JPS6229606Y2 - - Google Patents

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JPS6229606Y2
JPS6229606Y2 JP1981135446U JP13544681U JPS6229606Y2 JP S6229606 Y2 JPS6229606 Y2 JP S6229606Y2 JP 1981135446 U JP1981135446 U JP 1981135446U JP 13544681 U JP13544681 U JP 13544681U JP S6229606 Y2 JPS6229606 Y2 JP S6229606Y2
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collar
stem
cam lobe
camshaft
journal
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JP1981135446U
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案はカムシヤフトに関するものである。[Detailed explanation of the idea] The present invention relates to a camshaft.

近年、内燃機関においては、省エネルギーの観
点から軽量化が要請される一方では、高速化と高
出力化が要請されている。それに伴ない、カムシ
ヤフトにおいても、軽量で且つ強度、耐摩耗性に
優れ、更に生産性にも優れたカムシヤフトが要求
されているのが現状である。
In recent years, internal combustion engines have been required to be lighter in weight from the viewpoint of energy conservation, and at the same time, higher speeds and higher outputs have been required. Accordingly, there is a current demand for camshafts that are lightweight, have excellent strength and wear resistance, and are also excellent in productivity.

従来のカムシヤフトは比較的低負荷のものでは
鍛造カムシヤフトも使用されていたが、内燃機関
の性能向上により、一般に耐摩耗性の優れた焼入
れまたはチルド化された鋳鉄カムシヤフトが使用
されている。
Traditionally, forged camshafts have been used for relatively low-load camshafts, but as the performance of internal combustion engines has improved, quenched or chilled cast iron camshafts, which have excellent wear resistance, are now being used.

ところが、鋳鉄カムシヤフトは一般的に重量が
重く、且つ強度的にも特別優れたものではなく、
さらには大型のカムシヤフトを鋳造する場合、曲
りや鋳造欠陥が生じ易く、その上チルド層、焼入
れの管理に特別の技術を要する等、製造上技術的
に困難な場合が多い。
However, cast iron camshafts are generally heavy and not particularly strong.
Furthermore, when casting a large camshaft, bending and casting defects are likely to occur, and in addition, special techniques are required to control the chilled layer and quenching, which is often technically difficult to manufacture.

これに対して、強度と軽量化を向上させるため
に、カムロブを焼結合金とし、ステムを鋼管で形
成した、即ち、各部材を異種材料で形成したカム
シヤフトが知られている。
On the other hand, in order to improve strength and weight reduction, a camshaft is known in which the cam lobe is made of a sintered alloy and the stem is made of a steel pipe, that is, each member is made of different materials.

しかし、このカムシヤフトにおいては、いずれ
も各部材を直接ステムに組付けるため種々の問題
がある。まず各部材をステムに対して軸方向及び
回転方向に位置決めするための溝やピンをステム
に設けねばならないため複雑な工程を要するばか
りか、ステム強度も低下する。次にステムに組付
けた状態のままろう付や焼結を行つてステムと各
部材の結合が達成されるため一ケ所でも結合不良
があるとカムシヤフト全体が使用不能となる。さ
らに焼結合金は通常の溶接で鋼製ステムと結合し
ようとしても溶接性が悪い。又ろう付する場合に
鋼製のジヤーナル、ギアと焼結合金製カムロブと
鋼製ステムを結合するに適当なろう剤がなく、ろ
う付による結合にも不安がある。一方カムロブの
み未焼結のままでジヤーナル、ギアと共にステム
に組付け、この組付体を焼結炉中で焼結して結合
させた場合、結合強度は得られるものの生産効率
が悪いだけでなく焼結加熱によるステムの曲がり
や歪の発生がある。
However, these camshafts have various problems because each member is directly assembled to the stem. First, it is necessary to provide the stem with grooves and pins for positioning each member in the axial and rotational directions with respect to the stem, which not only requires a complicated process but also reduces the strength of the stem. Next, the stem and each member are bonded together by brazing or sintering while assembled to the stem, so if there is a defect in bonding at even one point, the entire camshaft becomes unusable. Furthermore, even if an attempt is made to join the sintered alloy to a steel stem by normal welding, weldability is poor. Furthermore, when brazing, there is no suitable brazing agent for joining the steel journal and gear, the sintered metal cam lobe, and the steel stem, and there are concerns about joining by brazing. On the other hand, if only the cam lobe remains unsintered and is assembled to the stem along with the journal and gear, and this assembled body is sintered and bonded in a sintering furnace, bond strength will be obtained, but production efficiency will be poor as well. The stem may be bent or distorted due to sintering heating.

