JPH0683862B2 - 中空カムシヤフトの製造方法 - Google Patents

中空カムシヤフトの製造方法

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JPH0683862B2 JP59007033A JP703384A JPH0683862B2 JP H0683862 B2 JPH0683862 B2 JP H0683862B2 JP 59007033 A JP59007033 A JP 59007033A JP 703384 A JP703384 A JP 703384A JP H0683862 B2 JPH0683862 B2 JP H0683862B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軽量化とコスト低減を図った中空カムシャフ
トの製造方法に関するものである。
近年、内燃機関においては、昇エネルギーの観点から益
々軽量化が要請される一方、高速化と高出力化が要請さ
れている。必然的にカムシャフトにおいても同様に軽量
且つ耐摩耗性に優れたカムシャフトが要求されているの
が現状である。
そこで、鋼管のシャフトに焼結材等のカムピースまたは
ジャーナルピースを組み付けた軽量高耐摩耗性のカムシ
ャフトが種々創り出されている。
ところで、従来公知のカムシャフトのなかには、第１図
に示すように、カム部３の外径の方がジャーナル部２の
外径より可成大きいような機種があり、軽量化のためカ
ムピース31の肉厚を小さくするため中空パイプ径を大き
くすると、ジャーナル部の径との差が小さくなる。
上述のようなカムシャフトの場合、第１図にみられるよ
うにジャーナルピース21の肉厚が著しく小さくなり、そ
のためジャーナルピース21の圧粉成形と中空パイプ１へ
の組み付けが極めて困難となり、ジャーナルピース21が
圧粉成形でできているため余り薄いと崩壊し易い欠点を
免かれない。
そこでジャーナルピース21の肉厚を大きくしようとすれ
ば、中空パイプ１の径を小さくしなければならない。パ
イプ径が小さくなればその分強度は小さくなってしまう
ので、強度を維持するためには、中空パイプ１の内径を
小さくして肉厚を大きくしなければならない。
そうすると、中空パイプを使用することによる軽量化と
いう利点は失われてしまう。さらに、中空パイプの径が
小さくなると、カムピース31の肉厚は一層大きくなり、
いきおい重量増、コスト増につながり、軽量化という重
大目的に対処できないことになるという欠点を生ずる。
本発明は前記のような場合でも中空カムシャフトの軽量
化が達成できるような中空カムシャフトの製造方法を提
供することを目的とするものである。
そのため本発明では、所定の径の中空鋼製パイプの一部
に絞り加工を施して小径部となし、その両側に環状溝を
形成しこの小径部を直接ジャーナル部とする。
ジャーナル部は絞り加工の結果それだけ肉厚となり、強
化されることとなる。さらに中空パイプには中空パイプ
の外径と略同一の径の嵌合孔を有するカム部材を嵌合
し、結合させることによってカム部となすようにした中
空カムシャフトの製造方法を得たものである。
また中空パイプのカム部材結合部にバルジ加工を施して
大径とし、カム部材の肉厚が一層小さくなるようにする
こともできる。
本発明の実施例を図面によって説明する。第２図は本発
明の方法によって製造された中空カムシャフト10を示
し、ジャーナル部２よりカム部３の方が大径であるカム
シャフトであることが示されている。
本発明の方法では所定の径の中空鋼製シャフト１の所定
の部分に絞り加工を施こし、かつ両側に環状溝１′を形
成し、この小径部分を直接ジャーナル部２とする。
絞り加工された部分は肉厚となり、それだけジャーナル
部として強化される。又環状溝１′は後述の如く小径部
の仕上げ研削の際の逃げ溝として作用するものである。
また絞り加工を施していない部分４の所定個所に、この
中空パイプの外径と略々同一の径の嵌合孔を有するカム
部材31を嵌合し結合する。結合手段としては、焼結によ
る拡散結合、ろう付結合、かしめ結合等があり、必要に
応じ適宜選択される。
ジャーナル部２の表面には、必要に応じて浸炭、焼入れ
等の表面硬化処理を施すことができる。
絞り加工の方法については、パイプ全周を工具で一時に
押しつぶしてしまう加工方法であるコイニング（圧印）
加工や、パイプを回転させながら工具を押し当てる加工
方法であるスピニング加工が好適であるが、その他の加
工方法も必要に応じて適宜選択できることはもちろんの
ことである。
カム部材31は、中空鋼製パイプ１の絞り加工を施してい
ない部分４の外径と略々同一の径の嵌合孔を有し、該カ
ム部材31を中空パイプ１の部分４に嵌合させ、結合して
カム部３を構成するが、結合手段としては、焼結による
拡散結合、ろう付結合、かしめ結合等を必要に応じて適
宜選択するものである。
第３図はさらに別な方法で製造されたカムシャフト10を
示す。
中空パイプ１は絞り加工を施されたジャーナル部のほか
に、バルジ加工を施すことによって大径部41を形成し、
その大径部41には大径部の外径と略々同一の径の嵌合孔
を有するカム部材31を嵌合し、結合させてカム部３を形
成する。
この発明では中空パイプ１にバルジ加工を施して、パイ
プ径よりさらに大きい大径部41を形成するようにしたこ
とにより、大径にした分だけカム部材31の肉厚を減少で
きるため、一層の重量軽減、コスト低減を図ることがで
きる。
