JPS6159062A - カムシヤフト - Google Patents

カムシヤフト

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Publication number
JPS6159062A
JPS6159062A JP15079384A JP15079384A JPS6159062A JP S6159062 A JPS6159062 A JP S6159062A JP 15079384 A JP15079384 A JP 15079384A JP 15079384 A JP15079384 A JP 15079384A JP S6159062 A JPS6159062 A JP S6159062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
reinforcing member
camshaft
synthetic resin
shaft portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP15079384A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayasu Iwata
正庸 岩田
Noritomo Matsukawa
松川 矩具
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP15079384A priority Critical patent/JPS6159062A/ja
Publication of JPS6159062A publication Critical patent/JPS6159062A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車のエンジン等に用いられるカムシャ7H
C関する。
(従来技術) 従来、この種カムシャフトは、軸部に長手方向に所定の
間隔を設けて被数のカム部を有していると共に、各カム
部の偏心部分が互いに位相を異にする複雑な形状を呈し
ている。
そのため、複雑な形状のものでも比較的容易に成形でき
る鋳造法や粉末冶金によって荒加工し、次いで研削仕上
げする等、・いくつもの加工工程を経て製造される。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、斯かる従来例の場合には、カムシャフトを製造
するために数多くの工程が必要であり、製造が面倒であ
ってコストが高くなるといった問題点があった。また、
カムシャフト全体が鋳鉄や焼結合金により形成されてい
るため、重量が大きく、例えば、このカムシャフトを自
動車用エンノンの動弁機構に用いた場合には、エンジン
の重量が大きくなって燃費が悪くなると共に、カムシャ
ツ)f駆動するための駆動損失が大きくなるといった問
題点があった。さらに、カムシャフト全体が金属によジ
形成されているため振動を伝播し易く、この振動が各カ
ム部に伝わってカム部とカム7オロワーとの接触状態に
影響を及ぼし、カム部やカムフォロワーにピッティング
やスカッフィング等の損傷が生じ易くなるといった問題
点があった。
本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、その第1発明の目的は、製造が谷筋であ
って、軽量かつ十分な強度を有し、しかも振動を効果的
に吸収しうるカムシャフトを提供することである。また
、第2発明にあっては、上記の目的に加えて、カム部の
摺動面に耐摩耗性を付与したカムシャフトを提供するこ
とにある。
(問題点を解決するための手段) そこで、本発明は、上記の目的を達成するために、第1
発明にあっては、カムシャフトの軸部を複合強化合成樹
脂と金属製の補強部材とから形成し、第2発明にあって
は、上記第1発明の構成に加えて、カム部に金属製のカ
ム部補強部材を設けるように構成されている。
(実施例〕 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本発
明の第1発明を示す第1図乃至第5図において、1はカ
ムシャフトであり、このカムシャフト1は、略円柱形状
の軸部2と、該軸部2に一体に設けられたカム部3とか
らなっている。図中、4は軸部2に形成された軸受部を
示している。
上記軸部2は複合強化合成樹脂5と金属製の補強部材6
とから形成されておシ、カム部3は複合強化合成樹脂5
のみによって形成されている。この複合強化合成樹脂5
は、合成樹脂に1種又は2種以上の繊維材を混合して成
形したものでちる。
上記合成樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール41
を脂、ソアリル7タレート樹脂などの熱硬化性樹脂や、
ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーゲネ
ート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂などの熱硬化性樹脂があげられる。また、前記繊維
材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、
チタン酸カリ繊維、ポロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケ
イ素繊維、ポリアミドイミド繊維、ステンレス鋼繊維、
アルミニウム繊維、黄銅繊維、鋼鉄繊維などの無機質又
は有機質繊維があげられる。
一方、前記金属製の補強部材6は、パンチ孔空は加工さ
れた、又は・々ンチ孔空は加工されていない鉄鋼板やア
ルミニウム合金板等の板材により形成され、図示の実施