本考案は、上記の課題を解消するために、焼結
合金製カムロブを外周側に固着したカラーを備
え、ジヤーナル、カラー及びギアの軸方向端面を
それぞれ当接させ、ジヤーナル、カラー及びギア
をステム外周側に固着させることにより、ステム
部の強度を向上させ且つ生産性の高いカムシヤフ
トを提供することを目的とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention includes a collar with a sintered metal cam lobe fixed to the outer circumferential side, and the axial end faces of the journal, collar, and gear are brought into contact with each other, and the journal, collar, and gear are connected to the stem. The purpose of this invention is to provide a camshaft that improves the strength of the stem portion and has high productivity by fixing it to the outer circumferential side.

以下本考案を具体化した実施例を図面に基づい
て説明する。第1図は、本考案のカムシヤフトの
一実施例を示したものであり、鋼パイプ製のステ
ム1外周側にはジヤーナル4,4…、ギア5、外
周側にカムロブ3を固着したカラー2,2…がそ
れぞれの軸方向端面を当接した状態で結合されて
いる。このジヤーナル4、ギア5、及びカラー2
をステム1外周側に組付ける場合には、第1図の
左右いずれか一方、例えば図中左端から、ジヤー
ナル4、カラー2、ギア5、カラー2…の順でス
テム1に組付ける。この組付け固定手段としては
圧入、焼きばめのいずれでもよい。また、ステム
1の一端にはキヤツプ8を、他端にはベルト車9
を装着するためのブツシユ7を結合する。
Embodiments embodying the present invention will be described below based on the drawings. Fig. 1 shows an embodiment of the camshaft of the present invention, in which a stem 1 made of steel pipe has journals 4, 4..., gears 5 on the outer circumferential side, a collar 2 with a cam lobe 3 fixed on the outer circumferential side, 2... are coupled with their respective axial end faces in contact with each other. This journal 4, gear 5, and color 2
When assembling to the outer peripheral side of the stem 1, the journal 4, collar 2, gear 5, collar 2, etc. are assembled to the stem 1 in this order from either the left or right side in FIG. 1, for example, from the left end in the figure. This assembly and fixing means may be either press fit or shrink fit. Also, a cap 8 is attached to one end of the stem 1, and a belt wheel 9 is attached to the other end.
Connect the bushing 7 for mounting.

第2図は本考案のカムシヤフトの他の実施例を
示したものである。図中、第1図の各構成要素と
同一構成要素には同一符号を付するものとする。
この実施例においては、各カムロブ3毎にカラー
2を一体に設けている。これにより、カムロブ3
とカラー2との回転位置決めを不要とすることが
できる。また、カムロブ3をカラー2の端部に配
設したので軸方向の位置決めも不要となる。
FIG. 2 shows another embodiment of the camshaft of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
In this embodiment, a collar 2 is integrally provided for each cam lobe 3. This allows Cam Rob 3
It is possible to eliminate the need for rotational positioning of the collar 2 and the collar 2. Furthermore, since the cam lobe 3 is disposed at the end of the collar 2, positioning in the axial direction is not necessary.

第3図は、カラー2とカムロブ3とを特殊溶接
により結合した状態を示したものである。
FIG. 3 shows a state in which the collar 2 and the cam lobe 3 are joined by special welding.

