JPH04365907A - カムシャフトの製造方法 - Google Patents

カムシャフトの製造方法

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JPH04365907A
JPH04365907A JP3141718A JP14171891A JPH04365907A JP H04365907 A JPH04365907 A JP H04365907A JP 3141718 A JP3141718 A JP 3141718A JP 14171891 A JP14171891 A JP 14171891A JP H04365907 A JPH04365907 A JP H04365907A
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JP
Japan
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main body
cam
body shaft
coupling hole
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP3141718A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Mizobuchi
溝渕 俊雄
Yoji Fukazawa
深沢 洋二
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Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Publication date
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Publication of JPH04365907A publication Critical patent/JPH04365907A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0817Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to rotation along an eccentric surface, e.g. arcuate wedging elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸排気弁を
駆動するカムシャフトの製造方法に係り、詳しくは、中
実軸又は中空軸の本体シャフトの外周に、単体加工され
た別のカムローブ、ジャーナル及びギア等の各種部品を
配列して組立てを行う製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、組立構造によるカムシャフト
の製造方法としては次のものが知られている。即ち、■
  本体シャフトを中空軸として準備し、この本体シャ
フトの外周所定位置に例えばカム等の部品を位置決めし
たうえで、本体シャフトを膨張又は拡管させることによ
り、部品をかしめ嵌合させる方法。 ■  本体シャフトの外周に軸方向へ延びる凹溝を設け
、カム等の部品の結合孔の内周面にリブ状の凸条を設け
ることにより、凸条を凹溝に嵌合させて本体シャフト外
周に部品を組み付ける。この後、本体シャフトと部品と
の結合面にロー剤を充填して接合部を強化する方法。 ■  本体シャフトの部品組付位置でこの円周に沿って
複数の凸条を突出させて設け、部品の結合孔の内周面に
も軸方向へ延びる複数の凸条を設ける。双方の凸条を互
い違いとなる形で圧入嵌合させる方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、■の方
法の場合、本体シャフトを膨張させるなどして変形を利
用する結合方法のため、組立後のカム等の部品の位置が
ずれるなどして精度に問題があり、本体シャフトに曲が
りなどの歪や変形が発生するという不具合がある。また
。■の方法にあっては、凹溝と凸条との嵌合精度に硬度
な加工が要求され、加工コストが高騰するという問題が
ある。また、■の方法の場合は、カム等の部品ごとにそ
の結合孔の内周面に凸条を加工する必要があって生産性
が上がらない。そのうえ、圧入時に■の方法と同様に本
体シャフトに曲がりなどが発生しやすいという不具合が
ある。従って、本発明の目的は、特に自動車用の組立カ
ムシャフトの製造に好適であり、組立後の精度が高く、
しかも組み付けられる側のカム等各種部品の単体成形に
高精度の加工が要求されず、結果的に低コストで製造可
能とするカムシャフトの製造方法を提供することにある
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によるカムシャフ
トの製造方法は、カムを含む数種の単体加工部品を本体
シャフトの長手軸方向に配列して外周面に結合するにあ
たり、本体シャフトをこの縦断面を真円形以外の形状に
成形する工程、本体シャフトの縦断面形状よりも大きい
相似形の結合孔を設けた部品を成形する工程、結合孔に
通して部品を本体シャフトの所定位置に位置決めする工
