JPS62199907A - エンジンのカムシヤフト - Google Patents
エンジンのカムシヤフトInfo
- Publication number
- JPS62199907A JPS62199907A JP61041446A JP4144686A JPS62199907A JP S62199907 A JPS62199907 A JP S62199907A JP 61041446 A JP61041446 A JP 61041446A JP 4144686 A JP4144686 A JP 4144686A JP S62199907 A JPS62199907 A JP S62199907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camshaft
- cam
- shaft
- frp
- cam member
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
- F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2301/00—Using particular materials
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
未発ＩＪＩＪはエンジンのカムシャフトに関するもので
ある。
ある。
（従来技術）
、エンジンのカムシャフトにあっては、極力軽’ｆｔ化
が望まれており、このため従来、カム部材に対してＦＲ
Ｐ（ｔａ維強化プラスチック）製のシャフト部材を固着
するようにしたものが提案されてい６ （’Ｌ’￥Ｒ昭
５７−１０７１８号公１参ｆＫｔ） 、 ｔＡ’わち、
上゛記カム部材としては、強度特に耐摩耗性を考慮して
金属製とする一方、長いシャフト部材を金属製に代えて
ＦＲＰとすることにより、全体として大幅な軽量化を得
られるようにしたものが提案されている。そして、上記
公報記載のものでは、カム部材とシャフト部材とを固定
するのに、該両者間の接合性（接若性）が悪い点を考慮
して、カム部材に対してその軸心方向にかなり長く伸び
るスリーブ状の延設部を一体形成して、この延設部を設
けることに付うｔｆ合面積の拡大を図ると共に、延設部
とシャフト部材との間にベグ（ピン状物）を架設するよ
うにしていた。
が望まれており、このため従来、カム部材に対してＦＲ
Ｐ（ｔａ維強化プラスチック）製のシャフト部材を固着
するようにしたものが提案されてい６ （’Ｌ’￥Ｒ昭
５７−１０７１８号公１参ｆＫｔ） 、 ｔＡ’わち、
上゛記カム部材としては、強度特に耐摩耗性を考慮して
金属製とする一方、長いシャフト部材を金属製に代えて
ＦＲＰとすることにより、全体として大幅な軽量化を得
られるようにしたものが提案されている。そして、上記
公報記載のものでは、カム部材とシャフト部材とを固定
するのに、該両者間の接合性（接若性）が悪い点を考慮
して、カム部材に対してその軸心方向にかなり長く伸び
るスリーブ状の延設部を一体形成して、この延設部を設
けることに付うｔｆ合面積の拡大を図ると共に、延設部
とシャフト部材との間にベグ（ピン状物）を架設するよ
うにしていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記公報記載のように、カム部材にかな
り長い延設部を形成一体形成することは、この延設部そ
のものがカム部材と同材質の重いものとならざるを得ず
、軽量化を図る上で１つの問題となる。また、ペグのよ
うなものを用いて固定することは、ＦＲＰが応力集中に
対して強度的に弱いことを考えると、好ましいものでは
なくなる。
り長い延設部を形成一体形成することは、この延設部そ
のものがカム部材と同材質の重いものとならざるを得ず
、軽量化を図る上で１つの問題となる。また、ペグのよ
うなものを用いて固定することは、ＦＲＰが応力集中に
対して強度的に弱いことを考えると、好ましいものでは
なくなる。
したがって、本発明の目的は、シャフト部材をＦＲＰ製
としてこのシャフト部材にカム部材を嵌着するのを前提
として、より軽量化を図りつつ、該両者をしっかりと結
合し得るようにしたエンジンのカムシャフトを提供する
ことにある。
としてこのシャフト部材にカム部材を嵌着するのを前提
として、より軽量化を図りつつ、該両者をしっかりと結
合し得るようにしたエンジンのカムシャフトを提供する
ことにある。
（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては次のような構成としであ
る。すなわち。
成するため、本発明にあっては次のような構成としであ