例では、補強部材6が多数のパンチ孔7を有する板材8
により円筒形状に形成されている。この補強部材6は、
第3図に示すように、多数のパンチ孔7を有する版材8
を、ロール加工によって、第4図に示すように、その両
端面S/ 、 S/が合わさるように曲成するか、又は
第5図に示すように、その両端部B// 、 B11が
わずか重なるように曲成することによって形成される。
本発明に係るカムシャフト1は、所定のカムシャフト1
の形状に対応して形成された金型内に補強部材6を収納
すると共に、金型内に複合強化合成樹脂材料を充填する
ことによって、熱圧縮成形、トランスファ成形、射出成
形などの方法によシ製造される。
第6図及び@7図には、本発明の第1発明に係るカムシ
ャフトの第二実施例が示されており、第一実施例と同一
の部分については同一の符号を付して説明すると、この
第二実施例では、軸部2が内部中空の円筒形状に形成さ
れている。こうすることにより、カムシャフト1をさら
に軽量化することができる。その他の構成及び本実施例
の作用については、第一実施例の場合と同一であるので
、その説明を省略する。
第8図乃至第10図は、補強部材6の他の実施例をそれ
ぞれ示すものであシ、これらの補強部材6は、第3図に
示すような多数の・インチ孔7t−有する1枚の金属製
の板材8′jFcプレス加工又は引き抜き加工により折
曲して形成されている。すなわち、第8図乃至第10図
に示す補強部材6は、上記板材8を、それぞれ断面矩形
状、断面略工学形状、断面正三角形状に折曲して形成さ
れている。
さらに、この補強部材6は、その断面形状を五角形、六
角形、コ字形、2字形、T字形など任意の形状に形成し
ても良い。
次に、本発明の第2発明について説明する。この第2発
明にあっては、第11図及び第12図に示すように、前
記第1発明の構成に加えて、カムm3にカム部補強部材
9が設けられている。このカム部補強部材9は、カム部
3の偏心量の大きな部分10を補強するため、同部分1
0の外形と同一形状にプレス加工等により曲成されたパ
ンチ孔11を有する鉄鋼板、アルミニウム合金板等の板
材12からなっている。上記カム部補強部材9は、その
外周面9′が外部に露出して摺動面を形成するように、
カム部3を形成する複合強化合成樹脂5に固着されてい
る。
上記第2発明に係るカムシャフト1は、所定のカムシャ
フト1の形状に対応して形成された金型内に、補強部材
6及びカム部補強部材9を収納すると共に、金星内に複
合強化合成樹脂材料を充填することによって、熱圧縮成
形、トランスファ成形、射出成形などの方法により製造
される。
第13図には、本発明の第2発明に係るカムシャフトの
第二実施例が示されており、第一実施例と同一の部分に
ついては同一の符号を付して説明すると、この第二実施
例では、カム部補強部材9が、第14図に示すように、
カム部3と同一の正面形状を有する平版部13と、該カ
ム部3の最も偏心量の大きな部分10aとその近傍を補
強するため、同平板部13の周囲に鍔状に設けられた周
壁部14とからなっている。このカム部補強部材9は、
多数のパンチ孔を有する鉄@版、アルミニウム合金板等
の板材を、プレス加工等により折曲して形成されている
。上記カム部補強部材9は、平板部13に穿設された挿
通口15を介して、前記軸部2の補強部材6に挿通され
ておシ、前記複合強化合成樹脂5に埋設された状態にて
カム$3に設けられていると共に、上記周壁部14はそ
の外周面14′が外部に露出して摺動面を形成している
。図中、16は固定板を示している。
第15図には、本発明の第2発明に係るカムシャフトの
第三実施例が示芒nておシ、第一実施例と同一の部分九
ついては同一の符号を付して説明すると、この第三実施
例では、軸部2が内部中空の円筒形状に形成されている
と共に、カム部補強部材9の形状が前記実施例のものと
異なっている。
上記カム部補強部材9は、第16図に示すように、・ン
ンチ孔空は加工された鉄鋼板やアルミニウム合金板等の
版材をプレス加工等によシ成形して形成され、カム部3
と同一の正面形状を有する平板部17と、該平板部17
の全周に設けられた周壁部18とからなっている。この
カム部補強部材9は、平版部17に穿設された挿通孔1
9f、介して軸部2の補強部材6に挿通されており、当
該カム部補強部材9は、前記複合強化合成樹脂5に埋設
された状態にてカム部3に設けられていると共に、周壁
部18はその外周面18′がカム部3の全外周にわたっ
て外部に露出して摺動面を形成している。
第17図乃至第25図には、カム部補強部材9の他の実
施例がそれぞれ示されており、そのうち第17図及び第
18図に示すカム部補強部材9は多数のパンチ孔を有す
る板材によシ形成されていると共に、第19図乃至第2
5図に示すカム部補強部材9は鉄系焼結合金、アルミニ
ウム糸焼結合金等の焼結合金に、1形成されている。第
17図に示すカム部補強部材9は、カム部3と同一の正
面形状を有する平板部20と、該平板部20を軸部2に
固着するための筒部21とからなっている。
第18図に示すカム部補強部材9は、第16図に示すカ
ム補強部材90周壁部18の幅を小さくしたものを、平
板部17どうしが互いに近接するように1組配置したも
のである。第19図に示すカム部補強部材9は、カム部
3と同一形状に形成されておシ、該カム部補強部材9は
、第20図に示すように、補強部材6を挿通するための
、同補強部材6より径が大きい挿通口22と、同カム部
補強部材9の両側にサンドインチ状に位置する複合強化
合成樹脂5を互いに連結するだめの連結孔23とを備え
ている。このカム部補強部材9は、挿通口22を介して
補強部材6を挿通した状態にて、両側面を複合強化合成
樹脂5にて挟着するようカム部3に設けられている。5
g21図に示すカム部補強部材9は、上記第19図に示
