(57)【要約】【課題】摩擦圧接によって各シャフト部材を接合する際に生じる突出部を他の用途として利用することにより製造コストの低減を図ることのできるカムシャフト及びカムシャフトの製造方法を提供する。【解決手段】摩擦圧接法によってシャフト本体１とエンドピース２との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部３の軸方向両側を平面状に加工することにより円板形状のフランジ部３ａを形成し、フランジ部３ａを他の用途に利用する。【選択図】図１
2011074830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシャフト部材を摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより形成されたカムシャフトにおいて、
各シャフト部材を摩擦圧接法によって接合する際に隣り合うシャフト部材との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部の軸方向両側を平面状に形成することにより、円板形状のフランジ部を設けた
ことを特徴とするカムシャフト。
【請求項２】
前記フランジ部を、近傍に位置する他の部材と係合することによりカムシャフト自体の軸方向の移動を規制するために用いた
ことを特徴とする請求項１記載のカムシャフト。
【請求項３】
前記フランジ部の径方向外周部に、軸方向に延びるように設けられた回転角度検出用の検出溝を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のカムシャフト。
【請求項４】
複数のシャフト部材を摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより形成され、軸方向所定箇所の外周部に円板形状のフランジ部を有するカムシャフトの製造方法であって、
各シャフト部材を摩擦圧接法によって接合する際に隣り合うシャフト部材との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部の軸方向両側を平面状に加工することにより前記フランジ部を形成する
ことを特徴とするカムシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部材を摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより形成されるカムシャフト及びカムシャフトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカムシャフトとしては、例えば耐摩耗性や強靭性など部分的に適した部材が異なる場合や、一部材からの加工が困難な場合に、複数のシャフト部材を、摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより、一体に形成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記カムシャフトでは各シャフト部材を摩擦圧接法により接合しているため、隣り合うシャフト部材との接合部には径方向外側に部材が突出することにより突出部が周方向に亘って形成される。前記カムシャフトでは、突出部が利用されることはなく、突出部を残したまま使用したり、あるいは不要なものとして突出部を削り取って使用したりしている。カムシャフトから突出部を削り取る場合には、加工工数が増加するため、製造コストが高くなる。
【０００５】
また、カムシャフトは、所定の外径寸法のシャフト部と、シャフト部よりも外径寸法が大きく形成されたカム部とを有するが、カム部以外にも、近傍に位置する他の部材と係合することにより軸方向の移動を規制するためのスラストフランジや、カムシャフトの回転角度を検出するために設けられ、カム角センサによって検出可能な溝が形成されたシグナルロータ等、シャフト部の外径寸法よりも大きく形成された部分を有する。シャフト部の外径寸法よりも大きく形成される部分は、切削加工等によって形成するか、別部品として取り付ける必要があるため、加工工数または組み付け工数が増加し、製造コストが高くなる。
【０００６】
本発明の目的とするところは、摩擦圧接によって各シャフト部材を接合する際に生じる突出部を他の用途として利用することにより製造コストの低減を図ることのできるカムシャフト及びカムシャフトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するために、複数のシャフト部材を摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより形成されたカムシャフトにおいて、各シャフト部材を摩擦圧接法によって接合する際に隣り合うシャフト部材との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部の軸方向両側を平面状に形成することにより、円板形状のフランジ部を設けている。
【０００８】
また、複数のシャフト部材を摩擦圧接法によって軸方向に接合することにより形成され、軸方向所定箇所の外周部に円板形状のフランジ部を有するカムシャフトの製造方法であって、各シャフト部材を摩擦圧接法によって接合する際に隣り合うシャフト部材との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部の軸方向両端を平面状に加工することにより前記フランジ部を形成している。
【０００９】
これにより、突出部の軸方向両側が平面状に形成されることによって円板形状のフランジ部が設けられることから、突出部が他の用途に利用可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来、利用されないか、あるいは削り取っていた突出部を簡単な加工によって他の用途に利用することができるので、他の用途のために別途部材を取り付けたりシャフト部材を加工したりする必要はなく、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示すカムシャフトの側面図である。
