JP2000326028A - 組立式カムシャフト - Google Patents
組立式カムシャフトInfo
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- JP2000326028A JP2000326028A JP11140398A JP14039899A JP2000326028A JP 2000326028 A JP2000326028 A JP 2000326028A JP 11140398 A JP11140398 A JP 11140398A JP 14039899 A JP14039899 A JP 14039899A JP 2000326028 A JP2000326028 A JP 2000326028A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 拡管パンチの押し込み荷重の低減等を図った
組立式カムシャフトを提供する。 【解決手段】 カムローブ５は鋼鉄を素材とする鍛造成
形品であり、そのシャフト嵌入孔９の内周面には、ブロ
ーチ加工等により８本の凹条１１が等間隔で形成されて
いる。一方、中空シャフト３は引抜鋼管であり、引抜工
程においてその外周面に凹条１１に対応する８本の凸条
１３が形成されている。中空シャフト３の所定の位置に
カムローブ５を遊嵌させた後、中空シャフト３内に円形
断面の拡管パンチを油圧プレス機等を用いて押し込と、
中空シャフト３が外側に向けて塑性変形して凹条１１に
凸条１３が嵌入・圧接し、中空シャフト３にカムローブ
５が強固に固着される。
組立式カムシャフトを提供する。 【解決手段】 カムローブ５は鋼鉄を素材とする鍛造成
形品であり、そのシャフト嵌入孔９の内周面には、ブロ
ーチ加工等により８本の凹条１１が等間隔で形成されて
いる。一方、中空シャフト３は引抜鋼管であり、引抜工
程においてその外周面に凹条１１に対応する８本の凸条
１３が形成されている。中空シャフト３の所定の位置に
カムローブ５を遊嵌させた後、中空シャフト３内に円形
断面の拡管パンチを油圧プレス機等を用いて押し込と、
中空シャフト３が外側に向けて塑性変形して凹条１１に
凸条１３が嵌入・圧接し、中空シャフト３にカムローブ
５が強固に固着される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに用いら
れる組立式カムシャフトに係り、詳しくは、拡管パンチ
の押し込み荷重の低減等を図る技術に関する。
れる組立式カムシャフトに係り、詳しくは、拡管パンチ
の押し込み荷重の低減等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの動弁機構としては、カムと吸
排気バルブとの間にロッカアームやスイングアーム等を
介在させたものの他、エンジンの高回転化や高出力化に
対応すべく吸排気バルブの直上部にカムを配置した直接
駆動式のものも採用されている。カムが形成されるカム
シャフトには、従来より鋳造成形や鍛造成形による一体
品が用いられてきたが、カムローブ部とシャフト部とで
機械的性質（剛性や硬度、潤滑性等）を自由に設定でき
る他、動弁系の軽量化や低コスト化を図ることもできる
ことから組立式カムシャフトも一部で使用され始めてい
る。
排気バルブとの間にロッカアームやスイングアーム等を
介在させたものの他、エンジンの高回転化や高出力化に
対応すべく吸排気バルブの直上部にカムを配置した直接
駆動式のものも採用されている。カムが形成されるカム
シャフトには、従来より鋳造成形や鍛造成形による一体
品が用いられてきたが、カムローブ部とシャフト部とで
機械的性質（剛性や硬度、潤滑性等）を自由に設定でき
る他、動弁系の軽量化や低コスト化を図ることもできる
ことから組立式カムシャフトも一部で使用され始めてい
る。
【０００３】組立式カムシャフトは、引抜鋼管等を素材
とする中空シャフトと、カムローブやジャーナル、ノー
ズピース等の外嵌部品とからなっており、中空シャフト
と外嵌部品とが拡管結合方式を始め、拡散結合方式や圧
入結合方式等により固着される。主流となる拡管結合方
式では、特開平１−１２５５０６号公報に記載されたよ
うに、シャフト嵌入孔の内周面に複数の凹条が形成され
た外嵌部品を円筒状の中空シャフトに遊嵌させた後、凹
条に対応する突起を有する拡管パンチを中空部に挿通さ
せることにより、中空シャフトを拡管させて外嵌部品を
固着させる。尚、中空シャフトは一般に引抜鋼管等を素
材とする一方、外嵌部品には鋳鋼や鋼鉄を素材とした鋳
造品や鍛造品、切削加工品が用いられている。
とする中空シャフトと、カムローブやジャーナル、ノー
ズピース等の外嵌部品とからなっており、中空シャフト
と外嵌部品とが拡管結合方式を始め、拡散結合方式や圧
入結合方式等により固着される。主流となる拡管結合方
式では、特開平１−１２５５０６号公報に記載されたよ
うに、シャフト嵌入孔の内周面に複数の凹条が形成され
た外嵌部品を円筒状の中空シャフトに遊嵌させた後、凹
条に対応する突起を有する拡管パンチを中空部に挿通さ
せることにより、中空シャフトを拡管させて外嵌部品を
固着させる。尚、中空シャフトは一般に引抜鋼管等を素
材とする一方、外嵌部品には鋳鋼や鋼鉄を素材とした鋳
造品や鍛造品、切削加工品が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した拡
管結合方式の組立式カムシャフトでは、外嵌部品側の凹
条内に中空シャフトの外周部を塑性変形により嵌入させ
る都合上、拡管パンチを中空シャフトに挿通させる際の
押込荷重（あるいは、引抜荷重）も大きくする必要があ
