(57)【要約】【課題】カムシャフトの軽量化を図るという目的を、カムシャフトの耐久性を低下させることなく実現する。【解決手段】他部材と当接する外周面を有する複数のカム駒と、複数のカム駒を繋ぐカム軸とからなり、カム駒は円周状のベース部とベース部から突出するノーズ部とを有するカムシャフトにおいて、ノーズ部におけるバルブ開放側の開放側カム駒外周面の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面の面積より大きい。【選択図】図２
2005240715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他部材（５３）と当接する外周面を有する複数のカム駒（２）と、該複数のカム駒（２）を繋ぐカム軸（８）とからなり、前記カム駒（２）は円周状のベース部（７）と該ベース部（７）から突出するノーズ部（３）とを有するカムシャフトにおいて、前記ノーズ部（３）におけるバルブ開放側の開放側カム駒外周面（４）の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面（５）の面積より大きいことを特徴とするカムシャフト。
【請求項２】
前記カム駒（２）は、前記開放側カム駒外周面（４）と前記閉鎖側カム駒外周面（５）との幅が前記ノーズ部（３）の頂点（６）から前記ベース部（７）に向かって狭くなり、前記開放側カム駒外周面（４）は前記閉鎖側カム駒外周面（５）と比較して幅が狭くなる箇所が前記ベース部（７）側に位置することを特徴とする請求項１のカムシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の内燃機関に用いられるカムシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用のカムシャフトとしては、図５及び図６に示される如く、円周状のベース部１０７とベース部１０７から突出するノーズ部１０３とを有する複数のカム駒１０２と、複数のカム駒１０２を繋ぐカム軸１０８とより構成されるものが一般的である。このカム駒１０２は、径方向における幅が全周にわたってほぼ均一であり、ノーズ部１０６の頂点からベース部１０７に向かって左右に分かれる外周面の面積は略同一に形成されている。
【０００３】
さて、近年自動車等の部品においては軽量化が求められ、カムシャフトにおいても軽量化が求められる。ここでカム駒１０２においては他部材から受ける荷重はベース部１０７に比べバルブの開閉を行うノーズ部１０３の方が高い荷重を受ける。そのため、図７及び図８に示される如く、カム駒２０２において、他部材から受ける荷重が低いベース部２０７の幅をノーズ部２０３の幅より狭く形成したものがある。
【特許文献１】実開平４−７１７０４号
【０００４】
しかし、自動車等の部品においては更に軽量化が求められる傾向がある。そのため、カム駒の径方向における幅を全周にわたって狭くすることなどが考えられるが、カム駒におけるノーズ部の幅をベース部の幅と同様に狭くすると、ベース部より高い荷重がかかるノーズ部の面圧が大きくなり必要な強度が得られず、カムシャフトの耐久性が低下してしまうということが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、カムシャフトの軽量化を図るためにカム駒の径方向の幅を全周にわたって従来の幅より狭く形成すると、ノーズ部の強度が不足し、耐久性が低下する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、他部材と当接する外周面を有する複数のカム駒と、複数のカム駒を繋ぐカム軸とからなり、カム駒は円周状のベース部とベース部から突出するノーズ部とを有するカムシャフトにおいて、ノーズ部におけるバルブ開放側の開放側カム駒外周面の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面の面積より大きいことを第一の特徴とする。
【０００７】
また、本発明は上記第一の特徴に加えて、前記カム駒は開放側カム駒外周面と閉鎖側カム駒外周面との幅がノーズ部の頂点からベース部に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面は閉鎖側カム駒外周面と比較して幅が狭くなる箇所がベース部側に位置することを第二の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第一の特徴のカムシャフトによれば、バルブ開放側の開放側カム駒外周面の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面の面積より大きいため、カム駒に高い荷重がかかるバルブ開放時においては、荷重を面積が大きい開放側カム駒外周面で受け、カム駒にバルブ開放時よりも低い荷重がかかるバルブ閉鎖時においては、荷重を開放側カム駒外周面より面積が小さい閉鎖側カム駒外周面で受けるので、カム駒の外周面の面圧は全周にわたってほぼ一定となり、耐久性が低下することなく充分な強度を得ることができるとともに、軽量化を図ることができる。
【０００９】
更に、本発明の第二の特徴のカムシャフトによれば、カム駒は開放側カム駒外周面と閉鎖側カム駒外周面との幅がノーズ部の頂点からベース部に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面は閉鎖側カム駒外周面と比較して幅が狭くなる箇所がベース部側に位置するため、前記構造を容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
