JPS6083731A - 中空環体部品と管状部材との結合体 - Google Patents

中空環体部品と管状部材との結合体

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JPS6083731A
JPS6083731A JP19126783A JP19126783A JPS6083731A JP S6083731 A JPS6083731 A JP S6083731A JP 19126783 A JP19126783 A JP 19126783A JP 19126783 A JP19126783 A JP 19126783A JP S6083731 A JPS6083731 A JP S6083731A
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JP
Japan
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hollow
pipe
journal
shaft
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JP19126783A
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English (en)
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Fumio Kiyota
清田 文夫
Tsuneki Sakumichi
作道 恒樹
Hiroshi Mitsuida
三井田 浩
Toshitaka Sugiuchi
杉内 利恭
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Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H53/00Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/025Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/02Valve drive
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    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0475Hollow camshafts

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)発明の技術分野 本発明は、中空環体部品と管状部材との結合体に係り、
特に中空カムシャフトのジャーナル部等に好適な中空環
体部品と管状部材との結合体に関する。
(ロ)従来技術と問題点 一般に内燃機関のカムシャフトは、カム部が口・ツカ−
アームやタペットと衝撃的に接して摺動するので、摩耗
が多く、そのため従来は摺動面のみをチル化させた鋳鉄
製のカムシャフトが多く使用されている。
しかし乍ら、鋳鉄のヤング率は10000〜12000
kg/mm2と低いため、鋳鉄製のカムシャフトは軸部
の肉厚を厚くして剛性を高めたものとならざるを得す、
重量が大きいという欠点がある。また、前記鋳鉄製のカ
ムシャフトは、カム摺動面にチラー(冷し金)を当てて
チル化させたものであるが、品質のバラツキがある他に
過酷な使用条件下、例えばカーボン粒子で油が汚染され
るディーゼルエンジンや鉛化合物で油が汚染される有鉛
ガソリン使用のエンジンでは摩耗が多いという不具合が
ある。
従来、上述した軽量化を目的とする方法として、鋼製パ
イプに他部品をろう付けする方法(特開昭54−864
56号)があるが、この方法ではカムシャフトを構成す
る部材及び耐火物で作った支持治具を高温の雰囲気炉内
に入れてろう付けするため、設備が大きくなり、作業性
並びに経済性に難があった。また、特公昭4.6−21
299号。
特公昭56−506号等に、ジャーナルを中空状のシャ
フトに拡管により結合することが開示されている。これ
らの方式を含めてシャフトに冷間鍛造又は任意の手段に
より形成されたジャーナルを拡管結合により組み付ける
ものは、ジャーナルがいずれも中実であるため、軽量化
を達成できなかった。
(ハ)発明の目的 そこで本発明は、軽量化を可能とした中空環体と管状部
材との結合体を提供することを目的とする。
(ニ)発明の構成 本発明はかかる目的を達成するために、中空状の管状部
材を拡管することにより該管状部材に中空環体部品を結
合した結合体であって、中空環体部品が、内周面に噛合
部を有すると共に一端に環状突起を有する内管と、一端
に環状突起を有し、該内管の外周側に固着されて空洞部
を形成する外管とで構成した。
(ホ)発明の実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る中空環体部品と管状部材との結合
体をカムシャフトに適用した例を示すものであり、例え
ば炭素鋼、アルミニウム合金、銅合金2合成樹脂、繊維
層等の強化材を有する合成樹脂等の延性材料からなる中
空状のシャフト4に所定数のカム駒2及びジャーナル3
を所定位置に配した後、例えばシャフト4に拡管棒を圧
入して該シャフト4を拡管し、カム駒2及びジャーナル
3に設けた噛合部(例えばセレーション、ローレット、
はぼ鋸歯状の凹凸等)13を該シャフト4に食い込ませ
、カムシャフト1の負荷トルクに耐えるに充分な結合力
を以てジャーナル3を嵌着する。
本発明に係るジャーナル3は、例えば第2図及び第3図
に示すように、内周面に噛合部13を有すると共に一端
に管状突起12を有する焼入鋼製の内管10と、この内
管10の外周側に固着されて空洞部15を形成する外管
