JPH074212A - カムシャフト - Google Patents
カムシャフトInfo
- Publication number
- JPH074212A JPH074212A JP5775794A JP5775794A JPH074212A JP H074212 A JPH074212 A JP H074212A JP 5775794 A JP5775794 A JP 5775794A JP 5775794 A JP5775794 A JP 5775794A JP H074212 A JPH074212 A JP H074212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- camshaft
- cams
- cross
- shape
- 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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Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 必要な強度を維持しつつ重量を軽減すること
が可能な内燃機関のカムシャフトを提供する。 【構成】 複数のカムジャーナル２，３に回転自在に支
持され、複数のカム４，５が取付けられたカムシャフト
１。カムシャフト１は、軸線に直交する断面形状を、カ
ム４，５側における断面積が最大となるように、軸線方
向に沿って変化する形状に成形した。
が可能な内燃機関のカムシャフトを提供する。 【構成】 複数のカムジャーナル２，３に回転自在に支
持され、複数のカム４，５が取付けられたカムシャフト
１。カムシャフト１は、軸線に直交する断面形状を、カ
ム４，５側における断面積が最大となるように、軸線方
向に沿って変化する形状に成形した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のカムシャフ
トに関する。
トに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】複数の
カムジャーナルに回転自在に支持され、複数のカムが取
付けられたカムシャフトは、従来、軸線に直交する断面
における断面積が軸線方向に沿って一定に成形されてい
る。ところで、かかるカムシャフトにおいて、シャフト
に取付けられた各カムは、エンジンの各ロッカアームを
夫々個々に駆動する。このため、カムシャフトに取付け
られた複数のカムは、通常、夫々異なるタイミングで各
ロッカアームからの反力を受ける。
カムジャーナルに回転自在に支持され、複数のカムが取
付けられたカムシャフトは、従来、軸線に直交する断面
における断面積が軸線方向に沿って一定に成形されてい
る。ところで、かかるカムシャフトにおいて、シャフト
に取付けられた各カムは、エンジンの各ロッカアームを
夫々個々に駆動する。このため、カムシャフトに取付け
られた複数のカムは、通常、夫々異なるタイミングで各
ロッカアームからの反力を受ける。
【０００３】このため、カムシャフトは、長さ方向に亘
って均一に応力を受けているわけではなく、断面積を軸
線方向に沿って必ずしも一定に形成する必要はない。そ
れよりも、カムシャフトを長さ方向に一定に成形する
と、応力を受けない部分ではその分シャフトの材料が無
駄となり、カムシャフトの重量が不必要に増加してしま
うという問題があった。
って均一に応力を受けているわけではなく、断面積を軸
線方向に沿って必ずしも一定に形成する必要はない。そ
れよりも、カムシャフトを長さ方向に一定に成形する
と、応力を受けない部分ではその分シャフトの材料が無
駄となり、カムシャフトの重量が不必要に増加してしま
うという問題があった。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、必要な強度を維持しつつ重量を軽減することが可能
なカムシャフトを提供することを目的とする。
で、必要な強度を維持しつつ重量を軽減することが可能
なカムシャフトを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
を達成するため、複数のカムジャーナルに回転自在に支
持され、複数のカムが取付けられたカムシャフトにおい
て、該カムシャフトの軸線に直交する断面形状を、カム
側における断面積が最大となるように、軸線方向に沿っ
て変化する形状に成形したものである。
を達成するため、複数のカムジャーナルに回転自在に支
持され、複数のカムが取付けられたカムシャフトにおい
て、該カムシャフトの軸線に直交する断面形状を、カム
側における断面積が最大となるように、軸線方向に沿っ
て変化する形状に成形したものである。
【０００６】
【作用】カムシャフトは、カム側の断面積が最大で、カ
ム側において作用する応力を受けるので、カムジャーナ
ル側あるいはカムから遠い部分の断面積は、カム側に比
べて小さくてもよい。
ム側において作用する応力を受けるので、カムジャーナ
ル側あるいはカムから遠い部分の断面積は、カム側に比
べて小さくてもよい。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図１０に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るカムシャ