すカム部補強部材9の挿通口22と連結口23とを一体
にした形状のものであシ、大きな開口部24を有してい
ると共に、補強部材6の位置に対応する1対の突起25
.25が上記開口部24内に互いに対向するより突設さ
れている。第22図乃至第25図に示すカム部補強部材
9は、カム部3の最も偏心量が多く摺動摩耗の激しい部
分10aのみを補強するためのものであシ、第22図及
び第23図に示すものは、カム部3を形成する複合強化
合成樹脂5に当該カム部補強部材9を連結するため、同
複合強化合成樹脂5に埋設される脚部26を備えている
。また、第24図及び第25図に示すものは、同じくカ
ム部3を形成する複合強化合成樹脂5に当該カム部補強
部材9を連結するための凹所27を有している。これら
第22図及び第24図に示すカム部補強部材9は、複合
強化合成樹脂5と係合した状態にて、カム部3に設けら
れている。
以上の構成において、本出願人は、第11図に示す小型
エンノンのカムシャフト1を試作し、このカムシャフト
1を従来の鋳鉄製のものと交換してエンノンを作動させ
、運転試験を行なった。上記カムシャフト1は、複合強
化合成樹脂5としてガラス短繊維60 wt%含有フェ
ノール樹脂(比重1.70 )を、補強部材6及びカム
部補強部材9として引張強度98 K4/a 、厚さ1
.2wR1・やンチ孔率約30%の鉄鋼板を用いて製造
した。従来の鋳鉄製カムシャフトは約376yであるの
に対し、本発明のカムシャフトは992であった。上記
本発明のカムシャフトを用いたエンノンi 、約200
Orpmで約50時間運転し、このカムシャフト’を観
察したところ、カムシャフト1の変形、カム部3、軸受
部4の摩耗は何等認められなかった。
(発明の効果) 本発明は、以上の構成及び作用よpなるので、第1発明
にあっては、軸部を複合強化合成樹脂と金属製の補強部
材とから形成したので、カムシャツトラ合成樹脂の通常
の成形方法によ、り製造することができ、製造が容易で
あって低コストにて製造できる。また、カムシャフトは
、一部のみが金属で他の部分は複合強化合成樹脂により
形成されているので、軽量に形成することができ、この
カムシャツI−’を駆動させるための駆動損失が小さい
さらに、上記カムシャフトは、補強部材以外は複合強化
合成樹脂により形成されているので、振動を粘弾性体で
ある合成樹脂によって吸収することができ、当該振動の
伝播に伴なう悪影響を防止することができる。一方、第
2発明にあっては、上記の効果に加えて、カム部にカム
部補強部材を設けたので、カム部の摺動面が摩耗するの
を、該カム部補強部材によって防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1発明に係るカムシャフトの第一実
施例を示す縦断面図、第2図は同カムシャフトの一部破
断の斜視図、第3図は補強部材を形成するための板材を
示す正面図、第4図は第3図に示す版材を用いて形成し
た補強部材を示す斜視図、第5図は同板材を用いて形成
した他の補強部材を示す斜視図、第6図は本発明の第1
発明に係るカムシャフトの第二実施例を示す縦断面図、
第7図は同カムシャフトの一部破断の斜視図、第8図は
補強部材の他の実施例を示す斜視図、第9図は補強部材
のさらに他の実施例を示す斜視図、編10図は補強部材
のさらに他の実施例を示す斜視図、第11図は本発明の
第2発明に係るカムシャフトの第一実施例を示す縦断面
図、第12図は同カムシャフトの一部破断の斜視図、第
13図は本発明の第2発明に係るカムシャフトの第二実
施例を示す縦断面図、第14図は第13図のカムシャフ
トのカム部補強部材を示す斜視図、第15図は本発明の
第2発明に係るカムシャフトの第三実施例を示す斜視図
、第16図は第15図のカムシャフトのカム部補強部材
を示す斜視図、第17図はカム部補強部材の他の実施例
を示す斜視図、第18図はカム部補強部材のさらに他の
実施例を示す斜視図、第19図はカム部補強部材のさら
に他の実施例を示す斜視図、第20図は第19図に示す
カム部補強部材をカムシャフトに設けた状Bを示す横断
面図、第21図はカム部補強部材の他の実施例を示す斜
視図、第22図はカム部補強部材のさらに他の実施例を
示す刷視図、第23図は第22図に示すカム部補強部材
をカムシャフトに設けた状態を示す横断面図、第24図
はカム部補強部材のさらに他の実施例全示す斜視図、第
25図は第24図に示すカム部補強部材をカムシャフト
に設けた状態金示す横断面図である。 符号の説明 1・・・カムシャフト   2・・・llII部3・・
・カム部      5・・・複合強化合成樹脂6・・
・補強部制     9・・・カム部補強部材特許出願
人  日本オイルシール工業株式会社第1図 第2図 第4図 第6図 第7図 第8図 第10図 第11図 第12図 第14図   第16図 第19図   第21図 第20図 第25図 第17図  第旧図 第22図   第24図 第23図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軸部に所定数のカム部を備えてなるカムシヤフト
    において、軸部を複合強化合成樹脂と金属製の補強部材
    とから形成したことを特徴とするカムシヤフト。
  2. (2)軸部に所定数のカム部を備えてなるカムシヤフト
    において、軸部を複合強化合成樹脂と金属製の補強部材
    とから形成すると共に、カム部に金属製のカム部補強部
    材を設けたことを特徴とするカムシヤフト。
JP15079384A 1984-07-20 1984-07-20 カムシヤフト Pending JPS6159062A (ja)

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