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JPS6242082Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6242082Y2
JPS6242082Y2 JP1982030437U JP3043782U JPS6242082Y2 JP S6242082 Y2 JPS6242082 Y2 JP S6242082Y2 JP 1982030437 U JP1982030437 U JP 1982030437U JP 3043782 U JP3043782 U JP 3043782U JP S6242082 Y2 JPS6242082 Y2 JP S6242082Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
camshaft
journal
pipe
welding
Prior art date
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Expired
Application number
JP1982030437U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58134608U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP3043782U priority Critical patent/JPS58134608U/en
Publication of JPS58134608U publication Critical patent/JPS58134608U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6242082Y2 publication Critical patent/JPS6242082Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の弁開閉用カムシヤフトに
関するものであり、特に、焼結合金と鋼等の異種
材料を組合せた複合カムシヤフトに関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a camshaft for opening and closing a valve in an internal combustion engine, and in particular to a composite camshaft in which different materials such as sintered alloy and steel are combined.

近年、内燃機関においては、省燃費の必要性か
ら機関の軽量化の要求が高まる中で、機関の主要
部であり、且つ重量も大きいカムシヤフトの軽量
化が注目されている。このカムシヤフトは弁開閉
の中間媒体であるロツカーアームやタペツトなど
のカムフオロワと高面圧で摺接し、その摺接の仕
方も一様ではないためカムシヤフトとカムフオロ
ワには特別の耐摩耗性が考慮されねばならない。
同時にカムシヤフトに加わるカムフオロワからの
面圧が高く、さらに吸気・排気の多気筒数分の荷
重がカムシヤフトに加わるためにカムシヤフト自
体には相当な剛性が要求されるばかりでなく、機
関回転数の高速化に対応したカムシヤフトの疲労
強度の向上も必要となつている。
2. Description of the Related Art In recent years, in internal combustion engines, there has been an increasing demand for lighter engines due to the need for fuel efficiency, and attention has been focused on reducing the weight of the camshaft, which is a major part of the engine and is also heavy. This camshaft makes sliding contact with a cam follower such as a rocker arm or tappet, which is an intermediate medium for opening and closing the valve, under high surface pressure, and the way the sliding contact is made is not uniform, so special wear resistance must be taken into consideration for the camshaft and cam follower. .
At the same time, the surface pressure from the cam follower that is applied to the camshaft is high, and the camshaft is also subjected to the load of multiple intake and exhaust cylinders, so the camshaft itself not only requires considerable rigidity, but also increases the engine speed. It is also necessary to improve the fatigue strength of camshafts in response to

このように、カムシヤフトに必要とされる、耐
摩耗性と強度、さらに軽量化を達成するために
は、適切な材料により組立てられた複合カムシヤ
フトとすることが必要である。
As described above, in order to achieve the wear resistance, strength, and weight reduction required for a camshaft, it is necessary to construct a composite camshaft made of appropriate materials.

従来、一般的な複合カムシヤフトとして軽合金
を用いるものと鋼パイプを用いるものの2種類が
あるが、小型カムシヤフト以外は鋼パイプを用い
るのが普通である。
Conventionally, there are two types of general composite camshafts: those using light alloys and those using steel pipes, but steel pipes are usually used in all but small camshafts.

また、カムフオロワと摺接するカムロブに耐摩
耗性に優れた焼結合金が用いられる。即ち、複合
カムシヤフトは強度に優れ且つ軽量である鋼パイ
プと耐摩耗性に優れた焼結合金の利点を生かすも
のであるが、問題となるのは、カムロブを形成す
る焼結合金と、ステムを形成する鋼パイプの接合
方法である。
In addition, a sintered alloy with excellent wear resistance is used for the cam lobe that makes sliding contact with the cam follower. In other words, the composite camshaft takes advantage of the strong and lightweight steel pipe and the sintered alloy that has excellent wear resistance, but the problem is that the sintered alloy that forms the cam lobe and the stem This is a method for joining steel pipes.