フトの第１の実施例を示すもので、カムシャフト１は、
このカムシャフト１を回転自在に支持するカムジャーナ
ル２，３間にカム４，５が取付けられ、カム４，５間に
おいてカムシャフト１の軸線に直交する断面形状が、カ
ム４，５側における断面積が最大となるように軸線方向
に沿って変化する形状に成形されている。
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るカムシャ
フトの第１の実施例を示すもので、カムシャフト１は、
このカムシャフト１を回転自在に支持するカムジャーナ
ル２，３間にカム４，５が取付けられ、カム４，５間に
おいてカムシャフト１の軸線に直交する断面形状が、カ
ム４，５側における断面積が最大となるように軸線方向
に沿って変化する形状に成形されている。
【０００８】カムシャフト１を、このような形状に成形
すると、例えば、一方のカム４に応力ＷA が作用した場
合、カムシャフト１のカム４，５間に加わる曲げモーメ
ントＭは、図１に示したように、カムジャーナル２，３
間の距離をＬ0 、カムジャーナル２とカム４との距離を
Ｌ1A及びカムジャーナル２とカム５との距離をＬ1Bとす
ると、以下のようになる。即ち、曲げモーメントＭは、
図２に示すように、カム４の位置で最大値ＭMAX ＝（Ｌ
1A×Ｌ1B）／Ｌ0 ・ＷA をとり、カム４から遠ざかるに
従って減少し、カムジャーナル２，３の位置においてゼ
ロとなる分布特性を示す。
すると、例えば、一方のカム４に応力ＷA が作用した場
合、カムシャフト１のカム４，５間に加わる曲げモーメ
ントＭは、図１に示したように、カムジャーナル２，３
間の距離をＬ0 、カムジャーナル２とカム４との距離を
Ｌ1A及びカムジャーナル２とカム５との距離をＬ1Bとす
ると、以下のようになる。即ち、曲げモーメントＭは、
図２に示すように、カム４の位置で最大値ＭMAX ＝（Ｌ
1A×Ｌ1B）／Ｌ0 ・ＷA をとり、カム４から遠ざかるに
従って減少し、カムジャーナル２，３の位置においてゼ
ロとなる分布特性を示す。
【０００９】このことは、図２に示したように、カムジ
ャーナル３とカム４との距離をＬ2A及びカムジャーナル
３とカム５との距離をＬ2Bとすると、図３に示すよう
に、他方のカム５に応力ＷB が作用したときの曲げモー
メントＭB についても同様で、カム５の位置で最大値Ｍ
MAX ＝（Ｌ2A×Ｌ2B）／Ｌ0 ・ＷB をとり、両カムジャ
ーナル２，３の位置においてゼロとなる分布特性を示
す。
ャーナル３とカム４との距離をＬ2A及びカムジャーナル
３とカム５との距離をＬ2Bとすると、図３に示すよう
に、他方のカム５に応力ＷB が作用したときの曲げモー
メントＭB についても同様で、カム５の位置で最大値Ｍ
MAX ＝（Ｌ2A×Ｌ2B）／Ｌ0 ・ＷB をとり、両カムジャ
ーナル２，３の位置においてゼロとなる分布特性を示
す。
【００１０】ところで、カムシャフト１には、曲げモー
メントＭのみならず、剪断力やねじり力等が作用するこ
とから、全ての応力に対し一様な強度を有する形状とす
ることは難しい。しかし、以上のことから、曲げモーメ
ントＭを考慮した場合、応力ＷA , ＷB がカムシャフト
１のカム４，５に異なるタイミングで交互に作用する場
合には、カムシャフト１は、カム４，５間の形状を図１
に示すように成形すると、強度を低下させることなく重
量の軽減を図ることができる。
メントＭのみならず、剪断力やねじり力等が作用するこ
とから、全ての応力に対し一様な強度を有する形状とす
ることは難しい。しかし、以上のことから、曲げモーメ
ントＭを考慮した場合、応力ＷA , ＷB がカムシャフト
１のカム４，５に異なるタイミングで交互に作用する場
合には、カムシャフト１は、カム４，５間の形状を図１
に示すように成形すると、強度を低下させることなく重
量の軽減を図ることができる。
【００１１】また、図４及び図５は、カム４，５間にお
いて、カムシャフト１の軸線に直交する断面形状を、軸
線方向に沿って変化する形状に成形する他の変形例を示
すもので、図４は、カムシャフト１を、カム４，５に隣
接する部分で断面積を最大とし、互いに隣接するカムジ
ャーナル２とカム４及びカムジャーナル３とカム５との
間の直径よりも大きく成形した場合である。一方、図５
に示すカムシャフト１は、両カム４，５間において、断
面積が最小となる最小径の部分を中央からカム４側に偏
倚させた場合の変形例である。
いて、カムシャフト１の軸線に直交する断面形状を、軸
線方向に沿って変化する形状に成形する他の変形例を示
すもので、図４は、カムシャフト１を、カム４，５に隣
接する部分で断面積を最大とし、互いに隣接するカムジ
ャーナル２とカム４及びカムジャーナル３とカム５との
間の直径よりも大きく成形した場合である。一方、図５
に示すカムシャフト１は、両カム４，５間において、断
面積が最小となる最小径の部分を中央からカム４側に偏
倚させた場合の変形例である。
【００１２】次に、カムジャーナルとカムとの間におい
てカムシャフトの断面形状を軸線方向に沿って変化させ
た、本発明の第２の実施例を図６に基づいて説明する。
本実施例においては、カムシャフト１０を、カム１１と
カムジャーナル１２，１３間において、カム１１側にお
ける径がカムジャーナル１２，１３側よりも大きくなる
