JPS61189830A - 組立カムシヤフトの製造方法 - Google Patents
組立カムシヤフトの製造方法Info
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- JPS61189830A JPS61189830A JP60030099A JP3009985A JPS61189830A JP S61189830 A JPS61189830 A JP S61189830A JP 60030099 A JP60030099 A JP 60030099A JP 3009985 A JP3009985 A JP 3009985A JP S61189830 A JPS61189830 A JP S61189830A
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- Japan
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- steel shaft
- shaft
- pipe
- hollow
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
- B21D53/845—Making camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0475—Hollow camshafts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は内燃機関のカムシャフトとして中空のｗ４管を
用い、これにバルジ加工等を利用して別体のカム部およ
び必要にょシジャーナル部等を固着した組立カムシャフ
トに関する。
用い、これにバルジ加工等を利用して別体のカム部およ
び必要にょシジャーナル部等を固着した組立カムシャフ
トに関する。
従来の技術
一度パルジ成形した鋼管の内周にさらに鋼管を挿入して
バルジ成形する二重管の中空カムシャフトとしては、特
開昭５８−１３２３２５号がある。
バルジ成形する二重管の中空カムシャフトとしては、特
開昭５８−１３２３２５号がある。
また、バルジ成形した鋼管の内周にプラスチックを充填
するカムシャフトとしては、実公昭５９−９０４２号な
どがある。
するカムシャフトとしては、実公昭５９−９０４２号な
どがある。
さらに、中空カム軸を強化プラスチックとし、カム駒を
金属として両者を接着剤で接合する組立カムシャフトと
しては、特開昭５８−７５９０８号などがある。
金属として両者を接着剤で接合する組立カムシャフトと
しては、特開昭５８−７５９０８号などがある。
発明が解決しようとする問題点
鋼管を二重にバルジ成形するものは、個々の鋼管肉厚を
小さくしてバルジ成形荷重を低減できる点において優れ
ているが、カムシャフト使用中の熱収縮量の差により、
内外パイプ管に隙間を形成しがちとなる問題があり、特
にカムシャフト使用温度における内周管の強度補強に不
安が残されている。
小さくしてバルジ成形荷重を低減できる点において優れ
ているが、カムシャフト使用中の熱収縮量の差により、
内外パイプ管に隙間を形成しがちとなる問題があり、特
にカムシャフト使用温度における内周管の強度補強に不
安が残されている。
強化プラスチックを充填するカムシャフトに於いては、
熱収縮駄の差による内外軸の隙間発生を防止できる点に
おいて優れているが、シャフト全体として均一な強度両
省を行うために短繊維強化プラスチックの利用が必然と
なシ、強化グラスチックによる高い補強効果が得られな
い問題があり、特に強化プラスチックを中空状に充填し
て油入確保と軽量化を図る場合は一層の強度低下を免れ
ない。
熱収縮駄の差による内外軸の隙間発生を防止できる点に
おいて優れているが、シャフト全体として均一な強度両
省を行うために短繊維強化プラスチックの利用が必然と
なシ、強化グラスチックによる高い補強効果が得られな
い問題があり、特に強化プラスチックを中空状に充填し
て油入確保と軽量化を図る場合は一層の強度低下を免れ
ない。
また、中空の強化プラスチック軸とカム駒を結合するの
に接層手段を用いるものは、プラスチック強化繊維とし
て織布状または糸巻状の長繊維を利用できる点で優れて
いるが、カムシャフト使用中の衝撃や熱収縮差によって
接着部に弛みが発生しがちとなる問題がある。
に接層手段を用いるものは、プラスチック強化繊維とし
て織布状または糸巻状の長繊維を利用できる点で優れて
いるが、カムシャフト使用中の衝撃や熱収縮差によって
接着部に弛みが発生しがちとなる問題がある。
閏題点を解決するための手段