る。すなわち。
カムとしての目的機能に応じた材質からなり、多角形状
のシャフト挿通孔が形成されたカム部材と。
のシャフト挿通孔が形成されたカム部材と。
ＦＲＰにより外周形状が断面多角形として形成され、前
記シャフト挿通孔に挿通されて該シャフト挿通孔の各辺
部に対して辺接触することにより前記カム部材に対して
相対回転不能とされたシャフト部材と、 前記カム部材の軸方向両側に配置され、該カム部材と前
記シャフト部材とにそれぞれ接合されたＦＲＰからなる
固定部材と、 を備えた構成としである。
記シャフト挿通孔に挿通されて該シャフト挿通孔の各辺
部に対して辺接触することにより前記カム部材に対して
相対回転不能とされたシャフト部材と、 前記カム部材の軸方向両側に配置され、該カム部材と前
記シャフト部材とにそれぞれ接合されたＦＲＰからなる
固定部材と、 を備えた構成としである。
このような構成とすることにより、カム部材とシャフト
部材との相対回転が、互いに断面多角形状とされてシャ
フト挿通孔とシャフト部材との関係により確実に防止さ
れる一方、このシャフト挿通孔（カム部材の内周面）と
シャフト部材（の外周面）とは、シャフト挿通孔の各辺
部に対する辺接触（各辺に対応した面接触）の広い面積
で行われるため、カム部材とシャフト部材とを相対回転
させようとする力が広く分散されることになる。
部材との相対回転が、互いに断面多角形状とされてシャ
フト挿通孔とシャフト部材との関係により確実に防止さ
れる一方、このシャフト挿通孔（カム部材の内周面）と
シャフト部材（の外周面）とは、シャフト挿通孔の各辺
部に対する辺接触（各辺に対応した面接触）の広い面積
で行われるため、カム部材とシャフト部材とを相対回転
させようとする力が広く分散されることになる。
また、カム部材の軸方向両側に設けた固定部材により、
カム部材のシャフト部材に対する軸方向の相対変位が規
制されることになる。特に、固定部材とシャフト部材と
は共にＦＲＰ製なので、その接合性（接着性）が良好と
なり、上記軸方向相対変位が確実に規制されることにな
る。
カム部材のシャフト部材に対する軸方向の相対変位が規
制されることになる。特に、固定部材とシャフト部材と
は共にＦＲＰ製なので、その接合性（接着性）が良好と
なり、上記軸方向相対変位が確実に規制されることにな
る。
このようにして、カム部材のシャフト部材に対する相対
回転および軸方向相対変位が共に確実に規制されて、該
両者の結合性が極めて確実に行われる。勿論、固定部材
は軽量なＦＲＰ製であるので、重い材質からなるかなり
長尺の延設部を有する従来のものに比して、より軽量化
が図られることになる。
回転および軸方向相対変位が共に確実に規制されて、該
両者の結合性が極めて確実に行われる。勿論、固定部材
は軽量なＦＲＰ製であるので、重い材質からなるかなり
長尺の延設部を有する従来のものに比して、より軽量化
が図られることになる。
（実施例）
以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。
。
第１図〜第３図において、ｌはカム部材、２はシャフト
部材である。このカム部材ｌは、１気筒についての吸気
弁用カム部１ａと排気弁用カム部１ｂとを一体成形する
ことにより構成され、このカムの目的機能からして、金
属、セラミック等の特に対摩耗性に優れた材料から形成
されている。
部材である。このカム部材ｌは、１気筒についての吸気
弁用カム部１ａと排気弁用カム部１ｂとを一体成形する
ことにより構成され、このカムの目的機能からして、金
属、セラミック等の特に対摩耗性に優れた材料から形成
されている。
そして、このようなカム部材ｌには、多角形状（実施例
では正四角形）のシャフト挿通孔３が形成され、その各
辺部３ａ同士が交わる頂点部分は若干の丸みがつけられ
ている。
では正四角形）のシャフト挿通孔３が形成され、その各
辺部３ａ同士が交わる頂点部分は若干の丸みがつけられ
ている。
前記シャフト部材２は、ＦＲＰ （実施例ではＣＦＲＰ
−炭素繊維強化プラスチック）により中空状として形成
され、その外周形状は、断面多角形（実施例では正八角
形）とされている、このようなシャフト部材２は、その
外周に形成される８つの辺部２ａのうち、互いに平行な
辺部２ａ同士の間隔が、前記シャフト挿通孔３の互いに
平行な辺部３ａ同士の間隔と同じか若干大きく形成され
ている。これにより、シャフト部材２をシャフト挿通孔
３に第３図に示すように挿通した際、がたつきなくきっ
ちりと嵌合特に正大関係の場合は強固に嵌合されると共
に、シャフト挿通孔３の各辺部３ａに対しては、シャフ
ト部材２の８つの辺部２ａのうち４つの辺８Ｂ’２＆が
