(57)【要約】【課題】焼嵌めを用いてカムロブをシャフトに固定する際に、カムロブの所定寸法に対する半径方向への変形量を低減することにより、製造工程を簡素化して製造コストを抑制することが可能となる、組立カムシャフトを提供する。【解決手段】カムシャフト１は、カムロブ３を加熱することによりカムベース３ｂの側に形成された固定孔３ｈを拡張させ、シャフト２における固定部２ｃを拡張した固定孔３ｈに挿入し、カムロブ３を常温に戻して固定孔３ｈに固定部２ｃを嵌合させることにより、カムロブ３がシャフト２に固定され、加熱前のカムロブ３の固定孔３ｈの内周面における軸方向中央部には、固定孔３ｈの周方向に沿って切欠き部３１が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムロブを加熱することによりカムベースの側に形成された固定孔を拡張させ、シャフトにおける固定部を拡張した前記固定孔に挿入し、前記カムロブを常温に戻して前記固定孔に前記固定部を嵌合させることにより、前記カムロブが前記シャフトに固定される組立カムシャフトであって、
加熱前の前記カムロブの前記固定孔の内周面における軸方向中央部には、前記固定孔の周方向に沿って切欠き部が形成される、ことを特徴とする、組立カムシャフト。
【請求項２】
前記カムロブは、前記シャフトが嵌合される部分がカムノーズ部分と比較して軸方向に幅広く形成され、
前記切欠き部の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さ以上に形成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の組立カムシャフト。
【請求項３】
前記カムロブは、前記シャフトが嵌合される部分がカムノーズ部分と比較して軸方向に幅広く形成され、
前記切欠き部の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さの２倍以上に形成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の組立カムシャフト。
【請求項４】
前記固定孔の内周面における前記切欠き部以外の部分の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さと同じ長さに形成される、ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の組立カムシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトにカムロブを固定して形成する組立カムシャフトの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カムロブに開口された固定孔にシャフトを嵌合させることにより、カムロブをシャフトに固定する組立カムシャフトに関する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カムロブをシャフトに固定する手法として、カムロブを加熱膨張させて内径を広げた状態で冷却したシャフトを挿通した後にカムロブ及びシャフトを常温に戻す、所謂焼嵌め等が知られている。
【０００５】
しかし、上記の如く焼嵌め等を用いた場合、カムロブの所定寸法に対する半径方向の変形が発生するため、カムロブをシャフトに固定した後に仕上げ加工等の後処理が多く必要となる。このため、カムシャフトの製造工程が複雑となり、高コストとなっていた。
【０００６】
本発明は係る課題に鑑み、焼嵌めを用いてカムロブをシャフトに固定する際に、カムロブの所定寸法に対する半径方向への変形量を低減することにより、製造工程を簡素化して製造コストを抑制することが可能となる、組立カムシャフトを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、カムロブを加熱することによりカムベースの側に形成された固定孔を拡張させ、シャフトにおける固定部を拡張した前記固定孔に挿入し、前記カムロブを常温に戻して前記固定孔に前記固定部を嵌合させることにより、前記カムロブが前記シャフトに固定される組立カムシャフトであって、加熱前の前記カムロブの前記固定孔の内周面における軸方向中央部には、前記固定孔の周方向に沿って切欠き部が形成されるものである。
【０００９】
請求項２においては、前記カムロブは、前記シャフトが嵌合される部分がカムノーズ部分と比較して軸方向に幅広く形成され、前記切欠き部の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さ以上に形成されるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記カムロブは、前記シャフトが嵌合される部分がカムノーズ部分と比較して軸方向に幅広く形成され、前記切欠き部の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さの２倍以上に形成されるものである。
【００１１】
請求項４においては、前記固定孔の内周面における前記切欠き部以外の部分の軸方向長さは、前記カムノーズの軸方向長さと同じ長さに形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
すなわち、本発明に係る組立カムシャフトにより、焼嵌めを用いてカムロブをシャフトに固定する際に、カムロブの所定寸法に対する半径方向への変形量を低減することにより、製造工程を簡素化して製造コストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る組立カムシャフトを示す側面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるカムロブ固定部の拡大図、（ｃ）は図１（ｂ）におけるＸ−Ｘ線断面図。