拡径に工りカム駒を結合した中空鋼軸の内周に長稙翅強
化プラスチック製の補強管を挿入すると共に、該補強管
を前記中空鋼管に拡径接合する。
化プラスチック製の補強管を挿入すると共に、該補強管
を前記中空鋼管に拡径接合する。
作 用
長繊維強化プラスチック製の補強管が中空鋼軸内周に拡
管接合して長繊維を中空鋼管の略蛇復状内周面に近接し
て溢わす。
管接合して長繊維を中空鋼管の略蛇復状内周面に近接し
て溢わす。
実 施 例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する０第１図
は組立カムシャフト１００の一実施例を表わすもので、
１０１は鋼管等の中空鋼軸。
は組立カムシャフト１００の一実施例を表わすもので、
１０１は鋼管等の中空鋼軸。
１２０．１２１，１２２，１２８はカム駒および１０２
．１０３，１０４はジャーナル駒で、予め鋳造、鍛造あ
るいは焼°結成形などによって、所望のカムプロフィー
ルおよび所望の円筒形に形成されている。このカム駒お
よびジャーナル駒には、拡径前の中空鋼軸１０１ （第
３図）の挿通可能な通孔１８０．１８１，１３２および
各網側面に自身の通孔に連接された略項状の切欠き部１
１３，１４２，１４０．１４３，１４４，１４５が設け
られている。
．１０３，１０４はジャーナル駒で、予め鋳造、鍛造あ
るいは焼°結成形などによって、所望のカムプロフィー
ルおよび所望の円筒形に形成されている。このカム駒お
よびジャーナル駒には、拡径前の中空鋼軸１０１ （第
３図）の挿通可能な通孔１８０．１８１，１３２および
各網側面に自身の通孔に連接された略項状の切欠き部１
１３，１４２，１４０．１４３，１４４，１４５が設け
られている。
この個々の切欠き部１４０．（１４１，・・・・・・・
・・）は、通孔１３０．（１３１，・・・・・・・・・
）から網側面に向けて拡径する様に截頭円錐状に形成さ
れている。なお切欠き部１４０．（１４１，・・・・・
・・・・）は直線的なテーバ形状に限らず円弧状など丸
味を帯びていても良い。
・・）は、通孔１３０．（１３１，・・・・・・・・・
）から網側面に向けて拡径する様に截頭円錐状に形成さ
れている。なお切欠き部１４０．（１４１，・・・・・
・・・・）は直線的なテーバ形状に限らず円弧状など丸
味を帯びていても良い。
また、カム駒１２０およびジャーナル駒１０２には必要
により浸炭処理などの表面処理が施される。
により浸炭処理などの表面処理が施される。
この組立力ムシャフ）１００の中空鋼軸１０１とカム駒
、ジャーナル駒との結合方法としては、各駒を中空鋼軸
１０１の所定位置に嵌合し、そしてこれを所定のカムシ
ャフト形状の型面を有するバルジ金型（図示せず）内に
セットし、型閉めする０ それによって互いに隣接するジャーナル駒とカム駒ある
いはカム駒とカム駒の互いに対向する一対の切欠き部１
４２，１４３．（１４０，１４１）は、両者の対向する
切欠き部の投影面の中に一対の拡径空間をもたらす。
、ジャーナル駒との結合方法としては、各駒を中空鋼軸
１０１の所定位置に嵌合し、そしてこれを所定のカムシ
ャフト形状の型面を有するバルジ金型（図示せず）内に
セットし、型閉めする０ それによって互いに隣接するジャーナル駒とカム駒ある
いはカム駒とカム駒の互いに対向する一対の切欠き部１
４２，１４３．（１４０，１４１）は、両者の対向する
切欠き部の投影面の中に一対の拡径空間をもたらす。
ついで型閉め状態にて、上記中空−１１４１ｅｌＢ内に
乳化液層を注入し、かつこの乳化液を圧縮加工する。す
ると上記中空′Ｍ軸１０１は外方へ膨張し、各駒１０２
．１２０の通孔内周面や切欠き部１４２，１４３、
（１４０，１４１）およびバルジ金型の型面に涜って、
第５図に示される如く塑性変形する。
乳化液層を注入し、かつこの乳化液を圧縮加工する。す
ると上記中空′Ｍ軸１０１は外方へ膨張し、各駒１０２
．１２０の通孔内周面や切欠き部１４２，１４３、
（１４０，１４１）およびバルジ金型の型面に涜って、
第５図に示される如く塑性変形する。
特に対向する一対の切欠き部１４２，１４３．（１４０
，１４１，・・・・・・・・・）には当該切欠き部に共
通のなだらかな膨出部１０５，１０９，１０７，１１０
，１０８．１１２，１１８が形成され、中空鋼軸１０１
の内周面は略蛇腹状と成る。
，１４１，・・・・・・・・・）には当該切欠き部に共
通のなだらかな膨出部１０５，１０９，１０７，１１０
，１０８．１１２，１１８が形成され、中空鋼軸１０１
の内周面は略蛇腹状と成る。
これにより各カム駒およびジャーナル駒が中空鋼軸に堅
固に固定され、その後このカムシャフト１００はバルジ
金型から取り出される。
