JP3396261B2 - 内燃機関のカム軸製造方法 - Google Patents
内燃機関のカム軸製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のカム軸の製
造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】図３に第１従来例のカム軸の正面図を示
した。クランク軸に連動させるための伝動歯車もしくは
スプロケット（以後、適宜歯車と略称する）と、吸排気
弁を開閉させるためのカムを同軸上に固定した状態で形
成するカム軸は、鍛造もしくは鋳造によって成形された
素材を用い、図に示したようにジャーナル部１０４、カ
ム部１０３、歯車部１０１等を機械加工してカム軸１０
７を一体形成するか、歯車のみは軸部１０２と別個の素
材を機械加工し、キー等により軸部１０２に固定してい
た。しかしながら、このような従来の手段には、次のよ
うな問題点がある。 （１）カム軸１０７の材料として、カム部１０３、歯車
部１０１の耐摩耗の要求に適合する高級な材料が要求さ
れる。 （２）ジャーナル部１０４、カム部１０３、歯車部１０
１等を機械加工により製品化するために加工設備及び加
工工数に、多大の費用が必要となる。 【０００３】次に第２従来例として、前記の問題点を解
決したカム軸（実開平０２−１５７６３７号公報に示さ
れた考案）の縦断面図を図４に示した。図に示されるよ
うにカム軸２０７は、軸２０２、カム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５から構成される。軸２０２は、
カム軸２０７のジャーナル部として使用され、引抜き棒
鋼にセンタレス研削したもの等が用いられる。前記引抜
き棒鋼の代用として管材を用いることもできる。カム２
０３には、機械加工品に替えて焼結材を用いることもあ
る。歯車２０１は、機械加工品が用いられるが、板金成
形品、樹脂等を用いることも可能である。軸２０２のサ
イド寸法を決めるために用いるスラスト座金２０５に
は、板金成形品を用いる。軸２０２にカム２０３、歯車
２０１、スラスト座金２０５を圧入することによりカム
軸２０７を構成するが、圧入に替えて、レーザ溶接また
はろう付けによって一体化することも可能である。 【０００４】図４に示したカム軸２０７は構成部分を全
て別体として形成し、その後の工程で一体に結合して構
成することにより、次の効果が得られる。 （１）構成部品のそれぞれに適合する材料を選定でき、
材料費の低減が可能である。 （２）構成部品の加工法の自由度が増し、従来の機械加
工廃止が可能であると共に、それぞれの構成部品に適合
する加工法を選択でき、コスト低減が図れる。 （３）軸の長短が自由に選択でき軸長の異なる仕様のエ
ンジンにも適用できる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４で
参照したカム軸の場合、溶接によった場合の機械的強度
を、一体形成の場合もしくはキー等による回り止め手段
を用いた場合の機械的強度と比較すると、溶接した場合
の機械的強度は耐久性も含めて低く、且つ向上させるこ
とも難しいので歯車２０１による伝達トルクには限界が
ある。その対策として、例えば、軸２０２の歯車２０１
の結合部の径を大きくすることが考えられるが、軸２０
２が段付きになってカム軸２０７の生産コストが高くな
ると云う欠点があった。 【０００６】本発明の目的は、生産コストの上昇を招く
ことなく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる
内燃機関のカム軸を提供するにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
カム軸製造方法は、伝動用の歯車（１）を一体で形成し
た冷間鍛造の駆動軸（２）に吸排気弁開閉用のカム
（３）を組付ける内燃機関のカム軸製造方法において、
前記駆動軸のカム挿入部の断面形状をカムの挿入孔
（４）に圧入可能な略四角形状に形成し、該略四角形状
の角部（５）を塑性変形させながら前記駆動軸を前記カ
ムに圧入することを特徴とする。 【０００８】 【作用】前記のように構成された内燃機関のカム軸の場
合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい伝動用の歯車１を
駆動軸２とともに冷間鍛造で一体成形とした場合、歯車
１の伝達トルクを大幅に増大させることができる。かか
る発明によれば、駆動軸２のカム挿入部の断面形状をカ
ムの挿入孔４に圧入可能な略四角形状に形成し、該略四
角形状の角部５を塑性変形させながら前記駆動軸を前記
カムに圧入するという機械的固定手段によるので、冷間
鍛造の駆動軸２の素材硬度は比較的低いのに対して、カ
ム３の素材硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従って
駆動軸２にカム３を圧入する際に、冷間鍛造時に形成し
た駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３の挿
入孔によって容易に塑性変形させながら圧入させること
ができる。 【０００９】 【実施例】次に、本発明の実施例の構成を図１〜図２に
よって説明する。図１は実施例に係るカム軸７の構成図
で、伝動用の歯車１が一体に形成されている冷間鍛造の
駆動軸２に、吸排気弁を開閉するカム３が次に述べる機
械的固定手段により軸方向の位置決め後、回転不能に取
付けられている。図２は機械的固定手段の場合の説明図
で、冷間鍛造の駆動軸２のカム３の挿入部の断面形状
と、カム３の駆動軸２への挿入孔４の断面形状とを、駆
動軸２を塑性変形させた状態での圧入可能な形状、この
場合は駆動軸２の断面をほぼ四角形状とし、その角部５
