(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製カム（１）のカム面（３）の軸方向端部に、タペット（９）等の相手部材が外周側から接触したときに撓み変形する突起状の被圧接片部（１０）が設けられていることを特徴とするカム。
【請求項２】
樹脂製カム（１）のカム面（３）の軸方向端部に突起状の被圧接片部（１０）が設けられており、前記カム（１）の成形後の収縮により前記被圧接片部（１０）の先端部（１０ａ）が前記カム面（３）より径方向外方に配置されていることを特徴とするカム。
【請求項３】
請求項１または２のカムにおいて、
樹脂製カム（１）が、同じく樹脂製のシャフト（２）またはギヤ（１３）等の他の機械要素と一体成形されていることを特徴とするカム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動装置の構成要素として用いられるカムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図９および図１０に示すように、樹脂製であり、同じく樹脂製のシャフト２と一体成形されてカムシャフトを形成するカム１が知られている。このカム１の外周面には、その全周に亙ってカム面３が設けられており、このカム面３が、図上ａ点から右回りにｂ点に至るカムボトム側の滑り摩擦面４と、ｂ点からｃ点に至る昇り側の転がり摩擦面５と、ｃ点からｄ点に至るカムトップ側の滑り摩擦面６と、ｄ点からａ点に至る降り側の転がり摩擦面７とにより構成されている。カムボトム側の滑り摩擦面４の半径寸法はＲ１であって、このＲ１の曲率がａ点およびｂ点で変更されており、またカムトップ側の滑り摩擦面６の半径寸法はＲ２であって、このＲ２の曲率がｃ点およびｄ点で変更されている。
【０００３】
上記従来のカム１においては、そのカム面３が全周に亙って軸方向に平坦な面に形成されているために、成形材料である樹脂の特性から、成形後の熱収縮により図１１に示すようにカム面３にヒケ８が発生し、このヒケ８によりカム面３の軸方向両端部３ａがそれぞれ径方向外方に向けて尖った尖端状に形成されることがある。したがってこのように軸方向端部３ａが尖端状に形成されると、カム面３がこの尖端状の軸方向端部３ａにおいてタペット９の作用面に接触することから、カム面３とタペット９との接触圧力が極めて大きなものとなる。またこれに加えて、上記カム面３にあって転がり摩擦面５，７には負荷の比較的大きな転がり摩擦がカム１の回転作動に伴って繰り返し発生する。したがってこれらのことから転がり摩擦面５，７における軸方向端部３ａに最も大きな負荷が作用し、この部分の表面近くの材料に疲労破壊が発生し、ここにカケ（欠け、図示せず）が発生する虞がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、樹脂製のカムにおいて、カム面の軸方向端部にカケ等の破損が発生するのを防止することが可能であり、もって優れた耐久性を発揮することが可能なカムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるカムは、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に、タペット等の相手部材が外周側から接触したときに撓み変形する突起状の被圧接片部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の請求項２によるカムは、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に突起状の被圧接片部が設けられており、前記カムの成形後の収縮により前記被圧接片部の先端部が前記カム面より径方向外方に配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項３によるカムは、上記した請求項１または２のカムにおいて、樹脂製カムが、同じく樹脂製のシャフトまたはギヤ等の他の機械要素と一体成形されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成を備えた本発明の請求項１によるカムのように、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に、タペット等の相手部材が外周側から接触したときに撓み変形する突起状の被圧接片部が設けられていると、タペット等がカムに接触するときに被圧接片部に当接してこの被圧接片部を撓ませるために、圧接荷重が緩和され、またタペットと被圧接片部とが互いに面接触して比較的広い面積で接触する。したがってタペットとカムとの接触圧力が大幅に低減されることになり、これによりカム面の軸方向端部に大きな負荷が作用するのを防止することが可能となる。