辺接触（辺部２ａに対応した面接触）されることになる
。なお、このようなシャフト部材２は１例えば射出成形
、トランスファ成形、押出し、引きぬき、ハンドレイア
ップ等により容易に形成することができる。
−炭素繊維強化プラスチック）により中空状として形成
され、その外周形状は、断面多角形（実施例では正八角
形）とされている、このようなシャフト部材２は、その
外周に形成される８つの辺部２ａのうち、互いに平行な
辺部２ａ同士の間隔が、前記シャフト挿通孔３の互いに
平行な辺部３ａ同士の間隔と同じか若干大きく形成され
ている。これにより、シャフト部材２をシャフト挿通孔
３に第３図に示すように挿通した際、がたつきなくきっ
ちりと嵌合特に正大関係の場合は強固に嵌合されると共
に、シャフト挿通孔３の各辺部３ａに対しては、シャフ
ト部材２の８つの辺部２ａのうち４つの辺８Ｂ’２＆が
辺接触（辺部２ａに対応した面接触）されることになる
。なお、このようなシャフト部材２は１例えば射出成形
、トランスファ成形、押出し、引きぬき、ハンドレイア
ップ等により容易に形成することができる。
カム部材ｌのシャフト挿通孔３に対してシャフト部材２
を挿通した際、このシャフト部材２の外周囲に形成され
る４つの空間、すなわちシャフト挿通孔３の各辺部３ａ
に対して接触していない辺部２ａにより画成される断面
略三角形状の空間４には、スペーサ５ががたつきなくき
ちっと嵌合（圧入を含む）されている、このスペーサ５
は、カム部材ｌの軸心方向長さよりも若干長い長さを有
し、その各端部は、カム部材工の各端部（軸心方向端面
）よりも若干突出されている。そして、このスペーサ５
は、プラスチック、ＦＲＰ、金属、セラミック等の適宜
の材質により構成されている。
を挿通した際、このシャフト部材２の外周囲に形成され
る４つの空間、すなわちシャフト挿通孔３の各辺部３ａ
に対して接触していない辺部２ａにより画成される断面
略三角形状の空間４には、スペーサ５ががたつきなくき
ちっと嵌合（圧入を含む）されている、このスペーサ５
は、カム部材ｌの軸心方向長さよりも若干長い長さを有
し、その各端部は、カム部材工の各端部（軸心方向端面
）よりも若干突出されている。そして、このスペーサ５
は、プラスチック、ＦＲＰ、金属、セラミック等の適宜
の材質により構成されている。
カム部材１の軸方向両側には、ＦＲＰ （実施例ではシ
ャフト部材２と同じＣＦＲＰ）からなる固定部材６が配
置されている。この固定部材６は。
ャフト部材２と同じＣＦＲＰ）からなる固定部材６が配
置されている。この固定部材６は。
スペーサ５のカム部材１から突出した部分の長さに対応
した軸方向長さを有し、スペーサ５を含めて、シャフト
部材２の全周囲を包被するように形成されている。そし
て、この固定部材６は、カム部材ｌ、シャフト部材２お
よびスペーサ５に対して接合（接着）されている。
した軸方向長さを有し、スペーサ５を含めて、シャフト
部材２の全周囲を包被するように形成されている。そし
て、この固定部材６は、カム部材ｌ、シャフト部材２お
よびスペーサ５に対して接合（接着）されている。
なお、各部材ｌ、２．５．６は、その接触部分が全て互
いに接合されているものであるが、この接合は、全ての
部材を組付けた後加熱することにより、あるいは別途接
着剤を用いて行うようにしてもよい。また、固定部材６
は、あらかじめ環状のものとして、スペーサ５を含めて
シャフト部材２の外周に嵌合するようにしてもよいが、
固化する前のシート状のＦＲＰを当該スペーサ５を含め
てシャフト部材２の外周に巻き付けていき、この巻き付
は後に固化させるようにすることもできる。
いに接合されているものであるが、この接合は、全ての
部材を組付けた後加熱することにより、あるいは別途接
着剤を用いて行うようにしてもよい。また、固定部材６
は、あらかじめ環状のものとして、スペーサ５を含めて
シャフト部材２の外周に嵌合するようにしてもよいが、
固化する前のシート状のＦＲＰを当該スペーサ５を含め
てシャフト部材２の外周に巻き付けていき、この巻き付
は後に固化させるようにすることもできる。
以上のような構成において、シャフト部材２に対するカ
ム部材１の相対回転は、辺部２ａと３ａとが互いに辺接
触していることにより規制される。特に、この辺接触に
より、上記相対回転しようとするときの力を受ける部分
が上記辺接触している部分に対応した広い面積で行われ
るため、応力集中をもたらすことなく、確実に相対回転
が防止される。これに加えて、固定部材６あるいはスペ
ーサ５によっても上記相対回転が防止され、より一層強
固に、カム部材１とシャフト部材２との相対回転が防止
される。なお、スペーサ５は、多角形状のシャフト挿通