る。そのため、拡管パンチの挿通に用いられる油圧プレ
ス機等に大型のものが要求され、組立設備が高コストか
つ大掛かりになると同時に、組立式カムシャフト一本あ
たりの製造コストが上昇することが避けられなかった。
また、拡管パンチのシャンクに座屈（あるいは、引張強
度）が大きい太軸のものが必要となるため、中空シャフ
トの中空部径を小さくすることができず、組立式カムシ
ャフトの細軸・軽量化を実現することが難しかった。本
発明は、上記状況に鑑みなされたもので、拡管パンチの
押し込み荷重の低減等を図った組立式カムシャフトを提
供することを目的とする。
管結合方式の組立式カムシャフトでは、外嵌部品側の凹
条内に中空シャフトの外周部を塑性変形により嵌入させ
る都合上、拡管パンチを中空シャフトに挿通させる際の
押込荷重（あるいは、引抜荷重）も大きくする必要があ
る。そのため、拡管パンチの挿通に用いられる油圧プレ
ス機等に大型のものが要求され、組立設備が高コストか
つ大掛かりになると同時に、組立式カムシャフト一本あ
たりの製造コストが上昇することが避けられなかった。
また、拡管パンチのシャンクに座屈（あるいは、引張強
度）が大きい太軸のものが必要となるため、中空シャフ
トの中空部径を小さくすることができず、組立式カムシ
ャフトの細軸・軽量化を実現することが難しかった。本
発明は、上記状況に鑑みなされたもので、拡管パンチの
押し込み荷重の低減等を図った組立式カムシャフトを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、シャフト嵌入孔の内周面に凹条が形成
された外嵌部品を中空シャフトに外嵌させた後、前記中
空シャフトを拡管させることによって当該中空シャフト
と前記外嵌部品とを固着させてなる組立式カムシャフト
であって、前記中空シャフトの外周面に前記凹条に対応
する凸条が予め形成されたものを提案する。
に、本発明では、シャフト嵌入孔の内周面に凹条が形成
された外嵌部品を中空シャフトに外嵌させた後、前記中
空シャフトを拡管させることによって当該中空シャフト
と前記外嵌部品とを固着させてなる組立式カムシャフト
であって、前記中空シャフトの外周面に前記凹条に対応
する凸条が予め形成されたものを提案する。
【０００６】本発明の組立式カムシャフトでは、例え
ば、凹条に凸条が嵌合する位置で外嵌部品を中空シャフ
トに遊嵌させた後、油圧プレス等を用いて中空シャフト
内に拡管パンチを押し込む。すると、拡管パンチを比較
的小さい押込荷重で押し込むことにより、中空シャフト
が外側に向けて塑性変形し、凹条内に凸条が嵌入・圧接
して中空シャフトの外周に外嵌部品が固着される。
ば、凹条に凸条が嵌合する位置で外嵌部品を中空シャフ
トに遊嵌させた後、油圧プレス等を用いて中空シャフト
内に拡管パンチを押し込む。すると、拡管パンチを比較
的小さい押込荷重で押し込むことにより、中空シャフト
が外側に向けて塑性変形し、凹条内に凸条が嵌入・圧接
して中空シャフトの外周に外嵌部品が固着される。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る組立式カムシ
ャフト（以下、単にカムシャフトと記す）の実施形態を
示す側面図である。カムシャフト１は、４サイクルＤＯ
ＨＣ多気筒エンジンの吸気バルブを駆動するもので、中
空シャフト３にカムローブ５やジャーナル７等を外嵌・
固着させることにより製造されている。本実施形態の場
合、カムローブ５は鋼鉄を素材とする鍛造成形品であ
り、図２に示したように、そのシャフト嵌入孔９の内周
面には、ブローチ加工等により８本の凹条１１が等間隔
で形成されている。一方、中空シャフト３は引抜鋼管で
あり、図３，図４に示したように、引抜工程においてそ
の外周面に凹条１１に対応する８本の凸条１３が形成さ
れている。図１中、符号１５で示した部材は図示しない
タイミングギヤの装着に供されるノーズピースである。
ャフト（以下、単にカムシャフトと記す）の実施形態を
示す側面図である。カムシャフト１は、４サイクルＤＯ
ＨＣ多気筒エンジンの吸気バルブを駆動するもので、中
空シャフト３にカムローブ５やジャーナル７等を外嵌・
固着させることにより製造されている。本実施形態の場
合、カムローブ５は鋼鉄を素材とする鍛造成形品であ
り、図２に示したように、そのシャフト嵌入孔９の内周
面には、ブローチ加工等により８本の凹条１１が等間隔
で形成されている。一方、中空シャフト３は引抜鋼管で
あり、図３，図４に示したように、引抜工程においてそ
の外周面に凹条１１に対応する８本の凸条１３が形成さ
れている。図１中、符号１５で示した部材は図示しない
タイミングギヤの装着に供されるノーズピースである。
【０００８】本実施形態では、カムシャフト１の組立に
あたり、先ず図５に示したように、中空シャフト３の所
定の位置にカムローブ５等を遊嵌させた後、図６に誇張
して示したように、中空シャフト３の中空部１７内に円
形断面の拡管パンチ２１を油圧プレス機等を用いて押し
込む。すると、図７（図１中のＡ−Ａ断面図）に示した
ように、中空シャフト３が外側に向けて塑性変形して凹
条１１に凸条１３が嵌入・圧接し、中空シャフト３にカ
ムローブ５が強固に固着される。この際、中空シャフト
３の外周に予め凸条１３が形成されているため、中空シ
ャフト３の塑性変形量は比較的小さく、拡管パンチ２１
の押込荷重も低く抑えられる。尚、本実施形態では、ジ
ャーナル７やノーズピース１５は、カムローブ５と同様
の方法で中空シャフト３に固着される。
あたり、先ず図５に示したように、中空シャフト３の所
定の位置にカムローブ５等を遊嵌させた後、図６に誇張
して示したように、中空シャフト３の中空部１７内に円