次に、スピニング加工により鋼製パイプ１に小径部を成
形する方法を第４図（イ）乃至第５図（ホ）に示す。
第４図（イ）、（ロ）に示す工具５は両端に突起５′,
5′を有し、中央に平坦部５″を有している。
まず、該工具５を第４図（イ）に示す如く押圧力を加え
ながら鋼製パイプ１に押し当てる。然る後、鋼製パイプ
１を回転させながらそのまま工具５に押圧力を加える
と、第４図（ロ）に示す如く、鋼製パイプ１の外周に
は、両端に環状溝１′,1′と、該該環状溝１′,1′間に
挟まれた環状の小径部１″が同時に形成される。
また、第５図（イ）乃至（ホ）に示す実施例は、偏平な
工具６と棒状工具７を使用して第４図（ロ）に示すよう
な小径部を成形するようにしたものである。
まず、第４図（イ）に示す方法と同様に、偏平な工具６
を押圧力を加えながら鋼製パイプ１に押し当てる（第５
図（イ）参照）。然る後、鋼製パイプ１を回転させなが
らそのまま工具６に押圧力を加えると、第５図（ロ）に
示す如く、鋼製パイプ１の外周には、小径部１″が形成
される。次に、第５図（ハ）に示す如く、棒状工具７を
小径部１″の一端部に押圧力を加えながら押し当てる。
然る後、鋼製パイプ１を回転させながらそのまま工具７
に押圧力を加えると、第５図（ニ）に示すように一端に
環状１′が形成される。同様にして小径部１″の他端に
棒状工具７を押圧力を加えながら押し当て鋼製パイプ１
を回転させると、第５図（ホ）に示す如く他端にも環状
溝１′が形成される。
次に、鋼製パイプ１に絞り加工を施した後で、寸法精度
を高め或いはパイプはだの荒れを除去するために、絞り
加工を施した小径部１″の表面を仕上げ研削する必要が
ある。絞り加工を施した小径部１″の両端に形成した溝
１′,1′は、この仕上げ研削の際の逃げ溝としての役割
を果すものである。これによって、研削による小径部
１″両端のだれを防止することができる。
本発明はこのように、ジャーナル部の外径よりカム部の
外径の方が大きいカムシャフトの、重量やコストの低減
を図った製造方法であって、ジャーナル部の径より大径
の中空鋼製パイプの所定部分に絞り加工を施してジャー
ナル部の径にまで縮小させ、ジャーナルピースを用うる
ことなく直接ジャーナル部となし、パイプの絞り加工を
していない部分にカム部材を嵌合、結合したものであっ
て、パイプの径が最初から比較的大きいのでカム部材の
肉厚が少なくすみ、カム部材の材料の量を減少させるこ
とができ、従ってカムシャフト全体として重量軽減、コ
スト低減を図ることができる。
また絞り加工を施した部分は肉厚となるのでそれだけジ
ャーナル部として強化される。
さらに、中空パイプのカム部材取付部にバルジ加工を施
して大径部とすることによりカム部材の肉厚をそれだけ
小さくすることができ一層大きな重量軽減、コスト低減
を図ることができる効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一部断面で示した従来の中空カムシャフトを示
す図、第２図は本発明に係る方法で作成したカムシャフ
トを一部断面で示した図、第３図は別な発明に係る方法
で作成したカムシャフトを一部断面で示した図、第４図
（イ）（ロ）、第５図（イ）ないし（ホ）はジャーナル
部の製造方法を示す説明図である。 符号の説明 １……中空鋼製パイプ、２……ジャーナル部、３……カ
ム部、 ４……絞り加工を施していない部分、５……工具、６…
…偏平工具、 ７……棒状工具、21……ジャーナルピース、31……カム
部材、 41……バルジ加工を施した部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−35669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−70011（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−120210（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−7644（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】カム部とジャーナル部を有する中空カムシ
    ャフトの製造方法において、 所定の外径を有する中空鋼製パイプの一部に絞り加工を
    施して小径部とし、その両側に環状溝を形成し、この小
    径部を直接ジャーナル部となし、 該中空パイプ径と略、同一の径の嵌合孔を有するカム部
    材を該鋼製中空パイプに嵌合し結合させ、カムとなすこ
    とを特徴とする中空カムシャフトの製造方法。
  2. 【請求項２】カム部とジャーナル部とを有する中空カム
    シャフトの製造方法において、 所定の外径を有する中空鋼製パイプの一部に絞り加工を
    施こして小径とし、その両側に環状溝を形成し、この小
    径部を直接ジャーナル部となし、 鋼製中空パイプの他の一部にバルジ加工を施して大径部
    を形成し、この大径部の外径に略等しい径の嵌合孔を有
    するカム部材を嵌合し結合させることによってカム部と
    なすことを特徴とする中空カムシャフトの製造方法。
JP59007033A 1984-01-20 1984-01-20 中空カムシヤフトの製造方法 Expired - Lifetime JPH0683862B2 (ja)

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