(57)【要約】【目的】軸線垂直方向の強度が高いカムシャフトを提供するを提供する。【構成】軸状のシャフト部とシャフト部と一体に成形されたカム駒とを有するカムシャフトにおいて、隣り合うカム駒が略同一方向にカムノーズ部が形成され、カム駒間に形成されたカム軸の形状が隣接するカム駒と略同一方向にノーズ部が形成されるカム形状である。【選択図】　　　図１
2004036662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状のシャフト部（１０）と該シャフト部と（１０）一体に成形されたカム駒（３）とを有するカムシャフトにおいて、隣り合う前記カム駒（３）が略同一方向にカムノーズ部（３ａ）が形成され、前記カム駒間に形成されたカム軸（６）の形状が隣接するカム駒（３）と略同一方向にノーズ部（６ａ）が形成されるカム形状であることを特徴とするカムシャフト。
【請求項２】
前記カム軸（６）は隣接するカム駒（３）の少なくとも何れか一方の縮小された相似形状であることを特徴とする請求項１記載のカムシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車等の内燃機関に使用されるカムシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のエンジンにおいて吸排気バルブの開閉に使用されるカムシャフトは、鋳造で一体型に形成されるものが一般的である。そのような鋳造一体型カムシャフトは予め完成状態の形状より大形に鋳造されたカムシャフト素材を砥石などで研削加工を施して仕上げていた。上記カムシャフトの中には図６に示す如く、同位相の２個の第一カム駒１０３と第二カム駒１０４と、２個のカム駒１０３，１０４の間に形成され、第一カム駒１０３及び第二カム駒１０４より小形でカムノーズ部１０５ａが第一カム駒１０３及び第二カム駒１０４と略同一方向に形成される第三カム駒１０５と、各カム駒１０３，１０４，１０５間を繋ぐカム軸１０６とよりなるカムブロック１０２が、シャフト部１１０に一体に形成されるものがある。このようなカムシャフト１０１において、各カム駒１０３，１０４，１０５を研削する場合、カムシャフト素材に砥石を押し当て研削を行うが、第三カム駒１０３の如く、カムシャフト素材の研削面の幅が砥石の幅より大きいときには、研削途中に砥石の側面がカムシャフト素材と接触して加工精度が低下する。そこで、その砥石の接触を防ぐため、第三カム駒１０５と第一カム駒１０３及び第二カム駒１０４との間には第三カム駒１０５より小形のカム軸１０６，１０６が形成される。しかし隣接する各カム駒１０３，１０４，１０５間の距離が短いため、カムシャフト素材１２１において、各カム駒１０３，１０４，１０５間をカム軸１０６に近い形状に成形することが困難だった。そのため、カム軸１０６を成形するときには、まず完成状態のカムブロック１０２のカム駒１０３，１０４，１０５より大形の予備第一カム駒及び予備第二カム駒と各予備カム駒を連結し第三カム駒５より大形の予備第三カム駒とよりなる予備カムブロックを鋳造する。この予備カムブロックの予備カム駒と予備第三カム駒との間をバイトで切削して、予備カム駒間の予備カム軸を成形していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如きカムシャフト１０１は、カムシャフト素材の回転に合わせてバイトをカムシャフト素材に前進させて切削するのでカム軸１０６は図７に示す如く軸線垂直断面が円形に形成されていた。そのため隣接するカム駒１０３，１０４，１０５の断面積に比べ断面積がきわめて小さくなるので、カムシャフ１０１にかかる軸線垂直方向の荷重に対して充分な強度が得られないということがあった。
【０００４】
従って本発明は上記の如き課題を解決し、軸線垂直方向の強度が高いカムシャフト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】
本発明の構成は以下の通りである。
【０００６】
１．　軸状のシャフト部とシャフト部と一体に成形されたカム駒とを有するカムシャフトにおいて、隣り合うカム駒が略同一方向にカムノーズ部が形成され、カム駒間に形成されたカム軸の形状が隣接するカム駒と略同一方向にノーズ部が形成されるカム形状である。
【０００７】
２．　カム軸は隣接するカム駒の少なくとも何れか一方の縮小された相似形状である。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図５を基に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施例によるカムシャフト１を表す。このカムシャフト１は、軸線方向に延びる円柱状のシャフト部１０と、シャフト部１０と一体に成形されるカムブロック２と、カムブロック２間に形成される円柱状のジャーナル部７とよりなる。カムブロック２は、ベース円から突出するカムノーズ部を有するカム形状の三つのカム駒３，４，５と、カム駒３，４，５を繋ぐカム軸６とよりなる。カム駒３，４，５は、同位相の第一カム駒３及び第二カム駒４と、第一カム駒３と第二カム駒４との間に形成され、カムノーズ部５ａが第一カム駒３及び第二カム駒４より低く略同一方向に形成される図２に示される如き形状の第三カム駒５とからなる。第一カム駒３、第二カム駒４及び第三カム駒５は位相がほぼ同一であり、各カム駒３，４，５を繋ぐカム軸６は図３に示す如く第三カム駒５と相似形のカム形状を有し、第三カム駒５より小形になっている。このカム軸６は第三カム駒５と同位相を有している。