形断面の拡管パンチ２１を油圧プレス機等を用いて押し
込む。すると、図７（図１中のＡ−Ａ断面図）に示した
ように、中空シャフト３が外側に向けて塑性変形して凹
条１１に凸条１３が嵌入・圧接し、中空シャフト３にカ
ムローブ５が強固に固着される。この際、中空シャフト
３の外周に予め凸条１３が形成されているため、中空シ
ャフト３の塑性変形量は比較的小さく、拡管パンチ２１
の押込荷重も低く抑えられる。尚、本実施形態では、ジ
ャーナル７やノーズピース１５は、カムローブ５と同様
の方法で中空シャフト３に固着される。
【０００９】本実施形態においては、このような構成を
採ったことにより、拡管パンチ２１を押し込む油圧プレ
ス機等を小型化することができ、設備コストの大幅な低
減を実現できた。また、拡管パンチ２１も細軸のシャン
ク２３を有するものが採用でき、中空シャフト３の細径
化すなわちカムシャフト１の軽量化も実現できた。
採ったことにより、拡管パンチ２１を押し込む油圧プレ
ス機等を小型化することができ、設備コストの大幅な低
減を実現できた。また、拡管パンチ２１も細軸のシャン
ク２３を有するものが採用でき、中空シャフト３の細径
化すなわちカムシャフト１の軽量化も実現できた。
【００１０】図８，図９は、共に中空シャフト３の変形
例を示したもので、図８のものは外周側の凸条１３に対
応するかたちで中空部１７の内周面に凹条３１を有し、
図９のものは外周および中空部１７を相似８角形として
外周側の各頂角を凸条１３としている。これらの変形例
では、中空シャフト３の肉厚が周方向で略均一となるた
め、引抜加工が上記実施形態に較べて容易となる。尚、
これら両変形例においても、カムシャフト１は、円形断
面の拡管パンチを用いて上記実施形態と同様に組み立て
られる。
例を示したもので、図８のものは外周側の凸条１３に対
応するかたちで中空部１７の内周面に凹条３１を有し、
図９のものは外周および中空部１７を相似８角形として
外周側の各頂角を凸条１３としている。これらの変形例
では、中空シャフト３の肉厚が周方向で略均一となるた
め、引抜加工が上記実施形態に較べて容易となる。尚、
これら両変形例においても、カムシャフト１は、円形断
面の拡管パンチを用いて上記実施形態と同様に組み立て
られる。
【００１１】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態では、拡管パンチとして円形断
面のものを用いるようにしたが、外周に突起を有するも
のを用いてもよい。また、カムシャフトの具体的構成や
凹条や凸条の具体的形状等についても、本発明の主旨を
逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態では、拡管パンチとして円形断
面のものを用いるようにしたが、外周に突起を有するも
のを用いてもよい。また、カムシャフトの具体的構成や
凹条や凸条の具体的形状等についても、本発明の主旨を
逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、シャフト嵌入孔の内周
面に凹条が形成された外嵌部品を中空シャフトに外嵌さ
せた後、前記中空シャフトを拡管させることによって当
該中空シャフトと前記外嵌部品とを固着させてなる組立
式カムシャフトであって、前記中空シャフトの外周面に
前記凹条に対応する凸条を予め形成するようにしたた
め、拡管パンチを押し込む油圧プレス機等を小型化する
ことができ、設備コストの大幅な低減を実現できる他、
拡管パンチも細軸のシャンクを有するものが採用でき、
中空シャフトの細径化やカムシャフトの軽量化も実現で
きる。
面に凹条が形成された外嵌部品を中空シャフトに外嵌さ
せた後、前記中空シャフトを拡管させることによって当
該中空シャフトと前記外嵌部品とを固着させてなる組立
式カムシャフトであって、前記中空シャフトの外周面に
前記凹条に対応する凸条を予め形成するようにしたた
め、拡管パンチを押し込む油圧プレス機等を小型化する
ことができ、設備コストの大幅な低減を実現できる他、
拡管パンチも細軸のシャンクを有するものが採用でき、
中空シャフトの細径化やカムシャフトの軽量化も実現で
きる。
【図１】本発明に係る組立式カムシャフトの実施形態を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】カムローブの側面図である。
【図３】中空シャフトの斜視図である。
【図４】中空シャフトの縦断面図である。
【図５】中空シャフトにカムローブ遊嵌させた状態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】中空シャフトの拡管工程を示す説明図である。
【図７】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図８】中空シャフトの第１変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図９】中空シャフトの第２変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
１‥‥カムシャフト ３‥‥中空シャフト ５‥‥カムローブ ９‥‥シャフト嵌入孔 １１‥‥凹条 １３‥‥凸条 １７‥‥中空部 ２１‥‥拡管パンチ
Claims (1)
- 【請求項１】シャフト嵌入孔の内周面に凹条が形成され
た外嵌部品を中空シャフトに外嵌させた後、前記中空シ
ャフトを拡管させることによって当該中空シャフトと前
記外嵌部品とを固着させてなる組立式カムシャフトであ
って、 前記中空シャフトの外周面に前記凹条に対応する凸条が