孔３の頂点部分からかなり集中して荷重を受は易いので
１強度的には、スペーサ５を金属等応力集中に強い材料
で形成することが望ましいものである。
ム部材１の相対回転は、辺部２ａと３ａとが互いに辺接
触していることにより規制される。特に、この辺接触に
より、上記相対回転しようとするときの力を受ける部分
が上記辺接触している部分に対応した広い面積で行われ
るため、応力集中をもたらすことなく、確実に相対回転
が防止される。これに加えて、固定部材６あるいはスペ
ーサ５によっても上記相対回転が防止され、より一層強
固に、カム部材１とシャフト部材２との相対回転が防止
される。なお、スペーサ５は、多角形状のシャフト挿通
孔３の頂点部分からかなり集中して荷重を受は易いので
１強度的には、スペーサ５を金属等応力集中に強い材料
で形成することが望ましいものである。
一方、固定部材６は、シャフト部材２と同様にＦＲＰ製
とされて、このシャフト部材２にしっかりと接合される
ため、カム部材１がシャフト部材２に対して軸方向に相
対変位するのが確実に規制される。
とされて、このシャフト部材２にしっかりと接合される
ため、カム部材１がシャフト部材２に対して軸方向に相
対変位するのが確実に規制される。
ここで、本実施例では、４気筒用エンジンのカムシャフ
トを前提としており、このため、シャフト部材２に対す
るカム部材ｌ（シャフト挿通孔３）の組付（嵌合）にお
ける相対回転位置を４５°づつずらすだけで、各気筒に
対してカム部材ｌを所定の位相関係をもって組付けるこ
とが可能になる。すなわち、シャフト挿通孔３を、気筒
数に応じた数あるいはこの整数倍の辺部を有するものと
することにより、シャフト部材２に対するカム部材ｌの
組付けを各気筒毎に所定のものに容易の設定することが
できる。
トを前提としており、このため、シャフト部材２に対す
るカム部材ｌ（シャフト挿通孔３）の組付（嵌合）にお
ける相対回転位置を４５°づつずらすだけで、各気筒に
対してカム部材ｌを所定の位相関係をもって組付けるこ
とが可能になる。すなわち、シャフト挿通孔３を、気筒
数に応じた数あるいはこの整数倍の辺部を有するものと
することにより、シャフト部材２に対するカム部材ｌの
組付けを各気筒毎に所定のものに容易の設定することが
できる。
以上実施例について説明したが、シャフト部材２は、シ
ャフト挿通孔３と同じ数の辺部を有する多角形状として
もよく、この場合はスペーサ５は不用となる、このスペ
ーサ５を設ける場合は、その軸方向において断面積が若
干相違するように形成して、カム部材ｌとシャフト部材
２とをよりきつい嵌合状態とするためのくさび機能をも
たせることもできる。また、固定部材６により、スペー
サ５を軸方向端部をも含めて包被するようにすれば、こ
のスペーサ５の抜けを防止する上でより一層有利となる
。なお、カムシャフトのジャーナル部は、別途ジャーナ
ル部形成用の金属型ジャーナル部材を別途用いて、カム
部材ｌと同じようにしてシャフト部材２に接合してもよ
いが、このジャ−ナル部材を別途用いることなく、シャ
フト部材２そのものでジャーナル部を形成するようにし
てもよい。
ャフト挿通孔３と同じ数の辺部を有する多角形状として
もよく、この場合はスペーサ５は不用となる、このスペ
ーサ５を設ける場合は、その軸方向において断面積が若
干相違するように形成して、カム部材ｌとシャフト部材
２とをよりきつい嵌合状態とするためのくさび機能をも
たせることもできる。また、固定部材６により、スペー
サ５を軸方向端部をも含めて包被するようにすれば、こ
のスペーサ５の抜けを防止する上でより一層有利となる
。なお、カムシャフトのジャーナル部は、別途ジャーナ
ル部形成用の金属型ジャーナル部材を別途用いて、カム
部材ｌと同じようにしてシャフト部材２に接合してもよ
いが、このジャ−ナル部材を別途用いることなく、シャ
フト部材２そのものでジャーナル部を形成するようにし
てもよい。
（発明の効果）
本発明は以上述べたことから明らかなように、ＦＲＰ製
のシャフト部材に対してカム部材を嵌着させるようにし
たエンジンのカムシャフトにおいて、該両者の結合をよ
り高めつつ、全体としてより一層の軽騒化を図ることが
できる。
のシャフト部材に対してカム部材を嵌着させるようにし
たエンジンのカムシャフトにおいて、該両者の結合をよ
り高めつつ、全体としてより一層の軽騒化を図ることが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図。
ｆＪ’、２図はｆｆ１１図に示すカムシャフトの軸心方
向に沿う断面図。 第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 ■＝カム部材 ２：シャフト部材 ２ａ：辺部 ３：シャフト挿通孔 ３ａ：辺部 ６：固定部材
