JPS6150739B2

JPS6150739B2 -

Info

Publication number: JPS6150739B2
Application number: JP54124823A
Authority: JP
Inventors: Mutsuo Nishimoto
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1986-11-05
Also published as: JPS5652137A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関のカムシヤフトのごとく、
吸・排気弁を作動するためのカム及び潤滑油ポン
プなどを駆動するための歯車部材等を有し、か
つ、比較的長尺の歯車付カムシヤフトの組立方法
に関するものである。

従来、上記のごとき長尺の歯車付カムシヤフト
は、その要求される強度に応じて、または、生産
性及び価格面等の理由から鋳造によつて形成され
るものと、鍜造によつて形成されるものとがあ
る。

鋳造製カムシヤフトにおいては、そのカム面は
吸・排気弁を作動させるために硬いことが要求さ
れるが、これは粗材の鋳鉄を焼き入れるか、また
は粗材の鋳造後に冷硬させることなどによつて容
易に所要の硬化処理を施することができる。

しかしながら、潤滑油ポンプ駆動用の歯車部材
は強度が要求され、これはカムシヤフトと同じ粗
材の鋳鉄をもつてしては十分な強度が得られな
い。

また、内燃機関用カムシヤフトのように比較的
長尺のシヤフトを鋳造にて形成する場合には、鋳
造時の鋳型の曲り起因するシヤフトの曲り問題が
あつた。

一方、鋳造製カムシヤフトの場合には、この曲
りの修正が可能であるが、鋳造製の場合には素材
がもろいため、その修正はほとんど不可能である
という問題がある。

そこで、歯車部材に十分な強度をもたせるため
には、炭素鋼あるいはニツケルクロム鋼などの歯
車部材とすることが望まれるにもかかわらず、鋳
造製のカムシヤフトにあつては、スプラインやキ
ーなどによつて歯車部材をカムシヤフトに固定す
ることはできないので、やむなく鋳造製のカムシ
ヤフトと一体の鋳造製歯車部材とし、歯車部材に
要求される強度を他の手段をもつて補うごとき設
計をしているのが、現状である。

これに対しカムシヤフトを２つに分割して別々
に作つたものを組立て一体とする試みが従来から
行なわれており、その手段の改良に係わる実開昭
52−151220号公報の考案がある。この先行技術は
前記分割したカムシヤフトを組立るにあたり、従
来は突き合せ部分にフランジを設けボルト締めと
するか、セレーシヨン軸によるカツプリング結合
とするかしていために、加工が複雑となり、又結
合部分の外径が大きくなるなどの欠点があつたも
のを、前記の先行技術はカムシヤフトの軸受部分
で２つに分割し、この部分に使用するブツシユに
ピン等で前記シヤフトを係止したものである。こ
の先行技術では、カムシヤフトの分割部位が軸受
部分に限定されるという欠点を持つている。

したがつて他の結合方法の採用が求められるが
その一つとして、土建用テコを２つに分割しその
接合部分に逆方向にねじ切りしたねじ部を設け、
その両方の部材に螺合するねじ切つた部材により
結合するようにした実公昭50−39921号公報の考
案がある。この先行技術によれば、使用する際に
は螺ぎ合せて本来の長さとし、使用しないときに
は２つに分離することにより小さくして収納に便
利としたものである。

しかしながらこの先行技術は、土建用テコのよ
うに両端の工具の向く方向を揃える必要のない部
材の結合には適用できるが、カムシヤフトのよう
に分割されたそれぞれのカムが互いに所定の位相
関係を満足する必要のある場合の位相を揃える手
段について示唆がなされていない。

そこで本発明は、前記従来の問題点を解消する
ためになされたものであり、複数のカムを有する
も、歯車部材を備えないカムシヤフトを、あらか
じめ２分割して鋳造せしめ、これら２個のシヤフ
トをこれとは別体に製作した歯車部材を介して、
螺合により一体に結合せしめることにより、カム
シヤフト鋳造の際のカムシヤフトの曲りを低減せ
しめると共に、その歯車部材に歯車としての十分
な強度を持たせ、更に、上記２個のシヤフトのそ
れぞれのカムの位相を合わせた状態で歯車部材を
介して一体に結合せしめる組立方法を提供するこ
とを目的としたものである。