以上実施例に示す如く本考案にあつては焼結合
金製カムロブをステムに固着するのでなく、予め
カラーに固着して、カラーをステムに固着するた
め種々の結合方法が可能となる。
As shown in the above embodiments, in the present invention, the sintered metal cam lobe is not fixed to the stem, but is fixed to the collar in advance, and the collar is fixed to the stem, so that various coupling methods are possible.

まずカムロブ3を圧紛体または1次焼結体の状
態でカラー2と組付け、焼結することでカムロブ
3を収縮させ、かつ拡散を進行させてカラー2と
固着する。この方法ではカラー2とカムロブ3の
みを焼結炉中に通すため生産能率が高いばかりか
結合強度も充分なものが得られる。これはカムロ
ブ3とカラー2をろう付する場合も焼結合金のろ
う付に適した条件のろう付を行うことができ生産
能率と結合度が得られる。
First, the cam lobe 3 is assembled with the collar 2 in the form of a compacted powder body or a primary sintered body, and is sintered to shrink the cam lobe 3 and promote diffusion to be fixed to the collar 2. In this method, only the collar 2 and the cam lobe 3 are passed through the sintering furnace, so that not only high production efficiency but also sufficient bonding strength can be obtained. This means that even when brazing the cam lobe 3 and the collar 2, brazing can be performed under conditions suitable for brazing sintered alloys, resulting in improved production efficiency and bonding.

一方、本考案はカラー2を備えたので、第3図
に示す如くカムシヤフトの如き複雑な形状物では
不可能であつた高エネルギービーム10(電子ビ
ームやレーザー)を照射してカラー2とカムロブ
3とを特殊溶接することもできる。
On the other hand, since the present invention is equipped with the collar 2, as shown in FIG. It is also possible to perform special welding.

第4図は本考案カムシヤフトの更に別の実施側
を示したものである。図中、第2図と同様に第1
図の構成要素と同一構成要素には同一の符号を付
するものとする。この実施例においては、ジヤー
ナル4及び歯車5に位置決め用突起40を、また
この位置決め用突起40と嵌合する孔20をカラ
ー2に設ける。この位置決め用突起40をカラー
2の孔20と嵌合させてジヤーナル4、カラー
2、歯車5を組付け、しかる後にステム1をジヤ
ーナル4、カラー2、歯車5に対し圧入してカム
シヤフトを構成する。このステム1を圧入しても
カムシヤフトは充分な強度を有するが、焼ばめし
て固着してもよい。更に圧入または、焼ばめした
後、カラー2、ジヤーナル4、ギア5をステム1
と溶接またはろう付してもよい。また、カムロブ
3を固着した状態でカラー2のみを焼入れするこ
とが可能であり、カムシヤフト全体を焼入れしよ
うとした場合に心配される焼割れの発生の危険が
ない。
FIG. 4 shows yet another embodiment of the camshaft of the present invention. In the figure, the first
Components that are the same as those in the figures are given the same reference numerals. In this embodiment, a positioning protrusion 40 is provided on the journal 4 and the gear 5, and a hole 20 in which the positioning protrusion 40 fits is provided on the collar 2. This positioning protrusion 40 is fitted into the hole 20 of the collar 2 to assemble the journal 4, collar 2, and gear 5, and then the stem 1 is press-fitted into the journal 4, collar 2, and gear 5 to form a camshaft. . Although the camshaft has sufficient strength even when the stem 1 is press-fitted, it may be fixed by shrink-fitting. After further press-fitting or shrink-fitting, attach collar 2, journal 4, and gear 5 to stem 1.
May be welded or brazed. Further, it is possible to harden only the collar 2 with the cam lobe 3 fixed, and there is no risk of quench cracking occurring when trying to harden the entire camshaft.