向に沿う断面図。 第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 ■＝カム部材 ２：シャフト部材 ２ａ：辺部 ３：シャフト挿通孔 ３ａ：辺部 ６：固定部材
Claims (1)
- （１）カムとしての目的機能に応じた材質からなり、多
角形状のシャフト挿通孔が形成されたカム部材と、 ＦＲＰにより外周形状が断面多角形として形成され、前
記シャフト挿通孔に挿通されて該シャフト挿通孔の各辺
部に対して辺接触することにより前記カム部材に対して
相対回転不能とされたシャフト部材と、 前記カム部材の軸方向両側に配置され、該カム部材と前
記シャフト部材とにそれぞれ接合されたＦＲＰからなる
固定部材と、 を備えていることを特徴とするエンジンのカムシャフト
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041446A JPS62199907A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | エンジンのカムシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041446A JPS62199907A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | エンジンのカムシヤフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199907A true JPS62199907A (ja) | 1987-09-03 |
Family
ID=12608597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041446A Pending JPS62199907A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | エンジンのカムシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199907A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5419217A (en) * | 1990-11-19 | 1995-05-30 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Machine element with at least a fitting member pressure-fitted on a shaft and method of making the same |
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| EP1754913A3 (de) * | 2005-08-16 | 2008-07-16 | Mahle International GmbH | Gefügter, vorgefertigte Einzelnocken umfassender Mehrfachnocken |
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| WO2017169694A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | エンジン用カムシャフトおよびその製造方法 |
| JP2017180770A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | エンジン用カムシャフトおよびその製造方法 |
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| WO2022190773A1 (ja) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | 株式会社三五 | かしめ治具及び当該かしめ治具を使用するかしめ結合方法 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041446A patent/JPS62199907A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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