程、本体シャフト及び部品を相対回転させて本体シャフ
トの一部を部品の結合孔の一部に当接させて圧着する結
合工程を含んでいる。また、本発明の場合、部品が焼結
成形されたカムであり、複数のカムを本体シャフトの長
手方向に配列して、本体シャフトの中心軸線を中心とし
て異なる角度で結合することもできる。
【0005】
【作用】本体シャフトを所要の縦断面形状に成形し、本
体シャフトの縦断面形状に相似形で大きい結合孔をカム
等の部品に設けて準備する。結合孔に通して本体シャフ
トの外周長手方向にカム等の部品を配列してそれぞれ位
置決めする。本体シャフト及び部品を相対回転させて本
体シャフトの一部を部品の結合孔の一部に当接させて圧
着する。圧着部位は面積的にも広い自由度がある。その
ため、カムを高精度に加工する必要がなく、またカムは
一般に焼結製品の精度で十分であるため、焼結による単
体加工後の後加工を必要としない。
【0006】
【実施例】以下、本発明によるカムシャフトの製造法に
ついて説明する。図1は、本発明の製造方法で製作され
た自動車用カムシャフトの一例の部分断面による側面図
である。カムシャフト10は、この金属製の本体シャフ
ト11の長手方向外周にカム12、ジャーナル13及び
ギア14等の複数の部品が配列された構造となっている
。特にカム12は一般には単体で焼結成形された焼結体
である。ジャーナル13やギア14も所要の形状に単体
成形されて組み付けに備える。実施例のカムシャフト1
0は中実シャフトが示されているが、本体シャフト11
の中心軸に沿って長い空洞を有する中空シャフトでも本
発明は適用可能である。
【0007】図2〜図4は、本発明の第1実施例として
、図示のような断面形状を有するカムシャフトの本体シ
ャフト20と組付部品の1つであるカム21との結合態
様の断面図である。図2及び図3に示すように、本体シ
ャフト20の断面は長径D1及び短径D2による楕円形
状である。カム21は本体シャフト20の断面形状より
も大きい相似形の楕円形による結合孔22が設けられて
いる。カム21の結合孔22は本体シャフト20の挿通
に支障がないよう、その短径d2が本体シャフト20の
長径D1よりも大きくならない範囲で設定してある。但
し、本体シャフト20は理解を促す意味で楕円形断面の
ものが図示されているが、実際には長径と短径との寸法
差が0.1mm程度である。
【0008】こうした断面寸法の関係において、本体シ
ャフト20の所定位置へのカム21の組み立ては、カム
21を結合孔22に通して本体シャフト20の所定位置
に位置決めする。これより、図3及び図4のように、本
体シャフト20又はカム21のいずれか一方を他方の中
心軸の周りで回動させる。もしくは、本体シャフト20
及びカム21の両部材を同一中心軸の周りで相対方向に
回動させる。これによって、本体シャフト20の長径D
1に近い部分がカム21の結合孔22の長径d1に近い
部分に当接する(当接部を符号23で示す)。所要の回
動力で相対に回動させることにより、本体シャフト20
及びカム21が2箇所の当接部23、23で圧着される
ことになる。本体シャフト20及びカム21の両部材を
同時に相対回転させれば、結合力を高めることができる
【0009】なお、カム21の組み付けに際し、本体シ
ャフト20の断面形状はカム21の結合孔22よりも相
似形で小さいため、本体シャフト20の所定位置にカム
21を挿通させる作業は容易である。そのため、挿入中
に本体シャフト20に大きな力が作用しないので変形は
ない。また、同一形状で複数のカム21を本体シャフト
20の長手方向に配列して組み付けた構造の場合、本体
シャフト20との相対回転による組立方式であるので、
複数個のカム21の同時組立てが可能であり、生産性を
高めることができる。但し、複数のカム21は吸排気弁
との対応でそれぞれシャフト軸線周りでの取り付け角度
が異なるので、本体シャフト20との回転角度に注意を
払う必要がある。また、圧着部に溶接やロー剤付けを施
すことにより、結合強度が高められ、より高負荷のカム
シャフトとすることができる。
【0010】一方、図5及び図6は、結合部の形状の異
なる第2及び第3の実施例を示す。図5の第2実施例に
よる本体シャフト30は、所定直径による真円柱に形成
された周の一部を円弧状に欠落させて平面部31を設け
た断面形状である。これに対して、カム32は本体シャ
フト30が挿通可能な結合孔33が設けられている。こ
の結合孔33は本体シャフト30に相似形で大きい内径
を有し、結合孔33には内周の一部を円弧状に欠落させ
た平面部34が設けてある。
【0011】従って、図5の第2実施例においては、組
付時にカム32の結合孔33の平面部34を本体シャフ
ト30の平面部31に合わせ、本体シャフト30の所定
位置までカム32を挿通させて位置決めする。第1実施
例の場合と同様に、本体シャフト30又はカム32のい
ずれか一方を他方の中心軸の周りで回動させるか、もし
くは本体シャフト30及びカム32の両部材を同時に相
対方向へ回動させる。これによって、本体シャフト30
の平面部31の角端が当接部35となってカム結合孔3
3の平面部34に圧着する。この時、当接部35に対向
する位置では、本体シャフト30の外周面にカム32の
結合孔33の内周面が符号36の部分で密着する。