予め形成されていることを特徴とする組立式カムシャフ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140398A JP2000326028A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 組立式カムシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140398A JP2000326028A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 組立式カムシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326028A true JP2000326028A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15267874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140398A Withdrawn JP2000326028A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 組立式カムシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000326028A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532850A (ja) * | 2000-05-05 | 2003-11-05 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | シャフト／ハブ継手の生成方法 |
| EP1331052A3 (en) * | 2002-01-24 | 2005-04-06 | Nissan Motor Company, Limited | Production method of cam lobe piece of assembled camshaft |
| KR100695038B1 (ko) | 2006-01-20 | 2007-03-14 | 주식회사 예일하이테크 | 캠 샤프트용 냉간 인발 파이프 제조방법 |
| WO2007097310A1 (ja) * | 2006-02-21 | 2007-08-30 | Showa Denko K.K. | 中空部材同士の接合構造体 |
| JP2008114073A (ja) * | 2006-11-03 | 2008-05-22 | Faurecia Sieges D'automobile | 自動車車両シートの製造方法及びその方法を実施して製造されたシート |
| JP2010051974A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Showa Denko Kk | パイプと被接合部材との接合方法 |
| KR101652637B1 (ko) * | 2015-05-20 | 2016-08-30 | 주식회사다스 | 중공형 봉상물과 플레이트형 링크 브라켓트의 결합 방법 |
| KR101696557B1 (ko) * | 2015-11-18 | 2017-01-13 | 류인철 | 시트용 연결바의 브라켓 고정방법 그 고정방법으로 구성된 연결바 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140398A patent/JP2000326028A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532850A (ja) * | 2000-05-05 | 2003-11-05 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | シャフト／ハブ継手の生成方法 |
| US7076854B2 (en) | 2000-05-05 | 2006-07-18 | Daimlerchrysler Ag | Method for the production of a shaft-hub connection |
| EP1331052A3 (en) * | 2002-01-24 | 2005-04-06 | Nissan Motor Company, Limited | Production method of cam lobe piece of assembled camshaft |
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| WO2007097310A1 (ja) * | 2006-02-21 | 2007-08-30 | Showa Denko K.K. | 中空部材同士の接合構造体 |
| JP2007222877A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Showa Denko Kk | 中空部材同士の接合構造体 |
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| JP2010051974A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Showa Denko Kk | パイプと被接合部材との接合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |