JPS626350Y2

JPS626350Y2 -

Info

Publication number: JPS626350Y2
Application number: JP1982170825U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1987-02-13
Also published as: JPS5973665U

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は、エンジン用カムシヤフトに関す
る。一般に、カムシヤフトは、例えばロツカーアー
ムを揺動させる際に、バルブスプリングによつて
カム部を介して周期的に変動する押圧力を受ける
ことになる。このため、シヤフト部が振動し、こ
のシヤフト部の振動によつて雑音が発生すること
が否めない。特に、粉末焼結材によつて構成したカム部およ
びジヤーナル部を用い、それらをシヤフト部とな
る鋼管の外周に一体に結合してなる最近のカムシ
ヤフトにあつては、鋼管内に存する潤滑油がカム
シヤフトの回転に伴なつて鋼管の内壁をたたく。
このたたきによつて鋼管に惹起される振動が前述
したバルブスプリングによる振動に加算され、こ
れらの振動によつて各種周波数の比較的大きな雑
音が発生する。しかも、この雑音は鋼管内におい
て共鳴し、より一層助長される。このような雑音は、最近の乗用車のように、静
粛な高い居住性が要求される場合には非常に耳ざ
わりであることが否めない。この考案は、上記事情を考慮してなされたもの
で、雑音を小さくすることができるカムシヤフト
を提供することを目的とする。この考案の特徴は、粉末焼結材が多孔質である
点に着目し、シヤフト部を粉末焼結材によつて構
成することにより、シヤフト部の振動に伴なつて
発生する雑音を多数の微細な空孔によつて吸収す
るようにした点にある。以下、この考案の第１実施例について第１図な
いし第４図を参照して説明する。なお、第１図は
カムシヤフトの縦断面図である。この実施例のカムシヤフトは、両端部に配置さ
れたジヤーナル部品１，２と、これらの間に配置
されたカム部品３，３とから構成されている。ジヤーナル部品１は、第２図に示すように、カ
ムシヤフトのシヤフト部４となるべき円筒部１ａ
とジヤーナル部１ｂとを粉末焼結材を用いて一体
に焼結してなるものである。そして、この焼結時
に、円筒部１ａの図中右側の端面に嵌合凹部１ｃ
が同時成形されている。なお、ジヤーナル部品２
は、第４図に示すように、円筒部２ａの図中左方
の端面に嵌合凸部２ｃが形成されている点以外、
ジヤーナル部２ｂ等についてジヤーナル部品１と
同様に構成されている。また、前記カム部品３は、第３図に示すよう
に、シヤフト部４となるべき円筒部３ａと２つの
カム部３ｂ，３ｂとを粉末焼結材を用いて一体に
焼結成形してなるものである。そして、この焼結
時に、円筒部３ａの図中左側の端面に嵌合凸部３
ｃが、円筒部３ａの図中右側の端面に嵌合凹部３
ｄがそれぞれ同時成形されている。なお、前記ジ
ヤーナル部品１の円筒部１ａの内径とカム部品３
の円筒部３ａの内径は同一である。そして、これらジヤーナル部品１，２およびカ
ム部品３，３は、互いの嵌合凹部と嵌合凸部とが
嵌合した状態で、円筒部１ａ，３ａの中心軸線を
一致させて拡散接合法又はロウ付接合法によつて
一体化されている。このようにして得られたカムシヤフトにあつて
は、シヤフト部４を多孔質の粉末焼結材によつて
構成しているから、シヤフト部４の振動に伴なつ
て発生する雑音を多数の空孔によつて吸収するこ
とができ、従つて雑音を小さくすることができ
る。また、粉末焼結材製のシヤフト部４は、鋼管
製の従来のシヤフト部に比して吸振性が大きく、
この点から雑音をより一層小さくすることができ
る。また、この実施例においては、シヤフト部４の
みならず、ジヤーナル部１ｂ，２ｂおよびカム部
３ｂをも粉末焼結材によつて構成しているから、
雑音をさらに小さくすることができる。その上、
多数の空孔に潤滑油を含浸させておけば、シヤフ
ト部４からジヤーナル部１ｂ，２ｂおよびカム部
３ｂへ潤滑油が供給されることになり、ジヤーナ
ル部１ｂ，２ｂおよびカム部３ｂの油切れを防止
してそれらの寿命の向上を図ることができる。また、数10cmものカムシヤフトを焼結材により
一度に一体成形することはできないが、ジヤーナ
ル部品１，２とカム部品３，３とを別ピースとし
て成形し、これを後工程で組み付けているので、
カムシヤフト全体を粉末焼結部材で構成すること
ができる。このようにカムシヤフト全体を粉末焼
結部材で構成しているので、円筒部１ａ，３ａ内
部の潤滑油が材料内部を通過してカム部３ｂの摺
動面全表面から均一に徐々に滲出し、潤滑油の供
給ムラが起こらない。また、従来のようにシヤフ
トを鋼で製作した場合のような油孔を形成する後
加工が不要である。さらに、従来切削加工や鋳造
によつて形成されたカムシヤフトでは、円筒部の
中心軸線が一直線ではなく湾曲し、位置によつて
は正規の回転中心からずれるために、偏荷重が生
じ、回転ムラが生じる・シヤフトがブレてカムの
摺動面に偏摩耗を来すなどの問題があるが、上記
のように各部品１，２，３を別ピースとして小さ
く成形しているので、各円筒部１ａ・３ａの中心
軸線を高精度で一直線にすることができる。した
がつて、回転ムラが生じることもないし、偏摩耗
を生じさせないなどの点で有効である。次に、このような第１実施例に基づく第１実験
例を説明する。この第１実験例においては、ジヤ
ーナル部品１，２の成分組成を、鉄を主成分と
し、重量比で1.5％の銅、２％のニツケル、0.5％
のモリブデンおよび0.7％の炭素を含有し、拡散
接合を行い易くするために0.2％の燐を添加して
なる（以下、Fe−1.5Cu−2Ni−0.5Mo−0.7C−
0.2Pのように記す。）ものとした。そして、この
ような成分組成の粉末焼結材を5T／cm²で成形し
た。また、カム部品３はその成分組成がFe−6Cr
−0.5Mo−0.5Mn−0.5P−3Cである粉末焼結材を
5T／cm²で成形した。そして、これら成形体を真
空雰囲気中において1100℃に60分間保持して拡散
接合した。一体化後のジヤーナル部品１，（２）
とカム部品の密度比は80〜99.8％であつた。ジヤ
ーナル部品１，２およびカム部品３の拡散接合前
の状態としては、この実験例のように成形体でも
よく、仮焼結体あるいは本焼結体であつてもよ
い。成形体あるいは仮焼結体の場合には、拡散接
合時に本焼結を行うことができるという利点が得
られる。なお、実験結果については後述する。次に、第５図ないし第８図に基づき、第２実施
例について説明する。この第２実施例のカムシヤ
フトは、一つのカム部品３につき一つのカム部３