従来、カムロブとステムとをロウ付けすること
や、カムロブの焼結中にカムロブとステムを焼結
合金の収縮と拡散結合によつて固着する方法がと
られている。しかしカムロブとステムとをロウ付
けすることや、焼結収縮を利用する場合には、カ
ムシヤフトにすべてのカムロブを位置決めし、組
付けた状態で行うことが必要であり、結合前の不
安定な状態で取扱うため特別な注意が必要とされ
るばかりでなく、通常ろう付けや焼結は炉中で行
われるために、限られた炉容積に対して大きな容
積を占めるカムシヤフトを処理することとなり、
量産性が落ちる欠点がある。
Conventionally, methods have been used to braze the cam lobe and the stem, or to fix the cam lobe and the stem by shrinkage of the sintered metal and diffusion bonding during sintering of the cam lobe. However, when brazing the cam lobes and stem or using sintering shrinkage, it is necessary to position and assemble all the cam lobes on the camshaft, which creates an unstable state before joining. In addition to requiring special care when handling camshafts, since brazing and sintering are usually performed in a furnace, the camshaft occupies a large volume compared to the limited furnace volume.
There is a drawback that mass productivity is reduced.

本考案は、上記の課題を解消するために、カム
ロブを鋼製パイプに予め固着してなるカムパイプ
と、該カムパイプ端部に嵌装させて固着する焼結
合金製以外の構成部材とでカムシヤフトを構成す
ることにより軽量化と、強度及び耐摩耗性を達成
し、更に該構成部材の端部には、該カムパイプの
内周側または外周側と嵌合する突出部または嵌合
溝を設けることにより組立てが容易であり、生産
性の高いカムシヤフトを提供することを目的とす
るものである。
In order to solve the above problems, the present invention has developed a camshaft using a cam pipe in which a cam lobe is fixed to a steel pipe in advance, and a component other than a sintered alloy that is fitted and fixed to the end of the cam pipe. This structure achieves weight reduction, strength, and wear resistance, and furthermore, by providing a protrusion or a fitting groove on the end of the component that fits with the inner or outer circumferential side of the cam pipe. The object of the present invention is to provide a camshaft that is easy to assemble and has high productivity.

以下、本考案を具体化した実施例を図面に基づ
いて説明する。第1図は、本考案のカムシヤフト
の一実施例を示したものであり、少なくとも焼結
合金製で形成されたカムロブ31,32を鋼パイ
プ2の外周面に固着したカムパイプ1・1・1・
を予め形成する。このカムパイプはカムシヤフト
全長に比べ数分の1と短い。このカムパイプ1に
固着されるカムロブ31,32は、通常は吸気側
のカムロブ31と排気側のカムロブ32の2つで
あつて、圧粉体の状態か、または一次焼結された
状態で鋼パイプ2に位置決め組付けられ、炉中で
焼結されることによりカムパイプ1が形成され
る。この際にカムロブ31,32は焼結が進むと
同時に鋼パイプへの拡散による冶金学的結合が進
み、カムロブ31,32と鋼パイプは強固に結合
される。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the camshaft of the present invention, in which at least cam pipes 1, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 3, 3, 3, 3, 3 and 4 illustrative embodiments of the camshafts of the present invention are shown.
is formed in advance. This cam pipe is a fraction of the length of the camshaft. The cam lobes 31 and 32 fixed to the cam pipe 1 are usually two cam lobes 31 on the intake side and cam lobes 32 on the exhaust side. The cam pipe 1 is formed by positioning and assembling the cam pipe 2 and sintering it in a furnace. At this time, the sintering of the cam lobes 31, 32 progresses, and at the same time, the metallurgical bonding by diffusion to the steel pipe progresses, and the cam lobes 31, 32 and the steel pipe are firmly bonded.