固に固定され、その後このカムシャフト１００はバルジ
金型から取り出される。
この第５図に示すカムシャフト１００のカム駒１２０、
ジャーナル駒１０２と中空鋼軸１０１との相対回転防止
は、予め各駒の通孔１３０．Ｌ３２および切欠き部７４
０，１４２に多角形状例えば図示の如き六角形状を付与
し、中空鋼軸１０１をバルジ加工で膨張させることで、
各駒の六角形面に沿って中空鋼軸が塑性変形して達成さ
れる。
ジャーナル駒１０２と中空鋼軸１０１との相対回転防止
は、予め各駒の通孔１３０．Ｌ３２および切欠き部７４
０，１４２に多角形状例えば図示の如き六角形状を付与
し、中空鋼軸１０１をバルジ加工で膨張させることで、
各駒の六角形面に沿って中空鋼軸が塑性変形して達成さ
れる。
なお、各駒と中空鋼軸との相対回転防止としては、切欠
き部に小さな爪（図示せず）を設けたシ、また通孔１８
０．１８２に対し偏心形状（図示せず）が付与された切
欠き部を設けること等によっても達成できる。
き部に小さな爪（図示せず）を設けたシ、また通孔１８
０．１８２に対し偏心形状（図示せず）が付与された切
欠き部を設けること等によっても達成できる。
また、図示されるように、カム駒両側面に切欠き部１４
０，１４３．（１４１，１４４）を設けることにより、
カム駒の軸線方向移動を確実に防止でき、かつカム駒両
側面の切欠き部の大きさに差を持たすことにより、中空
鋼軸へのカム駒挿入における逆向き嵌挿の防止が容易と
なる。
０，１４３．（１４１，１４４）を設けることにより、
カム駒の軸線方向移動を確実に防止でき、かつカム駒両
側面の切欠き部の大きさに差を持たすことにより、中空
鋼軸へのカム駒挿入における逆向き嵌挿の防止が容易と
なる。
続いて、第５図に示す如く形成されたカムシャフトｌＯ
Ｏの中空鋼軸１０１内周に補強管１６０を成形する工程
について、第７図および第１図によって説明する。
Ｏの中空鋼軸１０１内周に補強管１６０を成形する工程
について、第７図および第１図によって説明する。
なお、中空鋼軸１０１の適所には、必要により後述され
る補強管拡径に備え、外周に空気抜き孔を形成しておい
ても良い。
る補強管拡径に備え、外周に空気抜き孔を形成しておい
ても良い。
まず第７図に示すように、中空鋼軸１０１内周に長稙唯
強化プラスチック製の円筒状補強管１６０を挿入する。
強化プラスチック製の円筒状補強管１６０を挿入する。
この補強管１６０は予め次のように形成して用意される
。例えば、強化Ｓ碓の長繊維を型（図示せず）の上に巻
き付けながら、適当な樹脂を含浸させて成形する、所謂
フィラメント・ワインディング（Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｗ
ｉｎｄｉｎｇ）中空強化プラスチック軸として形成する
か、または円筒状の強化繊維織布１５０を型（図示せず
）の外周に挿入して適当な樹脂を含浸させて成形する中
空強化プラスチック軸として形成される。
。例えば、強化Ｓ碓の長繊維を型（図示せず）の上に巻
き付けながら、適当な樹脂を含浸させて成形する、所謂
フィラメント・ワインディング（Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｗ
ｉｎｄｉｎｇ）中空強化プラスチック軸として形成する
か、または円筒状の強化繊維織布１５０を型（図示せず
）の外周に挿入して適当な樹脂を含浸させて成形する中
空強化プラスチック軸として形成される。
つぎに、斯様に補強管１６０が装填された上記カムシャ
フト１００を適当な型（図示せず）に固定して、補強管
１６０および必要により中空鋼軸１０１を加熱すると共
に気圧又は液圧などの内圧を加えることにより、補強管
１６０を拡径し中空鋼軸１０１の略蛇腹状内周面に接合
する。
フト１００を適当な型（図示せず）に固定して、補強管
１６０および必要により中空鋼軸１０１を加熱すると共
に気圧又は液圧などの内圧を加えることにより、補強管
１６０を拡径し中空鋼軸１０１の略蛇腹状内周面に接合
する。
このとき、補強管１６０の凸部１６１，１６２，１６８
．１６４の突出量が不足して、中空ｗ４＠の膨出部１１
１（１０５，・・・・・・・・・）内周面に十分に係合
しない場合は、この問題を解消するために補強管１１６
０の加熱及び内圧付与時に該補強＄１６０を軸線方向に
短輔する荷Ｍｅさらに付加する。
．１６４の突出量が不足して、中空ｗ４＠の膨出部１１
１（１０５，・・・・・・・・・）内周面に十分に係合
しない場合は、この問題を解消するために補強管１１６
０の加熱及び内圧付与時に該補強＄１６０を軸線方向に
短輔する荷Ｍｅさらに付加する。
このようにして組立てられた第１図に示す組立カムシャ