【０００９】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２によるカムにおいては、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に突起状の被圧接片部が設けられていて、カムの成形後の収縮によりこの被圧接片部の先端部がカム面より径方向外方に配置されているために、上記請求項１によるカムと同様に、タペット等がカムに接触するときに被圧接片部に当接してこの被圧接片部を撓ませる。したがって圧接荷重が緩和され、またタペットと被圧接片部とが互いに面接触して比較的広い面積で接触するために、タペットとカムとの接触圧力が大幅に低減され、これによりカム面の軸方向端部に大きな負荷が作用するのを防止することが可能となる。
【００１０】
上記請求項１または２に係る発明は、樹脂製のカムに対して広く利用することが可能であり、このカムの範疇には樹脂製カムの単体品が含まれる。また請求項３に記載したように、樹脂製のシャフトまたはギヤ等の他の機械要素と一体成形された樹脂製カムが含まれる。樹脂製カムは、少なくともその外周部が樹脂により成形されたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１２】
第一実施形態・・・
図１に示すように、当該実施形態に係るカム１は樹脂製であって、同じく樹脂製のシャフト２と一体成形されており、更にこの樹脂製のシャフト２に同じく樹脂製のギヤ１３が一体成形されており、全体としてカム付き成形品の一種であるカムシャフトとして成形されている。図２に示すように、シャフト２の内部には補強用の芯金（金属シャフト）１４がインサート成形により埋設されていることがあり、本発明はこのようなものを含むものである。
【００１３】
図３および図４に示すように、カム１の外周面に、その全周に亙ってカム面３が設けられており、このカム面３が、図上ａ点から右回りにｂ点に至るカムボトム側の滑り摩擦面４と、ｂ点からｃ点に至る昇り側の転がり摩擦面５と、ｃ点からｄ点に至るカムトップ側の滑り摩擦面６と、ｄ点からａ点に至る降り側の転がり摩擦面７とにより構成されている。カムボトム側の滑り摩擦面４の半径寸法はＲ１であって、このＲ１の曲率がａ点およびｂ点よりなる曲率変更点でそれぞれ変更されている。またカムトップ側の滑り摩擦面６の半径寸法はＲ２であって、このＲ２の曲率がｃ点およびｄ点よりなる曲率変更点でそれぞれ変更されている。
【００１４】
上記カム面３の軸方向両端部にそれぞれ、被圧接片部（突起または突起部とも称する）１０が一体成形されている。この被圧接片部１０はそれぞれ突起状ないし庇状のものとしてカム面３の軸方向端部から軸方向に突出するように設けられており、また筒状のものとしてカム面３の全周に亙ってエンドレスに設けられている。
【００１５】
また、この被圧接片部１０は、その先端部１０ａの外周縁がカム面３より相対に径方向外方に位置するように成形されており、カム面３および一対の被圧接片部１０の外周面１０ｂが総じて一方の被圧接片部１０の先端部１０ａ外周縁と反対側の被圧接片部１０の先端部１０ａ外周縁とを滑らかな凹状の曲線で繋いだ断面形状を呈するように成形されている。
【００１６】
被圧接片部１０の内周側はそれぞれ、被圧接片部１０の形成により相対な凹みとなるために、カム１の端面に開口する凹部１１として形成されている。
【００１７】
上記構成を備えた樹脂製のカム１においては、そのカム面３の軸方向端部にそれぞれ突起状の被圧接片部１０が設けられているために、図５に示すようにタペット９がカム１に対してその外周側から接触すると、タペット９の作用面が被圧接片部１０の先端部１０ａに当接して被圧接片部１０を矢示するように径方向内方に向けて撓ませることになる。したがって圧接荷重が緩和され、またタペット９と被圧接片部１０とが互いに面接触して比較的広い面積で接触するために、タペット９とカムと１の接触圧力が大幅に低減され、これによりカム面３の軸方向端部に大きな負荷が作用するのを防止することが可能となる。したがってカム面３の一部に大きな負荷が作用して樹脂材料に疲労破壊が発生するのを防止することができ、これによりカム面３の軸方向端部にカケ（図示せず）が発生するのを未然に防止することができる。
【００１８】
上記構成の樹脂製カム１において、カム面３は当初、軸方向に平坦な面として成形されるが、成形後の熱収縮によって生じるヒケ８により、凹曲面状に変形するものである。したがってこのようなカム面３に対して被圧接片部１０を一体成形するには、以下のような構造が好適である。
【００１９】
すなわち、成形当初に軸方向に平坦状に成形されるカム面３に対して、被圧接片部１０の外周面１０ｂが面一となるように被圧接片部１０を成形する。この場合、成形後の熱収縮によりカム１本体および被圧接片部１０にヒケ８が発生すると、樹脂材料の体積差によるヒケ量の差により、カム面３および被圧接片部１０の外周面１０ｂが総じて凹曲面状に変形し、被圧接片部１０の先端部１０ａ外周縁がカム面３より相対に径方向外方に配置されることになる。
