JPS6132082Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸排気弁開閉用カムシヤフ
トに関するものである。

カムシヤフトにはカムフオロワーとの摺動面を
形成すカム部に特別の耐摩耗性を要求されるばか
りでなく、軸部材としての曲げ、ねじり、疲労強
度を要する。従来の鋼性カムシヤフトとして、鋳
鉄又は鋼製カムシヤフトが一般的であつたが、鋳
鉄カムシヤフトでは長尺のカムシヤフトを生産し
ようとした場合の曲がり、歪、割れの発生がある
ばかりか強度上問題より重量が大きくなるもので
あり、一方鋼性カムシヤフトは耐摩耗性が得られ
ないものであつた。

これに対して軽量であり耐摩耗性、強度共に優
れたものとして例えば実公昭51−7367号の如き焼
結合金製カムロブと鋼パイプ製ステムを組合せた
カムシヤフトが注目されている。かかる焼結合金
と鋼との複合カムシヤフトは、特開昭54−102209
号の如く、焼結合金の収縮性と拡散結合を利用し
てカムロブとステムを結合するものや、特開昭54
−126853号の如く、ろう付によるもの、あるいは
実開昭48−9804号の如き溶接によるものがある
が、いずれもそれぞれの欠陥がある。

まず焼結合金製カムロブは高面圧荷重に耐える
必要があるため、空孔量を下げ密度を高くせねば
ならない。そのためには焼結鍛造を行うか、ある
いは液相焼結を行うかの方法がとられるものであ
るが、焼結鍛造は特別な設備を要するばかりか、
ステムとの嵌合孔を加工せねばならず生産性に劣
るものである。一方液相焼結により高密度化しよ
うとした場合に収縮率が10％前後となるためステ
ムへの組付に特別の注意を要し、かつ焼結炉又は
誘導焼結装置へ組付後のカムシヤフトをセツトし
焼結温度（通常1250℃前後）まで加熱するため、
ステムの熱変形や、焼結に伴うカムロブの位置ず
れを発生し易く、生産安定性に欠けるものであつ
た。

さらに焼結合金は液相焼結する場合焼結合金自
体がろう剤の役割りをなすため少しでもカムロブ
同志が接触すると結合してしまい、カムロブ同志
は完全に仕切られて焼結されねばならないため特
別な仕切り治具を要し、かつ手仕事でセツトせね
ばならないため生産性が著しく低下するものであ
つた。

本考案はかかる従来の欠点を解決するものであ
り、カムロブを焼結合金製カムロブ本体と鋼との
複合材料としかつワツシヤをカムロブに組付ける
ことによつて生産性を著しく向上させると共に結
合強度及び耐摩耗性にも優れるカムシヤフトを得
るものである。

まず本考案の要旨とするところは下記３つの構
成要件によりなるカムシヤフトにある。

(1) カムロブが中空部３０を有する焼結合金製カ
ムロブ本体３と該カムロブ本体の中空部３０に
嵌合されるスリーブ２とにより形成されるこ
と。

(2) スリーブ２の外周側に嵌装され、かつカムロ
ブ本体３の軸方向の一側面と当接するワツシヤ
６を配すること。

(3) スリーブ２とステム１とが結合されこと。

かかる本考案カムシヤフトを第１図及び第１図
Ａ−Ａ断面である第２図、第１図の要部拡大図で
ある第３図に示す。

まずカムシヤフトは鋼パイプによりなるステム
１にジヤーナル４、ギア５及びカムロブが組付け
られており、軸端にはキヤツプ８及びプーリ９を
結合するブツシユ７が結合される。

ジヤーナル、ギア及びキヤツプは特別の耐摩耗
性を要求されないため鋼又は他の金属で形成され
るが、カムロブは焼結合金製のカムロブ本体３と
スリーブ２及びワツシヤ６によつて組立られる。
さらにこのカムロブはステム１に組付けられる以
前に次の如くして予め組立形成される。

まずカムロブ本体３は粉末を圧粉成形されたも
のをスリーブ２に嵌装される。この時にワツシヤ
６をスリーブ２へ先に組付けておき次にカムロブ
本体３の圧粉体を組付ける。かかるカムロブは第
４図に示す如くして焼結されて完成される。