ように成形した。ここにおいて、図中、二点鎖線で表し
たのは、従来のカムシャフト及びカムジャーナルの形状
で、以下に述べる変形例においても同様とする。
てカムシャフトの断面形状を軸線方向に沿って変化させ
た、本発明の第２の実施例を図６に基づいて説明する。
本実施例においては、カムシャフト１０を、カム１１と
カムジャーナル１２，１３間において、カム１１側にお
ける径がカムジャーナル１２，１３側よりも大きくなる
ように成形した。ここにおいて、図中、二点鎖線で表し
たのは、従来のカムシャフト及びカムジャーナルの形状
で、以下に述べる変形例においても同様とする。
【００１３】かかる形状のカムシャフト１０において
は、カム１１に応力が作用した場合、曲げモーメントＭ
の分布特性は、図７に示すようにカム１１の位置で最大
となり両カムジャーナル１２，１３の位置でゼロとな
る。このように、曲げモーメントＭは、カムジャーナル
１２，１３側に近い程小さいことから、カムシャフト１
０の軸線に直交する断面形状を、カム１１側を大きく、
カムジャーナル１２，１３側が小さくなるように、軸線
方向に沿って変化させることができる。
は、カム１１に応力が作用した場合、曲げモーメントＭ
の分布特性は、図７に示すようにカム１１の位置で最大
となり両カムジャーナル１２，１３の位置でゼロとな
る。このように、曲げモーメントＭは、カムジャーナル
１２，１３側に近い程小さいことから、カムシャフト１
０の軸線に直交する断面形状を、カム１１側を大きく、
カムジャーナル１２，１３側が小さくなるように、軸線
方向に沿って変化させることができる。
【００１４】従って、図６に示したように、カムシャフ
ト１０は、強度を維持しつつ軽量化することができるう
え、カムジャーナル１２，１３も小型化できることか
ら、一層重量を軽減することが可能となる。また、本実
施例の他の変形例として、例えば、カム１１がカムジャ
ーナル１２側に偏倚している場合には、図８に示すカム
シャフト１０のように成形したり、あるいは、図９に示
すように、カム１１とカムジャーナル１３との間を、従
来と同様に軸線方向に沿って部分的に同一断面積に成形
してもよい。
ト１０は、強度を維持しつつ軽量化することができるう
え、カムジャーナル１２，１３も小型化できることか
ら、一層重量を軽減することが可能となる。また、本実
施例の他の変形例として、例えば、カム１１がカムジャ
ーナル１２側に偏倚している場合には、図８に示すカム
シャフト１０のように成形したり、あるいは、図９に示
すように、カム１１とカムジャーナル１３との間を、従
来と同様に軸線方向に沿って部分的に同一断面積に成形
してもよい。
【００１５】更に、以上より、本発明のカムシャフトに
おいては、図１０に示すカムシャフト３０のように、カ
ムジャーナル３１，３２及びカム３３，３４に関して、
カム３３側及びカム３４側における断面積が最大となる
ように、軸線方向に沿って変化させた形状に成形しても
よい。
おいては、図１０に示すカムシャフト３０のように、カ
ムジャーナル３１，３２及びカム３３，３４に関して、
カム３３側及びカム３４側における断面積が最大となる
ように、軸線方向に沿って変化させた形状に成形しても
よい。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
カムシャフトによれば、必要な強度を維持しつつ効果的
に重量の軽減を図ることができる。
カムシャフトによれば、必要な強度を維持しつつ効果的
に重量の軽減を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係るカムシャフトの形
状を示す正面図である。
状を示す正面図である。
【図２】図１のカムシャフトにおいて、一方のカムに応
力が作用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分
布特性図である。
力が作用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分
布特性図である。
【図３】図１のカムシャフトにおいて、他方のカムに応
力が作用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分
布特性図である。
力が作用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分
布特性図である。
【図４】第１の実施例の他の変形例を示すカムシャフト
の正面図である。
の正面図である。
【図５】第１の実施例の更に他の変形例を示すカムシャ
フトの正面図である。
フトの正面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るカムシャフトの形
状を示す正面図である。
状を示す正面図である。
【図７】図６のカムシャフトにおいて、カムに応力が作
用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分布特性
図である。
用した場合の曲げモーメントの分布特性を示す分布特性
図である。
【図８】第２の実施例の他の変形例を示すカムシャフト
の正面図である。
の正面図である。
【図９】第２の実施例の更に他の変形例を示すカムシャ
フトの正面図である。