を塑性変形させながらカム３を駆動軸２に圧入させてい
る。 【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
前記のように構成された内燃機関のカム軸７の場合、軸
滑りトルクの条件が最も厳しい歯車１を駆動軸２ととも
に冷間鍛造で一体成形しているため、歯車１の伝達トル
クを大幅に増大させることができる。また、かかる機械
的固定手段による場合、冷間鍛造の駆動軸２の素材硬度
は比較邸低いのに対して、焼結等により成形したカム３
の硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従ってカム３を
駆動軸２に圧入する際に、冷間鍛造時に形成した駆動軸
２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３の挿入孔４に
よって容易に塑性変形させながら圧入することができ
る。 【００１１】 【発明の効果】本発明によれば、歯車とカムを駆動軸に
溶接することなく、生産コストの上昇を招かずに、歯車
の伝達トルクの大幅な増大が可能となる内燃機関のカム
軸を得ることができる。
造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】図３に第１従来例のカム軸の正面図を示
した。クランク軸に連動させるための伝動歯車もしくは
スプロケット（以後、適宜歯車と略称する）と、吸排気
弁を開閉させるためのカムを同軸上に固定した状態で形
成するカム軸は、鍛造もしくは鋳造によって成形された
素材を用い、図に示したようにジャーナル部１０４、カ
ム部１０３、歯車部１０１等を機械加工してカム軸１０
７を一体形成するか、歯車のみは軸部１０２と別個の素
材を機械加工し、キー等により軸部１０２に固定してい
た。しかしながら、このような従来の手段には、次のよ
うな問題点がある。 （１）カム軸１０７の材料として、カム部１０３、歯車
部１０１の耐摩耗の要求に適合する高級な材料が要求さ
れる。 （２）ジャーナル部１０４、カム部１０３、歯車部１０
１等を機械加工により製品化するために加工設備及び加
工工数に、多大の費用が必要となる。 【０００３】次に第２従来例として、前記の問題点を解
決したカム軸（実開平０２−１５７６３７号公報に示さ
れた考案）の縦断面図を図４に示した。図に示されるよ
うにカム軸２０７は、軸２０２、カム２０３、歯車２０
１、スラスト座金２０５から構成される。軸２０２は、
カム軸２０７のジャーナル部として使用され、引抜き棒
鋼にセンタレス研削したもの等が用いられる。前記引抜
き棒鋼の代用として管材を用いることもできる。カム２
０３には、機械加工品に替えて焼結材を用いることもあ
る。歯車２０１は、機械加工品が用いられるが、板金成
形品、樹脂等を用いることも可能である。軸２０２のサ
イド寸法を決めるために用いるスラスト座金２０５に
は、板金成形品を用いる。軸２０２にカム２０３、歯車
２０１、スラスト座金２０５を圧入することによりカム
軸２０７を構成するが、圧入に替えて、レーザ溶接また
はろう付けによって一体化することも可能である。 【０００４】図４に示したカム軸２０７は構成部分を全
て別体として形成し、その後の工程で一体に結合して構
成することにより、次の効果が得られる。 （１）構成部品のそれぞれに適合する材料を選定でき、
材料費の低減が可能である。 （２）構成部品の加工法の自由度が増し、従来の機械加
工廃止が可能であると共に、それぞれの構成部品に適合
する加工法を選択でき、コスト低減が図れる。 （３）軸の長短が自由に選択でき軸長の異なる仕様のエ
ンジンにも適用できる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４で
参照したカム軸の場合、溶接によった場合の機械的強度
を、一体形成の場合もしくはキー等による回り止め手段
を用いた場合の機械的強度と比較すると、溶接した場合
の機械的強度は耐久性も含めて低く、且つ向上させるこ
とも難しいので歯車２０１による伝達トルクには限界が
ある。その対策として、例えば、軸２０２の歯車２０１
の結合部の径を大きくすることが考えられるが、軸２０
２が段付きになってカム軸２０７の生産コストが高くな
ると云う欠点があった。 【０００６】本発明の目的は、生産コストの上昇を招く
ことなく、伝動用歯車の伝達トルクの増大が可能となる
内燃機関のカム軸を提供するにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
カム軸製造方法は、伝動用の歯車（１）を一体で形成し
た冷間鍛造の駆動軸（２）に吸排気弁開閉用のカム
（３）を組付ける内燃機関のカム軸製造方法において、
前記駆動軸のカム挿入部の断面形状をカムの挿入孔
（４）に圧入可能な略四角形状に形成し、該略四角形状
の角部（５）を塑性変形させながら前記駆動軸を前記カ
ムに圧入することを特徴とする。 【０００８】 【作用】前記のように構成された内燃機関のカム軸の場
合、軸滑りトルクの条件が最も厳しい伝動用の歯車１を
駆動軸２とともに冷間鍛造で一体成形とした場合、歯車
１の伝達トルクを大幅に増大させることができる。かか
る発明によれば、駆動軸２のカム挿入部の断面形状をカ
ムの挿入孔４に圧入可能な略四角形状に形成し、該略四
角形状の角部５を塑性変形させながら前記駆動軸を前記
カムに圧入するという機械的固定手段によるので、冷間
鍛造の駆動軸２の素材硬度は比較的低いのに対して、カ
ム３の素材硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従って
駆動軸２にカム３を圧入する際に、冷間鍛造時に形成し
た駆動軸２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３の挿