以上述べたように本考案は、カムロブとカラー
の結合手段に制約がないためこの結合強度を強く
し得るばかりでなく、カラーとステムとは接触面
積が広いため、極めて強固に結合され、しかも両
者は二重構造を形成するのでカムシヤフトとして
のねじり曲げに対する剛性が増大する。また、カ
ムロブは各カラー単位で位置決めを必要とするだ
けであるため、ステムやカラーに位置決め用溝ま
たは穴を穿つ必要がないので、ステム、カラーの
機械的強度を増大させることができる。
As described above, the present invention not only strengthens the bonding strength because there is no restriction on the means of coupling the cam lobe and the collar, but also has a large contact area between the collar and the stem, so they are bonded extremely firmly. Since it forms a double structure, the rigidity against torsional bending as a camshaft is increased. Further, since the cam lobe only requires positioning for each collar, there is no need to drill a positioning groove or hole in the stem or collar, so the mechanical strength of the stem or collar can be increased.

また、ジヤーナル、カラー、ギアなどの部材が
軸方向端部を当接して組立てられるために、軸方
向の位置決めが不要であり、しかもカムロブは各
カラー単位で位置決めを必要とするだけであるた
め回転位置決めし易く特別な割出し装置を必要と
しないので生産性を向上させることができる。ま
た、カムロブをカラーの外周側に結合させるもの
であるから、両者を予め組立てておくことがで
き、しかも両者の結合手段も種々選択でき、特に
カムロブを圧紛体のままカラーと組付け焼結させ
て結合することもでき、しかも、カラーが独立し
ているので、カムロブを結合したカラーのみを熱
処理することができる等種々の利点を有してい
る。
In addition, since members such as journals, collars, and gears are assembled with their axial ends in contact, axial positioning is not necessary.Moreover, the cam lobe only requires positioning for each collar, so it is easy to rotate. Since positioning is easy and no special indexing device is required, productivity can be improved. In addition, since the cam lobe is connected to the outer circumferential side of the collar, both can be assembled in advance, and various methods of connecting the two can be selected.In particular, the cam lobe can be assembled with the collar as a compacted powder and sintered. Moreover, since the collars are independent, it has various advantages such as being able to heat-treat only the collar to which the cam lobes are joined.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案カムシヤフトの一実施例を示す
縦断側面図であり、第2図は本考案カムシヤフト
の別の実施例を示す縦断側面図の一部であり、第
3図はカラーとカムロブとを結合した状態図であ
り、第4図は本考案カムシヤフトの更に別の実施
例を示す分解側面図である。 図中、1……ステム、2……カラー、3……カ
ムロブ、4……ジヤーナル、5……ギア、20…
…孔、40……位置決め用突起である。
Fig. 1 is a vertical side view showing one embodiment of the camshaft of the present invention, Fig. 2 is a part of a longitudinal side view showing another embodiment of the camshaft of the present invention, and Fig. 3 shows the collar and cam lobe. FIG. 4 is an exploded side view showing still another embodiment of the camshaft of the present invention. In the diagram, 1... Stem, 2... Collar, 3... Cam lob, 4... Journal, 5... Gear, 20...
... Hole, 40 ... Positioning protrusion.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 焼結合金製カムロブをステムに組付けてなるカ
ムシヤフトにおいて、カムロブ3を外周側に固着
したカラー2を備え、ジヤーナル4、カラー2及
びギア5の軸方向端面をそれぞれ当接させ、ステ
ム1はカラー2、ジヤーナル4、ギア5によつて
完全に内包され、ステム1の全外周面がこれらと
固着されていることを特徴とするカムシヤフト。
A camshaft in which a cam lobe made of a sintered metal is assembled to a stem includes a collar 2 with a cam lobe 3 fixed to the outer circumferential side, and the axial end surfaces of a journal 4, a collar 2, and a gear 5 are brought into contact with each other, and the stem 1 is attached to the collar. 2. A camshaft characterized in that it is completely enclosed by a journal 4 and a gear 5, and the entire outer peripheral surface of the stem 1 is fixed to these.
JP13544681U 1981-09-14 1981-09-14 camshaft Granted JPS5840508U (en)

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JP13544681U JPS5840508U (en) 1981-09-14 1981-09-14 camshaft

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Publication Number Publication Date
JPS5840508U JPS5840508U (en) 1983-03-17
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JPS5840508U (en) 1983-03-17

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