フト１００は、凸部１６１，１６２ （・・・・・・・
・・）にも長繊維が通じ、中空鋼軸１０１と補強軸１６
０が強固に接合される。
フト１００は、凸部１６１，１６２ （・・・・・・・
・・）にも長繊維が通じ、中空鋼軸１０１と補強軸１６
０が強固に接合される。
なお、織布の強化繊維としては、ガラス繊維、カーボン
繊維などの中から適当なものを選択して使用し、充填樹
脂には熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂の中から適当なもの
を選択して使用し、かつ心安により充填樹脂の中に短繊
維を混入させ一層の強匿補強を図るようにしても良い。
繊維などの中から適当なものを選択して使用し、充填樹
脂には熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂の中から適当なもの
を選択して使用し、かつ心安により充填樹脂の中に短繊
維を混入させ一層の強匿補強を図るようにしても良い。
この組立カムシャフトＩＬＩＯはその後、型から取り出
され、カム面およびジャーナル部を研削仕上げし、油入
等を加工して所望のカムシャフトに完成される。
され、カム面およびジャーナル部を研削仕上げし、油入
等を加工して所望のカムシャフトに完成される。
効 果
以上のように本発明によれば、長繊維強化プラスチック
製の補強管を中空鋼軸内周に拡管接合して長繊維を中空
鋼管の略蛇腹状内周面に近接して浴わすので、中空鋼軸
に対する高い強度補強が連取でさる。
製の補強管を中空鋼軸内周に拡管接合して長繊維を中空
鋼管の略蛇腹状内周面に近接して浴わすので、中空鋼軸
に対する高い強度補強が連取でさる。
そのため所要カム軸強度を得るのに中空鋼軸肉厚を博く
してそれのバルジ成形を容易ならしめることもできる。
してそれのバルジ成形を容易ならしめることもできる。
図面は本発明の実施例を表わすもので、第１図は組立カ
ムシャフトの一部断面平面図。第２図は第１図のＡ−Ａ
断面を表わす断面図。第３図乃至第８図は第１図に示す
組立カムシャフトの部品および組立工程を表わすもので
、第３図は中空鋼軸の一部断面平面図。第４図はジャー
ナル駒および一対のカム駒を表わす部分断面立面図。第
５図はバルジ成形後の組立カムシャフトの一部断面平面
図。第６図は第５図のＢ−Ｂ断面を表わす断面図。 第７図は補強軸を拡径する工程の部分断面平面図。 第８図は第７図のＣ−Ｃ断面を表わす断面図である。 （記号の説明） １００・・・・・・組立カムシャフト。１０１・・・・
・・中空鋼軸。 １０２・・−・・ジャーナル嗣。 １２０．（１２１
）・・・・・・カム駒。 １８０、（１３１）・・・・・・通孔。 １５０・・
・・・・強化繊維織布。 １６０・・・・・・補 強 管。 代表者犬塚美春
ムシャフトの一部断面平面図。第２図は第１図のＡ−Ａ
断面を表わす断面図。第３図乃至第８図は第１図に示す
組立カムシャフトの部品および組立工程を表わすもので
、第３図は中空鋼軸の一部断面平面図。第４図はジャー
ナル駒および一対のカム駒を表わす部分断面立面図。第
５図はバルジ成形後の組立カムシャフトの一部断面平面
図。第６図は第５図のＢ−Ｂ断面を表わす断面図。 第７図は補強軸を拡径する工程の部分断面平面図。 第８図は第７図のＣ−Ｃ断面を表わす断面図である。 （記号の説明） １００・・・・・・組立カムシャフト。１０１・・・・
・・中空鋼軸。 １０２・・−・・ジャーナル嗣。 １２０．（１２１
）・・・・・・カム駒。 １８０、（１３１）・・・・・・通孔。 １５０・・
・・・・強化繊維織布。 １６０・・・・・・補 強 管。 代表者犬塚美春
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１工程で、予め用意した環状のカム駒１２０、１２１
の通孔１３０、１３１に中空鋼軸１０１を挿入し、該中
空鋼軸１０１を拡径してカム駒と中空鋼軸とを結合し、 第２工程で、前記中空鋼軸１０１内周に長繊維強化プラ
スチック製の補強管１６０を挿入すると共に、該補強管
１６０を前記中空鋼軸１０１に拡管接合することを特徴
とする組立カムシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030099A JPS61189830A (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 組立カムシヤフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030099A JPS61189830A (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 組立カムシヤフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189830A true JPS61189830A (ja) | 1986-08-23 |