このようにして予め形成されたカムパイプ1は
ジヤーナル4、ジヤーナル部品5や、軸端部品
6、軸端ジヤーナル7に結合されるが、これらの
カムロブ以外の構成部材は鋼により形成されてお
り、それぞれカムパイプ1の内周側にまたは外周
側11と嵌合する突出部または嵌合溝が設けられ
ている。これは、軸端部品6や軸端ジヤーナル7
を除いたカムシヤフトの中間にあつてその継ぎ手
として作用するためであり、ジヤーナル4の突起
41・41、またはジヤーナル部品5の突起5
1、51は、それぞれカムパイプ1の内周側12
と嵌合して組立てられる。この突起41、41や
51、51は、カムパイプ1との接合部をなすと
同時に結合の補強作用をなすものである。
The cam pipe 1 formed in advance in this way is connected to the journal 4, the journal part 5, the shaft end part 6, and the shaft end journal 7, but the constituent members other than these cam lobes are made of steel, and each A protrusion or a fitting groove is provided on the inner circumferential side of the cam pipe 1 or to fit with the outer circumferential side 11. This is the shaft end part 6 and the shaft end journal 7.
This is because it is located in the middle of the camshaft excluding the camshaft and acts as a joint, and the projections 41 and 41 of the journal 4 or the projection 5 of the journal part 5
1 and 51 are the inner peripheral side 12 of the cam pipe 1, respectively.
It is assembled by mating with the These protrusions 41, 41 and 51, 51 serve as joints with the cam pipe 1 and at the same time serve to reinforce the joint.

ここでジヤーナル部品5とは、ジヤーナルとカ
ムロブ以外のカムシヤフト構成部分であるギアや
カムギアを共に形成した部品のことをいい、実施
例に示す如く、ジヤーナルを形成する部分54と
カムギアを形成する部分53とが一体的に形成さ
れてもさしつかえないが、別々の材料で形成した
後に結合されたものであつてもかまわない。ま
た、軸端部品6や軸端ジヤーナル7は各カムパイ
プ1と嵌合するための嵌合溝61、71が形成さ
れる。
Here, the journal part 5 refers to a part that forms gears and cam gears that are camshaft components other than the journal and cam lobe, and as shown in the embodiment, a part 54 forming the journal and a part 53 forming the cam gear. There is no problem even if they are formed integrally with each other, or they may be formed from separate materials and then combined. Furthermore, fitting grooves 61 and 71 are formed in the shaft end component 6 and the shaft end journal 7 for fitting with each cam pipe 1.

このようにしてカムパイプ1・1・1・と軸端
ジヤーナル7、ジヤーナル4、ジヤーナル部品
5、軸端部品6を組付けた後に、カムパイプ1、
1、1と各ジヤーナル4、軸端ジヤーナル7、ジ
ヤーナル部品5、軸端部品6とのあわせ部14、
14、15、15、16、17とが、すみ肉溶接
されてカムシヤフトの結合が完了する。
After assembling the cam pipes 1, 1, 1, shaft end journal 7, journal 4, journal parts 5, and shaft end parts 6 in this way, the cam pipe 1,
1, a joint portion 14 between 1 and each journal 4, shaft end journal 7, journal component 5, and shaft end component 6;
14, 15, 15, 16, and 17 are fillet welded to complete the connection of the camshaft.

この溶接は溶接歪をできるだけ少なくすべく高
密度エネルギーを有する溶接手段であるMIG、
TIG溶接が好適であるが、カムシヤフトが複雑で
あり、かつカムロブとジヤーナル間隔が短い等の
場合には肉量の少ないTIG溶接が好ましい。
This welding uses MIG, a welding method that uses high-density energy to minimize welding distortion.
TIG welding is preferred, but in cases where the camshaft is complex and the distance between the cam lobe and journal is short, TIG welding with a small amount of wall thickness is preferred.

第2図は、本考案のカムシヤフトの別の実施例
を示したものである。ジヤーナル4などのカムパ
イプ1・1間に介在する構成部品とカムパイプ1
とを溶接する手段としてはTIG溶接が適するが、
さらに溶接歪が少なく、溶接時間を短縮するため
には電子ビームやレーザー等の高エネルギービー
ム溶接が好ましい。この場合には、第2図に示す
ように、ジヤーナル4の突出部41にカムパイプ
1の外周側11と径を同じくする段部42を設
け、溶接部43をジヤーナル4の側面から遠ざけ
る必要がある。
FIG. 2 shows another embodiment of the camshaft of the present invention. Components interposed between the cam pipes 1 and 1 such as the journal 4 and the cam pipe 1
TIG welding is suitable for welding the
Further, high energy beam welding such as electron beam or laser beam welding is preferable in order to reduce welding distortion and shorten welding time. In this case, as shown in FIG. 2, it is necessary to provide the protruding portion 41 of the journal 4 with a step 42 having the same diameter as the outer peripheral side 11 of the cam pipe 1, and to move the welded portion 43 away from the side surface of the journal 4. .

