JPS62199910A - エンジンのカムシヤフト - Google Patents

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） 本発明はエンジンのカムシャフトに関するものである。

（従来技術〕 エンジンのカムシャフトにあっては、極力軽ＩＩ化が望
まれており、このため従来、カム部材に対してＦＲＰ（
ｆＪｉｉ１強化プラスチック）製のシャフト部材を嵌着
するようにしたものが提案されている（特開昭５７−１
０７１８号公報参照）、すなわち、上記カム部材として
は、強度特に耐摩耗性を考慮して金属製とする一方、長
いシャフト部材を金属製に代えてＦＲＰとすることによ
り、全体として大幅な軽量化を得られるようにしたもの
が提案されている。そして、上記公報記載のものでは、
カム部材とシャフト部材とを固定するのに、該両者間の
接合性（接着性〕が悪い点を考慮して、カム部材に対し
てその軸心方向にかなり長く伸びるスリーブ状の延設部
を一体形成して、この延設部を設けることに伴う接合面
間の拡大を図るようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものでは、カム部材とシャフ
ト部材との結合強度の点で未だ必ずしもヒ分に満足のい
くものではなかった。また、シャフト部材の外径が必然
的にカム部に材形成されたシャフト挿通孔の径の大きさ
に限定されているため、シャフト部材のねじり剛性、特
にカム部材かシャフト部材に対して相対回転しようとす
る力に抗して発生する当該カム部材とシャフト部材との
結合部分でのねじり剛性が十分に得られず、この点にお
いても何等かの対策が望まれることになる。

したがって、本発明の目的は、シャフト部材をＦＲＰ製
として、このシャフト部材にカム部材を嵌着したものを
前提としつつ、このカム部材とシャフト部材との結合部
位の結合強度およびねじり剛性を高め得るようにしたエ
ンジンの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、作用）前述の目的を達
成するため、本発明においては、次のような構成としで
ある。すなわち、ＦＲＰ製のシャフト部材と、 カムとしての目的機能に応じた材質からなり、前記シャ
フト部材に嵌着されると共に、軸方向両端部において該
シャフト部材に嵌着する２ラング部を有するカム部材と
、 ＦＲＰにより筒状に形成され、前記シャフト部材外周に
嵌着されると共に前記フランジ部を包被している固定部
材と、 を備えた構成としである。

このように、本発明においては、筒状の固定部材により
力ｌ・部材のフランジ部を包被するようにしたので、カ
ム部材とシャフト部材との結合強度が高まる一方、この
固定部材により当該当該結合部位付近におけるシャフト
部材の径が実質的に大径とされてそのねじり剛性が高め
られることになる。勿論、固定部材は、ＦＲＰ製としで
あるので、シャフト部材に対する接合強度も強く、また
軽量化という要請の点からも格別の支障は無いものであ
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、■はカム部材、２はシャフト部材であ
り、カム部材１は、１気筒についての吸気弁用カム部１
ａと排気弁用のカム部１ｂと、軸方向各端部にそれぞれ
位置する一対の筒状のフランジ部１ｃとを一体成形する
ことになる。このようなカム部材ｌは、カムの目的機能
からして、金属、セラミック等の特に耐摩耗性に優れた
材料から形成されている。そして、カム部材１には。

シャフト挿通孔３が形成されているが、このシャフト挿
通孔３の形状と上記一対のフランジ部１ｃの内径形状と
は、互いに同じようにされている。

シャフト部材２は、ＦＲＰ　（実施例ではＣＦＲＰ−炭
素繊維強化プラスチック）により中空状として形成され
、その外周形状は、シャフト挿通孔３の形状と同じよう
に形成されている。このシャフト部材２は、シャフト挿
通孔３に挿通した際、がたつきなくきっちりと嵌合、特
に圧入関係の場合は強固に嵌合される。なお、このよう
なシャフト部材２そのものは、例えば射出成形、トラン
スファ成形、押出し、引きぬき、ハンドレイアップ等に
より容易に形成することができる。

カム部材１の軸心方向両側には、それぞれ固定部材４が
設けられている。この固定部材４は、シャフト部材？外
周に嵌合した状態で接合（接着）され、その端部は、カ
ム部材１のフランジ部ＩＣを包被する包被部４ａとされ
ている。この固定部材４は、ＦＲＰ　（実施例ではＣＦ
ＲＰ）で形成され、好ましくは、シャフト部材２のほぼ
全長に渡って、すなわちカム部材１等が嵌合された部位
以外の全てに渡って存在するように、換言すればシャフ
ト部材ｌの外皮部材となるように設けてもよく、あるい
は、カム部材１の両側において所定長さだけ部分的に設
けるようにしてもよい。なお、このような固定部材４は
、あらかじめ所定形状に形成されたものをシャフト部材
１の外周に嵌合して接合するようにしてもよいが、カム
部材１とシャフト部材２との組付後のものに対して射出
成形する等によっても形成することができる。