【0012】また、図6の第3実施例の場合、本体シャ
フト40は、緩やかな3つの曲線による辺41と3つの
頂部42とで形成された断面三角形状のおむすび形であ
る。これに対して、カム43は本体シャフト40の断面
形状より大きい相似形の三角形状の結合孔44が設けら
れている。この第3実施例の場合も、本体シャフト40
とカム43との相対回転により、図6のように、本体シ
ャフト40の3つの頂部42がカム43の結合孔44の
3つ辺に当接して圧着される。図5及び図6で示した第
2、第3各実施例においても、結合部に溶接やロー剤付
けを施すことにより、結合強度が高められることは第1
実施例の場合と同様である。
【0013】以上の第1〜第3実施例で明らかなように
、本体シャフトとカム等の部品との圧着による結合部を
広い面積範囲で設けることができる。即ち、第1実施例
の当接部23、第2実施例の当接部35(周密着部36
も含む)および第3実施例の当接部42のように、圧着
部位に広い自由度がある。そのため、従前のようにカム
を高精度に加工する必要がなく、またカムは一般に焼結
製品の精度で十分であるため、焼結による単体加工後の
後加工を必要としない。更に、従前のようにカムの結合
孔の内周面に特別なリブ状突起を設ける必要がないから
、圧着中及び圧着後もカムに応力の集中が作用しない。 結果として、特別仕様による高強度の材料を必要としな
い。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるカム
シャフトの製造方法は、特に自動車用のカムシャフトに
最適であり、本体シャフトとカム等の部品との圧着によ
る結合部を広い面積範囲で設けることができ、従前のよ
うにカムを高精度に加工する必要がなく、またカムは一
般に焼結製品の精度で十分であるため、焼結による単体
加工後の後加工を必要としない。更に、従前のようにカ
ムの結合孔の内周面に特別なリブ状突起を設ける必要が
ないから、圧着中及び圧着後もカムに応力の集中が作用
せず、特別仕様による高強度の材料を必要としない。そ
の結果、低コストでの製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明のカムシャフト製造方法で得られた
自動車用カムシャフトの部分断面による組立図。
【図2】  本体シャフトと組付部品とによる結合部の
断面形状の第1実施例の断面図。
【図3】  第1実施例において本体シャフトと組付部
品との結合態様の断面図。
【図4】  図3の矢印A−A線による断面図。
【図5】  本体シャフトと組付部品とによる結合部の
断面形状の第2実施例の断面図。
【図6】  本体シャフトと組付部品とによる結合部の
断面形状の第3実施例の断面図。
【符号の説明】
10(20、30、40)..本体シャフト、  11
(21、32、43)..カム(部品)、  22(3
3、44)..結合孔、  23(35、42)..圧
着される当接部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  カムを含む数種の単体加工部品を本体
    シャフトの長手軸方向に配列して外周面に結合するカム
    シャフトの製造方法において、本体シャフトをこの縦断
    面を真円形以外の形状に成形する工程、本体シャフトの
    縦断面形状よりも大きい相似形の結合孔を設けた部品を
    成形する工程、結合孔に通して部品を本体シャフトの所
    定位置に位置決めする工程、本体シャフト及び部品を相
    対回転させて本体シャフトの一部を部品の結合孔の一部
    に当接させて圧着する結合工程を含むことを特徴とする
    カムシャフトの製造方法。
  2. 【請求項2】  部品が焼結成形されたカムであり、複
    数のカムを本体シャフトの長手方向に配列して、本体シ
    ャフトの中心軸線を中心として異なる角度で結合する「
    請求項1」に記載のカムシャフトの製造方法。
JP3141718A 1991-06-13 1991-06-13 カムシャフトの製造方法 Pending JPH04365907A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6014475A (en) * 1995-12-14 2000-01-11 Australian Technology Park Photonic Technologies Pty. Ltd. Fiber optic circulator
JP2008267372A (ja) * 2007-03-27 2008-11-06 Musashi Seimitsu Ind Co Ltd カムロブの成形方法
EP2745980A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-25 MAHLE International GmbH Verfahren zum thermischen Fügen von unrunden Funktionsbauteilen auf einer Welle
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