第3図は本考案のカムシヤフトの更に別の実施
例を示したものである。カムパイプ1とジヤーナ
ルを組立てる場合には、第3図に示すようにカム
パイプ1及びジヤーナル4の突起41に、それぞ
れ穴10,40を穿設して、テーパキー9,9を
打ち込み、ジヤーナル4とカムパイプ1の回転位
置決めと仮止めを行うことにより作業性を向上さ
せることができる。
FIG. 3 shows yet another embodiment of the camshaft of the present invention. When assembling the cam pipe 1 and the journal, as shown in FIG. By performing rotational positioning and temporary fixing, work efficiency can be improved.

第4図は、本考案のカムシヤフトの更にまた別
の実施例を示したものである。ジヤーナル4等の
カムパイプ1間に介在する構成部材にはカムパイ
プ1の外周11と嵌合する嵌合溝44を設ける。
さらに、この場合は、ジヤーナル4の位置決めの
ために、カムパイプ1の端面と当接する嵌合溝端
部45が必要となるが、これは第5図に示すよう
にジヤーナル4の内周側にストツパリング46を
組付けることによつても代用できる。
FIG. 4 shows yet another embodiment of the camshaft of the present invention. A fitting groove 44 that fits into the outer periphery 11 of the cam pipe 1 is provided in a structural member such as the journal 4 that is interposed between the cam pipes 1 .
Furthermore, in this case, in order to position the journal 4, a fitting groove end portion 45 that comes into contact with the end surface of the cam pipe 1 is required, but this requires a stop ring 46 on the inner peripheral side of the journal 4 as shown in FIG. It can also be substituted by assembling.

しかし、このようにジヤーナル4やジヤーナル
部品5の如きカムパイプ1・1間に介在する構成
部材に、カムパイプ外周側と嵌合する溝を設けて
組付けるものは、強度の点で相対的に劣るため、
比較的軽量荷の内燃機関に使用される。
However, components such as the journal 4 and journal parts 5 that are assembled between the cam pipes 1 and 1 with grooves that fit on the outer circumferential side of the cam pipes are relatively inferior in terms of strength. ,
Used in internal combustion engines with relatively light loads.

これまでの実施例においては、カムロブのみが
焼結合金であり、他の構成部材はすべて鋼の場合
につき説明したが、場合によりカムギアは焼結合
金で作製されることもある。このようにカムロブ
以外にも焼結合金製部品がある場合には、カムロ
ブとこれに隣接する焼結合金製部品を鋼パイプに
予め固着してカムパイプを形成し、更にカムパイ
プ間に介在する焼結合金製以外の構成部品と結合
するものである。
In the embodiments described above, only the cam lobe is made of a sintered alloy, and all other structural members are made of steel; however, depending on the case, the cam gear may be made of a sintered alloy. In this way, if there are sintered metal parts in addition to the cam lobe, the cam lobe and the adjacent sintered metal parts are fixed to a steel pipe in advance to form a cam pipe, and the sintered metal parts interposed between the cam pipes are fixed in advance. It is connected to components other than metal.

以上述べたように本考案に用いられるカムパイ
プはカムシヤフト全長に比べ数分の1と短く且つ
各カムパイプは隣接するカムロブのみを固着して
形成されしかも形状が統一できるので炉中で焼結
するに際して量産性が高く、しかも多数のカムロ
ブを組付けるのではなく、少数のカムロブの位置
決めに注意するだけで良いため、作業性と組付誤
差が改善される。カムロブを鋼パイプにロウ付け
する場合にも同様の量産性と生産性の向上が達成
できる。
As mentioned above, the cam pipe used in the present invention is short, a fraction of the total length of the camshaft, and each cam pipe is formed by fixing only the adjacent cam lobes, and the shape can be unified, making it easy to mass-produce when sintering in a furnace. Moreover, since it is only necessary to pay attention to the positioning of a small number of cam lobes instead of assembling a large number of cam lobes, work efficiency and assembly errors are improved. Similar improvements in mass production and productivity can be achieved when brazing cam lobes to steel pipes.