上述のように、カム部材１のフランジ部ＩＣ部分は、そ
の内周側にシャフト部材１がまた外周側に固定部材４の
包被部４ａが位置することになるが、この部分はペグ（
ビン状物）５が架設されている。そして、このペグ５は
、実施例では、包被部４ａの径方向全長に渡って伸びる
ようにされて、１本のペグ５によって、包被部４ａの周
回り方向２個所が一種のピン止めされるようになってい
る。

勿論、各部材ｌ、２．４の各接触部分同士は互いに接合
されているが、この接合は組立後に若干加熱して行うよ
うにしてもよく、あるいは別途接着剤を用いて行うこと
もでき、さらには前述したように射出成形する際等に接
合することもできる。

以上のような構成において、カム部材１は、そのフラン
ジ部１ｃが固定部材４によって包被される一方、この固
定部材４はＦＲＰ製とされてＦＲＰ製のシャフト部材２
に対する接合強度も極めて高いので、カム部材１のシャ
フト部材２に対する相対回転や軸方向相対変位がより確
実に規制される。また、カム部材１からシャフト部材ｌ
へ入力される外力、すなわちねじり力は、固定部材４に
よってシャフト部材ｌが大径となるように補強されてい
るので、この部分のねじり剛性を向上されることになる
。特に、固定部材４を前述したようにシャフト部材ｌの
外部へ露出する部分の全てに渡って設けるようにすれば
、その全長に渡ってのねじり剛性を高めることができる
。また、実施例のようにペグ５を設けておけば、カム部
材１のシャフト部材２に対する結合強度をより一層向上
させる上で好ましいものである。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例
と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。

本実施例では、カム部材１そのものを極力軽量化するた
め、各カム部１ａ、ｌｂのカムフェイス部１ａ−１，１
ｂ−１のみを軸方向に所定の長さを有する広幅でかつ肉
薄のものとする一方、シャフト部材２外周に対する嵌合
部位と上記カムフェイス部１ａ−１，１ｂ−１とをシャ
フト部材ｌの軸心方向に細幅の連結部１ａ−２，１ｂ−
２によって連設するようにしである。そして１両連結部
１ａ−２と１ｂ−２との間にＦＲＰ　（実施例ではＣＦ
ＲＰ）製の充填部材６を充填する一方、固定部材４の包
被部４ａをカム部材１の軸心方向内奥部にまで延設する
ようにしである０本実施例によれば、カム部材１の軽量
化、ひいてはカムシャフト全体としての軽量化と、固定
部材４を利用したより一層の結合強度およびねじり剛性
を高める上で有利となる。

以上実施例について説明したが、シャフト部材２の外周
形状（シャフト挿通孔３の形状）は、円形に限らず、異
形（例えば多角形）とすることができ、特に異形とした
場合は、カム部材ｌとシャフト部材２どの相対回転を防
止する上でより一層有利なものとなる。このカム部材ｌ
とシャフト部材２との相対回転防止のためには、例えば
フランジ部１ｃの端面に切欠凹部を形成する一方、固定
部材４の包被部４ａをこの切欠凹部内に延在させていわ
ゆる凹凸嵌合させることによっても得ることができる。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、カム部材
とＦＲＰ製のシャフト部材との結合強度を高めることが
できると共に、この結合部位付近におけるねじり剛性を
も高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す軸心方向に沿う断面図
。 １５２図は本発明の他の実施例を示すもので第１図に対
応した部分の断面図。 ｌ：カム部材 ＩＣ＝フランジ部 ２：シャフト部材 ３：シャフト挿通孔 ４：固定部材 ４ａ：包被部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＲＰ製のシャフト部材と、 カムとしての目的機能に応じた材質からなり、前記シャ
   フト部材に嵌着されると共に、軸方向両端部において該
   シャフト部材に嵌着するフランジ部を有するカム部材と
   、 ＦＲＰにより筒状に形成され、前記シャフト部材外周に
   嵌着されると共に前記フランジ部を包被している固定部
   材と、 を備えていることを特徴とするエンジンのカムシャフト
   。