以上の目的を達成するための本発明の歯車付カ
ムシヤフトの組立方法の構成は、第一及び第二の
カムシヤフトの互いに対向する端部にそれぞれね
じ切り方向が反対のねじ部を設け、前記各ねじ部
に螺合するねじ部を設けた歯車部材を準備し、前
記第一及び第二のカムシヤフトの各カムを所定の
位相で支持した状態で前記歯車部材を回転させて
前記二つのねじ部を同時に螺合させることを特徴
とするものである。

本発明を実施するに際し、前記のカムを所定の
位相で支持するには、通常、カムシヤフトの回転
をロツクし、しかもシヤフトの軸方向の移動を可
能とした治具によればよい。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

まず、第１図、第２図及び第３図に示す本発明
の実施例１について説明するが、第１図の内燃機
関用のカムシヤフト１は、軸受面２を介し、図示
されてないカム軸受により軸支され、カムシヤフ
ト１の軸端にボルトにより固設されたカムシヤフ
トギヤ３により、回転されるようになつている。

また、カムシヤフト１の中央部には例えば潤滑
油ポンプ駆動用の歯車部材３０が固着されてお
り、更にその内燃機関の各気筒の吸・排気弁を図
示されてないロツカーアーム、ブツシユロツド、
タペツト等を介して所定の時期に開閉する複数の
カム１２，１２′，１２″，２２，２２′，２２″が
カムシヤフト１に形成されている。

次に、このカムシヤフト１は第２図に示すごと
く、この歯車部材３０の固着部にて２個に分割さ
れており、これら別体の第一カムシヤフト１０及
び第二カムシヤフト２０それぞれを鋳造により形
成せしめている。

そこで、第一カムシヤフト１０の端部には右ね
じ１１を設け、第二カムシヤフト２０の端部には
その逆ねじである左ねじ２１を設けており、これ
ら右ねじ１１及び左ねじ２１は雄ねじになつてい
る。

また、歯車部材３０も十分な歯車強度を有する
上記シヤフトとは別体の鋼製円筒形部材で形成
し、その中空部内面には、上記シヤフト１０及び
２０に設けられた右ねじ１１及び左ねじ２１にそ
れぞれ螺合する雌ねじである右ねじ３１及び左ね
じ４１を設けている。

なお、ここで歯車部材３０の内部には、上記逆
ねじを切るための逃げ６が設けられている。

このように形成された２本の鋳造製カムシヤフ
ト１０，２０及び別材質の歯車部材３０を用意の
後、第一カムシヤフト１０の右ねじ１１を歯車部
材３０の右ねじ３１に、また、第二カムシヤフト
２０の左ねじ２１を歯車部材３０の左ねじ４１に
それぞれ螺合して一体に結合し、カムシヤフト１
を組立てるが、この場合、第一カムシヤフト１０
に形全されたカム１２と第二カムシヤフト２０に
形成されたカム２２との位相を適切に合せる必要
があり、本発明では、第３図に示すごとく、第一
カムシヤフト１０のカム１２のカムプロフイルに
合致した凹部を有する２個の治具部材４０，５０
により、カム１２の回転をロツクすると共に、第
二カムシヤフト２０のカム２２のカムプロフイル
に合致した凹部を有する２個の治具部材４０，６
０によりカム２２の回転をロツクせしめ、カム１
２のカムトツプ１２Ａとカムトツプ２２Ａとの位
相角θが所定の角度に固定された状態で歯車部材
３０を回転せしめる。

ここで、上記治具部材４０，５０，６０はカム
１２，２２の回転方向の動きのみロツクせしめ、
カムシヤフト１の軸方向には１２，２２を滑動可
能に保持せしめているので、２本のカムシヤフト
１０，２０は、矢印Ａ，Ｂのごとくそれぞれ歯車
部材３０側に引きよせられ、各カム１２，２２の
位相角θが合つた状態のまま、歯車部材３０を介
して螺合により一体に結合することができる。

なお、上記治具部材４０，５０，６０の形状は
特に上記実施例１に限定するものではなく、カム
１２及び２２の位相を合せた状態で、それらの回
転のみをロツクする部材であれば、どのようなも
のを使用してもよい。