即ち各カムロブは焼結トレイ１１上に設けた棒
１０に嵌装されて焼結されるものであるが、カム
ロブ本体３の圧粉体は垂直方向にワツシヤ６によ
つて支承されており、かつ各カムロブ本体３はワ
ツシヤ６によつて仕切られているためにカムロブ
本体が接することはなく、多層にカムロブを積層
してもカムロブ同志が結合されることが防がれ
る。又カムロブ本体３とスリーブ２及びワツシヤ
６とはカムロブ本体３の焼結収縮と拡散が進行す
るに従い強固に結合されるものであるが、焼結中
の移動に伴つてカムロブ本体３が回転方向及び軸
方向にずれたり、又形状がだれたりすることがワ
ツシヤ６によつて防止され、焼結以前の組立体の
形状が維持される。このようにスリーブ２とワツ
シヤ６及びカムロブ本体３を組み付けたことによ
つて多層にカムロブを重ねて焼結することが可能
となり生産性が向上するばかりか、カムロブ自体
の形状の変形も防止されうるものである。

尚ワツシヤ６は第５図に示す如くカムロブ本体
の軸方向の一側のみに配することによつても本考
案は達成されるものであるが、第４図の如く両方
向から支承することによつてより安定したものと
なる。又スリーブ２の軸端はカムロブ本体３よ
り、軸方向に突出していることが望ましいが、ワ
ツシヤ６を両方向に有するものにあつてはその必
要はない。

さらにかかる本考案のワツシヤ６は第２図に示
す如くカムロブ本体３とほぼ相似し、かつスリー
ブ２と接する爪６１を有する形状のものがスリー
ブとの固定とカムロブ本体の支承に適している
が、第６図に示す如く線材を曲げ加工し、スリー
ブ２と固定される爪６１及びカムロブ本体３を支
承する部分６２を形成された形状でもかまわな
い。又第６図に示す如くスリーブ２にもワツシヤ
６の爪６１と嵌合する凹部２４を設けることによ
りワツシヤ６とスリーブ２との結合を強固にする
こともなされる。

さらに第７図に示す如くワツシヤ６に軸方向の
突起６４を設け、カムロブ本体３に設けた凹部３
４と嵌合せることによりワツシヤ６とカムロブ本
体３との位置決めが容易となるものである。

本考案においては上記の如く最も製造上に困難
性のある焼結合金製カムロブを容易に製造される
ばかりか、カムロブ形状に変形が生じ難いもので
あるが、カムシヤフトを組立てる際に鋼製ステム
１と鋼製のスリーブ２とを結合することによつて
カムロブの結合が達成されるため下記の如き利点
を有する。

まずステム１とスリーブ２とは同種材料である
理由により、焼結合金と鋼との溶接に比較し拡段
に溶接性が高く、溶接による組立てが可能とな
る。さらに靭性にとぼしい焼結合金では圧入、焼
ばめしても結合強度が得られないものであつたの
に対して、スリーブ２がカムロブの補強効果をは
たすため比較的負荷のカムシヤフトでは圧入、焼
ばめによつても充分な結合強度が得られるもので
ある。又ろう付にしても同種材料のろう付を行え
るためろう剤の選択範囲が広く、ろう付性にも優
れる。又通常カムロブをステムに組付ける際カム
ロブ内周に加工を要するが、空孔を有し高硬度で
ある焼結合金に比較して鋼であるスリーブは著し
く被削性に優れる。

以上記した如く本考案カムシヤフトは生産安定
性及び生産効率に優れると共に充分な耐摩耗性と
結合強度を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案カムシヤフト実施例断面図、第
２図：第１図Ａ−Ａ断面図、第３図：第１図要部
拡大断面図、第４図：本考案の製造情態を示す断
面図、第５図〜第７図：本考案の他の実施例を示
す断面図。 符号の説明、１：ステム、２：スリーブ、３：
カムロブ本体、４：ジヤーナル、６：ワツシヤ、
６１：爪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鋼パイプに焼結合金製カムログを組付けてなる
   カムシヤフトにおいて、前記カムロブが、中空部
   ３０を有する焼結合金製カムロブ本体３と、該カ
   ムロブ本体の中空部３０に嵌合されるスリーブ２
   とにより形成され、該スリーブ２の外周側に嵌装
   され前記カムロブ本体の軸方向の一側面と当接す
   るワツシヤ６を配すると共に、前記スリーブ２を
   ステム１と結合してなることを特徴とするカムシ
   ヤフト。