入孔によって容易に塑性変形させながら圧入させること
ができる。 【０００９】 【実施例】次に、本発明の実施例の構成を図１〜図２に
よって説明する。図１は実施例に係るカム軸７の構成図
で、伝動用の歯車１が一体に形成されている冷間鍛造の
駆動軸２に、吸排気弁を開閉するカム３が次に述べる機
械的固定手段により軸方向の位置決め後、回転不能に取
付けられている。図２は機械的固定手段の場合の説明図
で、冷間鍛造の駆動軸２のカム３の挿入部の断面形状
と、カム３の駆動軸２への挿入孔４の断面形状とを、駆
動軸２を塑性変形させた状態での圧入可能な形状、この
場合は駆動軸２の断面をほぼ四角形状とし、その角部５
を塑性変形させながらカム３を駆動軸２に圧入させてい
る。 【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
前記のように構成された内燃機関のカム軸７の場合、軸
滑りトルクの条件が最も厳しい歯車１を駆動軸２ととも
に冷間鍛造で一体成形しているため、歯車１の伝達トル
クを大幅に増大させることができる。また、かかる機械
的固定手段による場合、冷間鍛造の駆動軸２の素材硬度
は比較邸低いのに対して、焼結等により成形したカム３
の硬度は摩耗防止の上から比較的高い。従ってカム３を
駆動軸２に圧入する際に、冷間鍛造時に形成した駆動軸
２の断面がほぼ四角形状の角部５をカム３の挿入孔４に
よって容易に塑性変形させながら圧入することができ
る。 【００１１】 【発明の効果】本発明によれば、歯車とカムを駆動軸に
溶接することなく、生産コストの上昇を招かずに、歯車
の伝達トルクの大幅な増大が可能となる内燃機関のカム
軸を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係るカム軸の縦断面図
【図２】 図１におけるII−II矢視横断面図で、本発明
に係る機械的固定手段の説明図 【図３】 第１従来例のカム軸の正面図 【図４】 第２従来例のカム軸の縦断面図 【符号の説明】 １…歯車、２…駆動軸、３…カム、４…挿入孔、５…角
部。
に係る機械的固定手段の説明図 【図３】 第１従来例のカム軸の正面図 【図４】 第２従来例のカム軸の縦断面図 【符号の説明】 １…歯車、２…駆動軸、３…カム、４…挿入孔、５…角
部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01L 1/04
F16H 53/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 伝動用の歯車（１）を一体で形成した冷
間鍛造の駆動軸（２）に吸排気弁開閉用のカム（３）を
組付ける内燃機関のカム軸製造方法において、前記駆動
軸のカム挿入部の断面形状をカムの挿入孔（４）に圧入
可能な略四角形状に形成し、該略四角形状の角部（５）
を塑性変形させながら前記駆動軸を前記カムに圧入する
ことを特徴とする内燃機関のカム軸製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510393A JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510393A JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726910A JPH0726910A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3396261B2 true JP3396261B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16335575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19510393A Expired - Fee Related JP3396261B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 内燃機関のカム軸製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396261B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JP4610887B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2011-01-12 | 本田技研工業株式会社 | カムシャフト用シャフトの製造方法 |
| US7628129B2 (en) | 2003-12-12 | 2009-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Camshaft, method of manufacturing cam for camshaft, and method of manufacturing shaft for camshaft |
| JP4671923B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2011-04-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関のカムシャフト構造 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP19510393A patent/JP3396261B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0726910A (ja) | 1995-01-27 |
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