11とで形成されている。
このジャーナルは例えば以下のように製造される。
まず、鉄台金製のパイプを所定長さに切断した後、その
端部を塑性加工により外方に略直角に突出する環状突起
12を設け、次いで内側に塑性加工でセレーション等の
噛合部13を付け、その後、焼入れ、焼戻しをして内管
10とする。
一方、別に鋼、アルミニウム合金製のパイプを所定長さ
に切断した後、塑性加工により一端を略直角に折曲して
内方に突出する環状突起14を形成して外管11とする
。なお、セラミックス(Si3 N4.SiC,ZrO
2等)、プラスチックス等を素材とする場合には上記形
状に一体成形する。
而して、上述のように別々に作成した内外管10.11
を内管10の外周側で内管lOの環状突起12が外管1
1の端部に接しかつ内管10の端部が外管11の環状突
起14に接する状態で治具中にセントし、次に内外管1
0.11間の接合部16.17を固着(外管11が、鋼
、鋳鉄、鉄系焼結合金の場合にはろう付は又は拡散接合
又は焼バメ、圧入で固着し、セラミックス、プラスチッ
クスの場合には接着で固着する。外管11が非金属の場
合は焼きハメ、圧入又は接着する。)し、第2図及び第
3図に示すように、内部に空洞部15を有するジャーナ
ル3とする。尚、外管11が鋼、鋳鉄、鉄系焼結合金の
場合には内管10と固着後に焼入れ、焼戻しを行なって
も良い。
斯くして構成されたジャーナルは、内管10は主として
通常のパイプ等の筒体を素材としてこれを塑性加工等で
環状突起ををする形状にすると共にパイプの内周面にセ
レーション等の加工を施こすだけで良く、また外管11
は主として通常のパイプ等の筒体を素材としてこれを塑
性加工等で環状突起を有する形状にするだけで良いので
、加工性、取扱性が良い上に従来方式のようにジャーナ
ル全体を塑性加工する必要が無く、装備が小型で済むと
共に安価に製造できる。また、カムシャフト1はシャフ
ト4を拡管するだけで良いので、従来方式のように全体
を炉内に入れて高温下で固着する等の作業が不要となる
第4図及び第5図は本発明に係る中空環体部品と環状部
材との結合体をロータリーコンプレッサのローターに適
用した場合の実施例を示すものであり、内管20には上
記ジャーナルと同様に噛合部21.環状突起22を有す
ると共に、外周縁部には任意数の切欠部23が設けられ
、一方外管24は上記ジャーナルと同様に環状突起25
を有する。そして、内外管20.24の接合部27.2
8は同様の手段で固着されて一体化しである。
この実施例にあっても、内外管20.24の間には空洞
部26が形成され、従来のロータに比し極めて軽量とす
ることができ、かつ上記ジャーナルの場合と同様の利点
を有する。
本発明に係る結合体は、上記実施例で開示したジャーナ
ル、ロータリーコンプレッサのローターに眼らず、管状
部材に拡管結合により組みイ」け得るものであればいか
なるものであっても良い。
(へ)発明の効果 上述した如く本発明は、パイプ等の筒体で形成した内周
面に噛合部を設けた内管と、この内管の外周側を覆う外
管とで形成するので、例えば中空状のシャフトに拡管結
合により取り付けられる従来のジャーナルに比し極めて
軽量となり、自動車自体の重量を軽減でき、昨今要求さ
れている低燃費が可能となる。また、シャフトと結合す
る部位が噛合部により形成されているため、該シャフト
と結合する部位を薄肉としてもカムシャフト等に要求さ
れる機械的強度を保持することができる。
而も、大半がパイプ等の筒体を素材として構成されるの
で、作業性が良い上に設備が大量りになる虞れもなく、
大量生産に適したものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る中空環体部材と管状部材との結合
体を適用したカムシャフトの側面図、第2図はその部分
拡大紺断面図、第3図はそのm −■線に沿った横断面
図、第4図は本発明の第2実施例に係るロータリーコン
プレッサの平面図、第5図はそのV−V線に沿った縦断
面図である。 l・・・カムシャフト、2・・・カム駒、3・・・ジャ
ーナル、10.20・・・内管、11゜24・・・外管
、12,14,22.25・・・環状突起、13.21
・・・噛合部、15.16・・・空洞部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11 中空状の管状部材を拡管することにより該管状
    部材に中空環体部品を結合した結合体であって、中空環
    体部品が、内周面に噛合部を有すると共に一端に環状突
    起を有する内管と、一端に環状突起を有し、該内管の外
    周側に固着されて空洞部を形成する外管とで構成したこ
    とを特徴とする中空環体部品と管状部材との結合体。 (2) 外管は鋼、アルミニウム合金、セラミックス。 プラスチックスである特許請求の範囲第1項記載の中空
    環体部品と管状部材との結合体。 (3)内管は焼入鋼である特許請求の範囲第1項記載の
    中空環体部品と管状部材との結合体。 (4) 内管は内周面の少なくとも一箇所以上に噛合部
    を有するm製である特許請求の範囲第1項記載の中空環
    体部品と管状部材との結合体。 (5) 内管に設ける噛合部は、はぼ鋸歯状の凹凸。 ローレット、セレーション等である特許請求の範囲第1
    項記載の中空環体部品と管状部材との結合体。 (6)内管と外管とはろう付け、拡散接合、接着。 焼バメ等により固着されている特許請求の範囲第1項記
    載の中空環体部品と管状部材との結合体。
JP19126783A 1983-10-13 1983-10-13 中空環体部品と管状部材との結合体 Pending JPS6083731A (ja)

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