【図２】（ａ）はカムロブ固定前の図１（ｃ）におけるＹ−Ｙ線断面図、（ｂ）はカムロブ固定後の図１（ｃ）におけるＹ−Ｙ線断面図。
【図３】切欠き部の有無とカムロブの半径方向への変形量との関係を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施形態に係る組立カムシャフト（以下、単に「カムシャフト」と記載する）１の構成を、図１及び図２を用いて説明する。
【００１６】
図１（ａ）に示す如くカムシャフト１は、中空の棒状部材であるシャフト２に複数のカムロブ３を組付けることにより形成される。本実施形態においては、４個のカムロブ３が９０度毎に位相をずらしてシャフト２における固定部２ｃに組付けられている。
【００１７】
図１（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、カムロブ３はシャフト２に組付けられる側のカムベース３ｂと、カムベース３ｂの反対側でシャフト２から半径方向外側に突出して形成される側のカムノーズ３ｎとを有している。カムロブ３におけるカムベース３ｂの側には、カムロブ３をシャフト２の軸方向に貫通する固定孔３ｈが開口されている。この固定孔３ｈにシャフト２における固定部２ｃを嵌合させることにより、カムロブ３はシャフト２に固定される。
【００１８】
本実施形態において、カムロブ３をシャフト２に固定する手法としては、焼嵌めが用いられる。即ち、カムロブ３を加熱することにより固定孔３ｈを拡張させ、図２（ａ）に示す如くシャフト２における固定部２ｃを拡張した固定孔３ｈに挿入する。本実施形態においては、固定部２ｃを縮径させるためにシャフト２を冷却させた状態で、固定部２ｃを固定孔３ｈに挿入する。そして、カムロブ３及びシャフト２を常温に戻して図２（ｂ）に示す如く固定孔３ｈに固定部２ｃを嵌合させる。
【００１９】
本実施形態において、加熱前のカムロブ３の固定孔３ｈの内周面における軸方向中央部には、図２（ａ）に示す如く、固定孔３ｈの周方向に沿った溝状の切欠き部３１が、略円筒形状に切り欠いて形成されている。詳細には、カムロブ３はシャフト２が嵌合される部分において、軸方向（図２（ａ）及び（ｂ）における左右方向）の両側に拡幅部３２・３２が形成されている。換言すれば、カムロブ３はシャフト２が嵌合される部分は、カムノーズ３ｎが形成される先端部分と比較して軸方向に幅広く形成されている。そして、図２（ａ）に示す如く、切欠き部３１の軸方向長さＬ１は、カムノーズ３ｎの軸方向長さＷよりも長く形成されている。また、加熱前のカムロブ３において、固定孔３ｈの内周面でシャフト２に当接する部分（切欠き部３１以外の部分）の軸方向長さ（Ｌ２×２）は、カムノーズ３ｎの軸方向長さＷと同じ長さに形成される（Ｗ＝Ｌ２×２）。
【００２０】
本実施形態に係るカムシャフト１を組付ける際には、上記の如く構成したカムロブ３をシャフト２に対して焼嵌めを行う。つまり、カムロブ３を加熱すると同時にシャフト２を冷却して、固定部２ｃを固定孔３ｈに挿通する。さらに、カムロブ３及びシャフト２を常温に戻して固定孔３ｈに固定部２ｃを嵌合させる。これにより、図２（ｂ）に示す如く切欠き部３１が半径方向内側に向かって収縮する。そして、加熱前からシャフト２に当接している部分（軸方向長さＬ２の部分）に加えて、収縮した切欠き部３１がシャフト２に当接して締め付けることにより、カムロブ３がシャフト２に固定される。本実施形態においては固定孔３ｈの内周面でシャフト２に当接する部分の軸方向長さ（Ｌ２×２）をカムノーズ３ｎの軸方向長さＷと同じ長さに形成することにより、カムロブ３によるシャフト２の締付強さを確保している。
【００２１】
上記の如く構成することにより、カムロブ３が常温に戻った際に、切欠き部３１の変形がカムロブ３の変形を吸収するため、カムロブ３の所定寸法に対する変形量を抑制することができる。具体的には図３に示す如く、出願人が行った試験において、切欠き部３１を形成した場合は、切欠き部３１を形成しない場合と比較して、カムロブ３の所定寸法に対する半径方向への変形量を小さくすることができた。つまり、本実施形態に係るカムシャフト１は、カムロブ３が常温に戻ってシャフト２に固定された後に、仕上げ加工等の後処理を低減することができるため、製造工程を簡素化して製造コストを抑制することが可能となるのである。
【００２２】
また、図３に示す如く、切欠き部３１の軸方向長さＬ１をカムノーズ３ｎの軸方向長さＷよりも長くした場合は、カムロブ３の所定寸法に対する半径方向への変形量を小さくすることができた。このように、切欠き部３１の軸方向長さＬ１は、カムノーズ３ｎの軸方向長さＷ以上に長くすることが好ましい。
【００２３】
さらに、図３に示す如く、切欠き部３１の軸方向長さＬ１をカムノーズ３ｎの軸方向長さＷの２倍以上とした場合は、カムロブ３の所定寸法に対する半径方向への変形量をさらに小さくすることができた。また、この場合、カムロブ３の軸方向への真直度を保つことが可能となる。このように、切欠き部３１の軸方向長さＬ１は、カムノーズ３ｎの軸方向長さＷの２倍以上に長くすることがより好ましい。
【００２４】
但し、カムロブ３の軸方向の両側に形成する拡幅部３２・３２が長くなると、隣接するカムロブ３の拡幅部３２・３２と干渉する可能性があるため、互いのカムロブ３の位置関係に応じて拡幅部３２及び切欠き部３１の軸方向長さＬ１を決定する必要がある。
【符号の説明】
【００２５】
１      カムシャフト
２      シャフト
２ｃ    固定部
３      カムロブ
３ｈ    固定孔
３ｂ    カムベース
３ｎ    カムノーズ
３１      切欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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