フトの正面図である。
【図１０】本発明のカムシャフトの更に他の変形例を示
す正面図である。
す正面図である。
１ カムシャフト ２，３ カムジャーナル ４，５ カム １０ カムシャフト １１ カム １２，１３ カムジャーナル ３０ カムシャフト ３１，３２ カムジャーナル ３３，３４ カム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 修治 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のカムジャーナルに回転自在に支持
され、複数のカムが取付けられたカムシャフトにおい
て、該カムシャフトの軸線に直交する断面形状を、カム
側における断面積が最大となるように、軸線方向に沿っ
て変化する形状に成形したことを特徴とするカムシャフ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5775794A JPH074212A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | カムシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5775794A JPH074212A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | カムシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074212A true JPH074212A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=13064757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5775794A Pending JPH074212A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | カムシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074212A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7669418B2 (en) | 2004-12-17 | 2010-03-02 | Hitachi, Ltd. | Heat energy supply system and method, and reconstruction method of the system |
| JP2020529551A (ja) * | 2017-08-23 | 2020-10-08 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ポンプ特に高圧燃料ポンプのためのカムシャフト、およびカムシャフトを備えたポンプ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179206U (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | 三菱自動車工業株式会社 | カムシヤフト |
| JPH0343512U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-24 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP5775794A patent/JPH074212A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179206U (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | 三菱自動車工業株式会社 | カムシヤフト |
| JPH0343512U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-24 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7669418B2 (en) | 2004-12-17 | 2010-03-02 | Hitachi, Ltd. | Heat energy supply system and method, and reconstruction method of the system |
| US7908861B2 (en) | 2004-12-17 | 2011-03-22 | Hitachi, Ltd. | Heat energy supply system and method, and reconstruction method of the system |
| JP2020529551A (ja) * | 2017-08-23 | 2020-10-08 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ポンプ特に高圧燃料ポンプのためのカムシャフト、およびカムシャフトを備えたポンプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960723 |