また、第２図においてシヤフト１０及び２０の
雄ねじである右ねじ１１及び左ねじ２１の端部の
間に、隙間Ｓを設けているが、これは右ねじ１１
及び左ねじ２１の首部にシム５を介在せしめた状
態で十分に強く締め着けすることにより、両方の
シヤフト１０，２０の結合の緩みを防止すること
を考慮したものである。

この場合、右ねじ１１の長さと左ねじ２１の
長さ′との間の差があると、シヤフト１０及び
２０のうちの、一方のみが先にロツクされ、他方
が更に回ることにより位相がずれてしまう恐れが
ある。

これを防止するためには、前記シム５の厚さを
調整することも効果的であるが第４図の本発明の
実施例２のごとく、第２図に示した実施例１にお
ける隙間Ｓをなくし、右ねじ１１及び左ねじ２１
の端部を接当せしめるようにすると良く、この場
合、矢印Ｃ，Ｄの方向に引張り力が作用するの
で、両方のカムシヤフト１０，２０の結合の緩み
が防止でき、また、実施例１におけるシム５も不
要である。

更に、第５図の本発明の実施例３においては、
実施例１における第一カムシヤフト１０及び第二
カムシヤフト２０と歯車部材３０との螺合におい
て、その雄ねじ及び雌ねじを逆にしたものであ
り、歯車部材３０の右ねじ３１′、左ねじ４１′を
雄ねじとし、シヤフト１０の右ねじ１１′及びシ
ヤフト２０の左ねじ２０′を雌ねじとし、実施例
１と同様な機能を持たせたものである。

なお、上記実施例１，２，３における右ねじ１
１，１１′ならび３１，３１′と、それらの逆ねじ
である左ねじ２１，２１′ならび４１，４１′は２
本のカムシヤフト１０，２０のどちら側に設けて
も有効であり、上記実施例１，２，３に拘束され
るものではない。

従つて本発明のカムシヤフトにおいては、２個
のシヤフトを別体に鋳造の上、これらを別材質の
歯車部材を介して結合しているので、各シヤフト
自体は短かい故、従来の一体物のカムシヤフトに
おける鋳型の曲りに基づくシヤフトの曲り問題を
一掃することができると共に、その生産性をより
向上させて高精度のカムシヤフトを更に安価に製
造することができるという効果がある。

また、歯車部材は別途に用意されたものを上記
カムシヤフトに組み込むので、その材質は任意に
選択することができ、歯車部材として強度上の問
題を生ずることのないことはいうまでもないこと
であるが、更に加工がしやすくなり高精度に、し
かも安価にこれを製作することができるという効
果がある。

更に、本発明では、上記のごとき第一及び第二
のカムシヤフトを別体の歯車部材を介して結合せ
しめたカムシヤフトの組立時において、２個のシ
ヤフトの各カムの位相を合わせた状態のまま、治
具部材を用いてそれらシヤフトの回転のみをロツ
クしたまま螺合により結合せしめることができる
ので、１本のカムシヤフトに組立時、各カムの位
相がそれぞれ合うので組立後の位相のずれの調整
の必要がなく、また、組立後の位相のいずれも発
生しないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における歯車付カム
シヤフトの一部切断の全体側面図、第２図は第１
図の歯車部材による結合部の要部拡大側断面図、
第３図は第１図の歯車付カムシヤフト組立時に使
用する治具部材を示す一部破断のカムシヤフトの
拡大正断面図、第４図は本発明の実施例２におけ
る歯車付カムシヤフトの歯車部材による結合部の
要部側断面図、第５図は本発明の実施例３におけ
る歯車付カムシヤフトの歯車部材による結合部の
一部断面の側面図である。１……カムシヤフト、１０……第一カムシヤフ
ト、１１，１１′……右ねじ、１２……カム、２
０……第二カムシヤフト、２１，２１′……左ね
じ、２２……カム、３０……歯車部材、３１，３
１′……右ねじ、４１，４１′……左ねじ、４０，
５０，６０……治具部材、θ……位相角。

Claims

【特許請求の範囲】

１第一及び第二のカムシヤフトの互いに対向す
る端部にそれぞれねじ切り方向が反対のねじ部を
設け、前記各ねじ部に螺合するねじ部を設けた歯
車部を準備し、前記第一及び第二のカムシヤフト
の各カムを所定の位相で支持した状態で前記歯車
部材を回転させて前記二つのねじ部と同時に螺合
させることを特徴とする歯車付カムシヤフトの組
立方法。