【表】この表から明らかなように、この考案に係るカ
ムシヤフトは、従来のカムシヤフトに比べて、雑
音量およびカム部の摩耗量が著しく小さい。ま
た、相手ロツカーアームのチツプの摩耗量も同等
以下である。以上説明したように、この考案は、カム部品
と、ジヤーナル部品とを粉末焼結材で別個に形成
し、これらを接合して一体化したものであるか
ら、シヤフト部の振動に伴つて発生する音を多数
の微細な空孔によつて吸収し、雑音を小さくする
ことができる。また、カムシヤフト全体を粉末焼
結部材で構成しているので、潤滑油がカムの摺動
面全表面に均一に徐々に滲出し、供給ムラを起こ
すことがない。また、各部品の中心軸線を高精度
で一直線にすることができるので、偏荷重を生じ
させない。したがつて、回転ムラを生じさせな
い・偏摩耗等を生じさせないなどの優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの考案の第１実施例を
示し、第１図はその縦断面図、第２図ないし第４
図はそれぞれジヤーナル部品、カム部品、ジヤー
ナル部品を示す縦断面図、第５図ないし第８図は
この考案の第２実施例を示し、第５図はその縦断
面図、第６図はジヤーナル部品を、第７図はカム
部品をそれぞれ示す縦断面図、第８図Ａはカムノ
ーズ部の正面図、第８図Ｂはその側面図である。１ｂ，２ｂ……ジヤーナル部、３ｂ……カム
部、４……シヤフト部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

シヤフト部となるべき円筒部の外周にカム部を
形成した複数のカム部品と、シヤフト部となりか
つ上記円筒部と同一内径を有する円筒部の外周に
ジヤーナル部を形成した一対のジヤーナル部品と
がいずれも粉末焼結材で一体に形成されるととも
に、各カム部品と各ジヤーナル部品の端面には、
たがいに嵌合する嵌合凸部と嵌合凹部とが形成さ
れ、各カム部品と各ジヤーナル部品とが上記嵌合
凸部と嵌合凹部とを嵌合させかつ中心軸線を一致
させて互いに一体化されてなることを特徴とする
カムシヤフト。