮轴、制造用于凸轮轴的凸轮的方法以及制造用于凸轮轴的轴的方法 |
| US7628129B2 (en) | 2003-12-12 | 2009-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Camshaft, method of manufacturing cam for camshaft, and method of manufacturing shaft for camshaft |
| EP1707763A4 (en) * | 2003-12-12 | 2010-06-23 | Honda Motor Co Ltd | CAMSHAFT, METHOD FOR MAKING A CAM FOR A CAMSHAFT AND METHOD FOR PRODUCING THE CAMSHAFT WAVE |
| JP4610887B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2011-01-12 | 本田技研工業株式会社 | カムシャフト用シャフトの製造方法 |
| JP2008008251A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のカムシャフト構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3396261B2 (ja) | 2003-04-14 |
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