【００２０】
また、これに対して、被圧接片部１０の外周面１０ｂを成形当初から、テーパ状に成形することも可能である。
【００２１】
被圧接片部１０の肉厚ｔは、タペット９の圧接によりこの被圧接片部１０が容易に変形するように、これを比較的薄く成形するのが望ましい。
【００２２】
第二実施形態・・・
また、図６に示すように、被圧接片部１０の内周側であって転がり摩擦面５，７以外の部分に補強用のリブ１２を一体成形することにしても良く、この場合には、被圧接片部１０の撓み作用を阻害しない範囲で筒状の被圧接片部１０の強度を高めることができる効果がある。
【００２３】
尚、上記したように本願の請求項１または２に係る発明はそれぞれ、樹脂製のカムに対して広く利用することが可能であり、このカムの範疇には樹脂製カムの単体品やカムシャフトが含まれるが、その他に例えば図７および図８に示すようなギヤ付きカムが含まれる。このギヤ付きカムは、樹脂製カム１を同じく樹脂製のギヤ１３のボス部１３ａに対して一体成形したものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２５】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１によるカムにおいては、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に、タペット等の相手部材が外周側から接触したときに撓み変形する突起状の被圧接片部が設けられているために、タペット等がカムに対してその外周側から接触すると、タペットが被圧接片部に当接して被圧接片部を撓ませる。したがって圧接荷重が緩和され、またタペットと被圧接片部とが互いに面接触して比較的広い面積で接触するために、タペットとカムとの接触圧力が大幅に低減され、これによりカム面の軸方向端部に大きな負荷が作用するのを防止することが可能となる。したがってカム面の一部に大きな負荷が作用して樹脂材料に疲労破壊が発生するのを防止し、カム面の軸方向端部にカケが発生するのを未然に防止することができる。したがって樹脂製カムないしカム付き成形品の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２によるカムにおいては、樹脂製カムのカム面の軸方向端部に突起状の被圧接片部が設けられていて、カムの成形後の収縮によりこの被圧接片部の先端部がカム面より径方向外方に配置されているために、請求項１によるカムと同様に、タペット等がカムに接触するときにこの被圧接片部に当接してこの被圧接片部を撓ませる。したがって圧接荷重が緩和され、またタペットと被圧接片部とが互いに面接触して比較的広い面積で接触するために、タペットとカムとの接触圧力が大幅に低減され、これによりカム面の軸方向端部に大きな負荷が作用するのを防止することが可能となる。したがってカム面の一部に大きな負荷が作用して樹脂材料に疲労破壊が発生するのを防止し、カム面の軸方向端部にカケが発生するのを未然に防止することができる。したがって樹脂製カムないしカム付き成形品の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
また、上記請求項１または２に係る発明はそれぞれ樹脂製のカムに対して広く利用することが可能であり、このカムの範疇には、樹脂製カムの単体品、カムシャフトまたはギヤ付きカム等の樹脂成形品が含まれる（請求項３）。したがってこれらの成形品においても上記した本発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るカムを備えたカムシャフトの一部切欠した正面図
【図２】カムシャフトの他の例を示す断面図
【図３】図１の要部拡大図
【図４】図１におけるＣ−Ｃ線拡大断面図
【図５】カムとタペットとの接触状態を示す断面図
【図６】本発明の第二実施形態に係るカムを備えたカムシャフトの断面図
【図７】本発明の他の実施形態に係るカムを備えたギヤ付きカムの正面図
【図８】図７におけるＤ−Ｏ−Ｄ線断面図
【図９】従来例に係るカムを備えたカムシャフトの一部切欠した正面図
【図１０】図９におけるＡ−Ａ線拡大断面図
【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ線拡大断面図
【符号の説明】
１  カム
２  シャフト
３  カム面
３ａ  軸方向端部
４，６  滑り摩擦面
５，７  転がり摩擦面
８  ヒケ
９  タペット
１０  被圧接片部
１０ａ  先端部
１０ｂ  外周面
１１  凹部
１２  リブ
１３  ギヤ
１３ａ  ボス部
１４  芯金
ａ，ｂ，ｃ，ｄ  曲率変更点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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