また、カムパイプ間に介在するジヤーナルやジ
ヤーナル部品に突起を設けることによつて、カム
パイプとジヤーナル・ジヤーナル部品との組立て
が容易となるばかりでなく、結合強度も増大す
る。
Further, by providing a protrusion on the journal or journal parts interposed between the cam pipes, not only does the assembly of the cam pipes and the journal parts become easier, but also the bonding strength is increased.

更に、溶接するに際し、MIG、TIG溶接や電子
ビーム・レーザー等の高エネルギービーム溶接が
可能であるので溶接歪が少く、溶接時間を短縮で
きる等の種々の効果がある。
Furthermore, when welding, high-energy beam welding such as MIG, TIG welding, and electron beam/laser welding is possible, resulting in various effects such as less welding distortion and shortening welding time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本考案カムシヤフトの一実施例を示
す断面図であり、第2図は、本考案カムシヤフト
の別の実施例を示す要部断面図であり、第3図
は、本考案カムシヤフトの更に別の実施例を示す
要部断面図であり、第4図は、本考案カムシヤフ
トの更にまた別の実施例を示す要部断面図であ
り、第5図は、第4図に示す実施例の変形例を示
す要部断面図である。 図中、1……カムパイプ、2……鋼パイプ、
3,31,32……カムロブ、4……ジヤーナ
ル、5……ジヤーナル部、6……軸端部品、7…
…軸端ジヤーナル、9……テーパキー、10,4
0……穴、11……外周側、12……内周側、1
4,15,16,17……あわせ部、41,51
……突出部、42……段部、43……溶接部、4
4……嵌合溝、46……ストツパリング、であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the camshaft of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of essential parts of another embodiment of the camshaft of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of the camshaft of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing still another embodiment of the camshaft of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing still another embodiment of the camshaft of the present invention. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a modification example of FIG. In the figure, 1... cam pipe, 2... steel pipe,
3, 31, 32... cam lobe, 4... journal, 5... journal part, 6... shaft end part, 7...
...Shaft end journal, 9...Taper key, 10,4
0... Hole, 11... Outer circumference side, 12... Inner circumference side, 1
4, 15, 16, 17... joining part, 41, 51
...Protruding part, 42...Step part, 43...Welding part, 4
4...fitting groove, 46...stopper ring.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 焼結合金製のカムロブを鋼製パイプに予め固着
してなるカムパイプと、該カムパイプ端部に嵌装
させて固着する焼結合金製以外の構成部材とから
なり、該構成部材の端部には、該カムパイプ内周
側または外周側と嵌合する突出部または嵌合溝を
設けたことを特徴とするカムシヤフト。
It consists of a cam pipe in which a cam lobe made of a sintered metal is fixed to a steel pipe in advance, and a component other than a sintered metal that is fitted and fixed to the end of the cam pipe. A camshaft characterized in that it is provided with a protrusion or a fitting groove that fits into the inner circumferential side or outer circumferential side of the cam pipe.
JP3043782U 1982-03-05 1982-03-05 camshaft Granted JPS58134608U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3043782U JPS58134608U (en) 1982-03-05 1982-03-05 camshaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3043782U JPS58134608U (en) 1982-03-05 1982-03-05 camshaft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58134608U JPS58134608U (en) 1983-09-10
JPS6242082Y2 true JPS6242082Y2 (en) 1987-10-28

Family

ID=30042168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3043782U Granted JPS58134608U (en) 1982-03-05 1982-03-05 camshaft

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710718A (en) * 1980-06-20 1982-01-20 Yamaha Motor Co Ltd Camshaft of internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710718A (en) * 1980-06-20 1982-01-20 Yamaha Motor Co Ltd Camshaft of internal combustion engine

Also Published As

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JPS58134608U (en) 1983-09-10

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