【００１０】
上記カムシャフト１の製造方法を説明する。まず鋳造にて図４に示す如く点線で示される完成状態のカムシャフト１より大形のカムシャフト素材２１を製造する。このとき予備カムブロック２２は予備第一カム駒２３と予備第二カム駒２４と二つのカム駒２３，２４とを繋ぐ予備第三カム駒２５とよりなり、カム軸６は形成されていない。
【００１１】
次にカムシャフト素材２２に研削加工を施して、カムシャフト１に加工する方法を説明する。図５に示されるのは研削装置５１であり、カムシャフト素材２２の一端端部を保持する主軸台５２と、カムシャフト素材２２の他端端部を支持する心押台５４と、砥石台５８に保持され、カムシャフト素材２２を研削して溝状のカム軸６を形成する砥石５７とよりなる。主軸台５２は、カムシャフト素材２２の一端端部を挿入する支持孔５３を有するチャック５９と、図示せぬモータによりチャック５９を一体的に回転させる回転軸５６とを備える。
【００１２】
上記研削装置５１でカムシャフト１を加工する場合、まずカムシャフト素材２２の一端端部を主軸台５２の支持孔５３に挿嵌後、心押台５４をカムシャフト素材２２側に前進させ、カムシャフト素材２２の他端端部を心押台５４のセンター軸５５で押圧支持する。この状態で回転軸５６を回転することによりカムシャフト素材２２を一体的に回転させる。その後、コンピュータにより数値制御された砥石台５８が前後に移動して、砥石５７を予備第一カム駒２３と予備第三カム駒２５との間、予備第二カム駒２４と予備第三カム駒２５との間、と言うように順次当接させて第三カム駒５と相似形状に研削し、第三カム駒５と相似形のカム軸６を形成する。その後砥石５７をカム駒研削用の砥石（図示せず）に変更して各カム駒３，４，５を研削し、各カム駒３，４，５の研削加工が終了する。
【００１３】
よって上記の如きカムシャフト１によれば、第一カム駒３、第二カム駒４、及び第三カム駒５は略同一方向にカムノーズ部３ａ，４ａ，５ａが形成され、各カム駒３，４，５間に形成されたカム軸６の形状が隣接する第三カム駒５のノーズ部５ａと略同一方向にノーズ部６ａが形成されるカム形状であるので、カム軸６の断面積は隣接する第三カム駒５の断面積より若干小さい程度である。
【００１４】
また、上記実施例ではカム軸６の形状が第三カム駒５の縮小された相似形状であるので、砥石５７が軸線垂直方向に接触する部分を有さず、かつ断面積の大きい形状となる。
【００１５】
尚、上記実施例ではカム軸６の形状が第三カム駒５の縮小された相似形状であるが、カム軸６のノーズ部６ａが第三カム駒５のカムノーズ部５ａと略同一方向にあれば、相似形状である必要はない。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、軸状のシャフト部とシャフト部と一体に成形されたカム駒とを有するカムシャフトにおいて、隣り合うカム駒が略同一方向にカムノーズ部が形成され、カム駒間に形成されたカム軸の形状が隣接するカム駒と略同一方向にノーズ部が形成されるカム形状であるので、カム軸の軸線垂直方向の長さが長くなるので、軸線垂直方向からの荷重に対して強度が高くなる。また、カム軸は隣接するカム駒の少なくとも何れか一方の縮小された相似形状であると、砥石が軸線垂直方向に接触する部分を有さず、かつ断面積の大きい形状となるため、切削量が少なくなり加工時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるカムシャフトの正面図である。
【図２】本発明の実施例によるカムシャフトのカム駒の断面図である。
【図３】図１のカム軸のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施例によるカム素材の正面図である。
【図５】本発明の実施例によるカムシャフトの加工方法を表す切削装置の正面図である。
【図６】従来のカムシャフトの正面図である。
【図７】図６のカム軸のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
３　カム駒
３ａ　カムノーズ部
６　カム軸
６ａ　ノーズ部
１０　シャフト部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004036662.tif 000006
【図５】
2004036662.tif 000007
【図６】
2004036662.tif 000008
【図７】
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