【図２】摩擦圧接法によるシャフト本体とエンドピースの接合方法を示すシャフト本体及びエンドピースの側面断面図である。
【図３】摩擦圧接法によるシャフト本体とエンドピースの接合方法を示すシャフト本体及びエンドピースの側面断面図である。
【図４】突出部をフランジ部に加工する方法を示すカムシャフトの側面断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すカムシャフトの側面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ´断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１乃至図４は、本発明の一実施形態を示すものである。
【００１３】
このカムシャフトは、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に支持され、タイミングチェーン等を介してクランクシャフトの回転力が伝達されるようになっており、回転運動を直線運動に変換して吸気バルブ及び排気バルブを開閉させるためものである。カムシャフトは、中空円筒形状の部材からなるシャフト部材としてのシャフト本体１の一端と、一端がフランジによって閉鎖されたシャフト本体１と同一外径の中空円筒形状の部材からなるシャフト部材としてのエンドピース２の他端とが摩擦圧接法によって接合されている。シャフト本体１は、円筒形状のシャフト部１ａと、シャフト部１ａの軸方向所定位置にシャフト部１ａの外周部よりも径方向外側に張り出すように設けられ、例えば断面楕円形状に形成されたカム部１ｂとを有している。
【００１４】
摩擦圧接法とは、図２に示すように、接合する部材（ここでは、シャフト本体１とエンドピース２）を互いに擦り合わせることにより摩擦熱を発生させて互いの部材を軟化させ、図３に示すように、互いに押し合う方向に圧力を加えることにより２部材を接合する方法である。摩擦圧接法によってシャフト本体１とエンドピース２を結合すると、シャフト本体１の一端とエンドピース２の他端との接合部には、図３に示すように、シャフト本体１の一端の部材及びエンドピース２の他端の部材が周方向に亘って径方向外側及び内側にそれぞれ突出する突出部３が形成される。
【００１５】
径方向外側に位置する突出部３は、図４に示すように、軸方向両側を工具Ｔによって平面状に形成することにより円板形状のフランジ部３ａに加工される。
【００１６】
以上のように構成されたカムシャフトは、フランジ部３ａが図１中の一点鎖線で示すシリンダヘッドカバー４に形成されたスラスト受け溝４ａにフランジ部３ａが係合することにより、カムシャフト自体の軸方向の移動が規制されるようになっている。
【００１７】
このように、本実施形態のカムシャフトによれば、摩擦圧接法によってシャフト本体１とエンドピース２との接合部の外周部に周方向に亘って生じる突出部３の軸方向両側を平面状に形成することにより円板形状のフランジ部３ａを設けたので、従来、利用されないか、あるいは削り取っていた突出部３を簡単な加工によって他の用途に利用することができ、他の用途のために別途部材を取り付けたりシャフト本体１またはエンドピース２を加工したりする必要はなく、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００１８】
また、フランジ部３ａを、シリンダヘッドカバー４に形成されたスラスト受け溝４ａと係合することによりカムシャフト自体の軸方向の移動を規制するために用いたので、フランジ部３ａによってカムシャフトの軸方向の移動を確実に規制することが可能となる。
【００１９】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して示す。
【００２０】
このカムシャフトは、フランジ部３ａの径方向外周部が切削加工等によって軸方向に平滑な円柱状に形成され、更に、フランジ部３ａの径方向外周部に、カム角センサ５によって検出可能な検出溝３ｂが軸方向に延びるように設けられている。カム角センサ５は、磁気の変化を電圧信号に変換可能な周知のセンサである。
【００２１】
以上のように構成されたカムシャフトおいて、カムシャフトと共にフランジ部３ａが回転すると、図６に示すように、突出部３の近傍に設けられたカム角センサ５によってフランジ部３ａの外周部に設けられた検出溝３ｂが検知され、カムシャフトの回転角度が検出される。
【００２２】
このように、本実施形態のカムシャフトによれば、前記実施形態と同様に、突出部３を簡単な加工によって他の用途に利用することができ、他の用途のために別途部材を取り付けたりシャフト本体１またはエンドピース２を加工したりする必要はなく、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００２３】
また、フランジ部３ａに、軸方向に延びるように設けられ、カム角センサ５によって検出可能な検出溝３ｂを設けたので、簡単な加工によってフランジ部３ａをシグナルロータとして用いることができる。
【００２４】
尚、前記実施形態では、シャフト本体１及びエンドピース２を、それぞれ中空円筒状としたものを示したが、中実の部材をシャフト本体１及びエンドピース２としても同様に、摩擦圧接法によって接合部に生じる突出部３を他の用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…シャフト本体、２…エンドピース、３…突出部、３ａ…フランジ部、３ｂ…検出溝、４…シリンダヘッドカバー、４ａ…スラスト受け溝。
【図１】
2011074830.tif 000003
【図２】
2011074830.tif 000004
【図３】
2011074830.tif 000005
【図４】
2011074830.tif 000006
【図５】
2011074830.tif 000007
【図６】
2011074830.tif 000008