| JPH0256171B2 JPH0256171B2 (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=12294327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60030099A Granted JPS61189830A (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 組立カムシヤフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61189830A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01216114A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-08-30 | Emitec G Fuer Emissions Technol Mbh | 多層中空駆動軸 |
| US5054334A (en) * | 1988-02-07 | 1991-10-08 | Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh | Assembled driveshaft |
| US5218883A (en) * | 1988-02-07 | 1993-06-15 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Assembled shaft and process for production thereof |
| US5280675A (en) * | 1992-07-13 | 1994-01-25 | The Torrington Company | Camshaft and method of making a camshaft |
| US5337476A (en) * | 1992-07-13 | 1994-08-16 | The Torrington Company | Method of making a camshaft |
| US5428894A (en) * | 1992-07-13 | 1995-07-04 | The Torrington Company | Method of making a camshaft |
| JP2008309293A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | コネクティングロッド |
| EP3483402A4 (en) * | 2016-07-08 | 2020-02-26 | Shanghai Universoon Autoparts Co., Ltd | ENGINE AND ITS CAMSHAFT, AND MANUFACTURING METHOD FOR CAMSHAFT |
-
1985
- 1985-02-18 JP JP60030099A patent/JPS61189830A/ja active Granted
Cited By (10)
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| JPH01216114A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-08-30 | Emitec G Fuer Emissions Technol Mbh | 多層中空駆動軸 |
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| US5435207A (en) * | 1992-07-13 | 1995-07-25 | The Torrington Company | Camshaft and method of making a camshaft |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256171B2 (ja) | 1990-11-29 |
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