カムシャフトの軽量化を図るという目的を、カムシャフトの耐久性を低下させることなく実現した。
【実施例】
【００１１】
図３に示されるのは、本発明の実施例によるカムシャフト１を使用した内燃機関の直動式動弁装置である。バルブ５１のバルブステム５２はバルブガイド５６に挿通し、バルブステム５２の上方に配置されたバルブリフタ５３とバルブステム５２の上方端部との間にはリテーナ５４が固設されている。また、バルブステム５２にはバルブスプリング５５が巻回し、バルブリフタ５３方向に付勢されている。カムシャフト１は、バルブリフタ５３を押圧する位置に配置され、カム軸８が駆動することによりカム駒２が回転する。
【００１２】
上記の如き構造の直動式動弁装置においては、バルブ５１が閉じる状態では、バルブステム５２はバルブスプリング５５によりバルブリフタ５３方向に付勢されている。また、カムシャフト１のカム軸８が回転しカム駒２が矢印の方向に回転すると、カム駒２のノーズ部３がバルブリフタ５３を押圧してバルブステム５２を押し下げ、図４に示す如くバルブ５１を開く構造となっている。
【００１３】
上記動弁装置の稼働状態について更に詳細に説明する。カム駒２は矢印方向に回転して、ノーズ部３の開放側カム駒外周面４がまずバルブリフタ５３に当接し、バルブステム５２を押し下げ始める。カム駒２の回転に伴いバルブステム５２は更に押し下げられ、ノーズ部３の頂点６がバルブリフタ５３に当接したとき、バルブリフト量は最大になる。ノーズ部３の頂点６を越えて閉鎖側カム駒外周面５がバルブリフタ５３に当接するとバルブステム５２はバルブリフタ５３方向に移動を開始し、バルブ５１は閉じる。
【００１４】
上記の如き動弁装置に使用される、本発明の実施例によるカムシャフト１を図１及び図２を基に説明する。図１に示されるカムシャフト１は、円周状のベース部７と、ベース部７から突出するノーズ部３とよりなる複数のカム駒２と、カム駒２のベース部７と同心状に形成され、複数のカム駒２を繋ぐカム軸８とよりなる。カム駒２のノーズ部３の外周面は、バルブ５１が開くときにバルブリフタ５３と当接する開放側カム駒外周面４と、バルブ５１が閉じるときにバルブリフタ５３と当接する閉鎖側カム駒外周面５とからなる。開放側カム駒外周面４は図２の（ア）に示す如く、頂点６から均一の幅で形成され、その幅はベース部７と比較して厚く形成され、閉鎖側カム駒外周面５は図２の（イ）に示す如く、頂点６からベース部７に向けて漸次幅が狭くなるように形成されている。また、この開放側カム駒外周面４の面積は閉鎖側カム駒外周面５より面積が大きく形成されている。
【００１５】
上記の如きカム駒２を使用した動弁装置においては、カム軸８が駆動してカム駒２が回転し、回転するカム駒２の開放側カム駒外周面４がバルブリフタ５３を押圧する。押圧されたバルブリフタ５３は更にリテーナ５４、バルブステム５２及びバルブスプリング５５を押圧し、バルブ５１を開く。カム駒２におけるノーズ部３の頂点６がバルブリフタ５３を押圧するときバルブリフト量は最大となり、同時にバルブスプリング５５が縮むことにより発生する反力も最大となって、カム駒２のノーズ部３に最も大きな荷重がかかる。そしてカム駒２のノーズ部３の頂点６を越えてカム駒２の閉鎖側外周面５がバルブリフタ５３を押圧するときにはバルブステム５２がバルブリフタ５３側への移動を開始し、カム駒２のノーズ部３へかかる荷重は徐々に小さくなる。
【００１６】
よって上記実施例によれば、他部材であるバルブリフタ５３と当接する外周面を有するカム駒２と、カム駒２を繋ぐカム軸８とからなり、カム駒２は円周状のベース部７とベース部７から突出するノーズ部３とを有するカムシャフトであって、バルブ開放側の開放側カム駒外周面４の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面５の面積より大きいので、カム駒２に高い荷重がかかるバルブ５１開放時においては、荷重を面積が大きい開放側カム駒外周面４で受け、カム駒２にバルブ５１開放時よりも低い荷重がかかるバルブ５１閉鎖時においては、荷重を開放側カム駒外周面４より面積が小さい閉鎖側カム駒外周面５で受けるので、カム駒２の外周面の面圧は全周にわたってほぼ一定となる。
【００１７】
また、上記実施例においては、カム駒２は開放側カム駒外周面４と閉鎖側カム駒外周面５との幅がノーズ部３の頂点６からベース部７に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面４は閉鎖側カム駒外周面５と比較して幅が狭くなる箇所がベース部７側に位置するので、バルブ開放側の開放側カム駒外周面４の面積をバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面５の面積より大きく形成できる。
【００１８】
尚、上記実施例では本発明のカムシャフトを直動式動弁装置に使用したが、使用する動弁機構の型式は限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例によるカムシャフトを表す部分断面平面図である。
【図２】図１のカムシャフトの側面図を表し、（ア）はＡ視図、（イ）はＢ視図である。
【図３】本発明の実施例によるカムシャフトを使用した直動式動弁装置のバルブが閉じた状態を表す部分断面平面図である。
【図４】本発明の実施例によるカムシャフトを使用した直動式動弁装置のバルブが開いた状態を表す部分断面平面図である。
【図５】従来のカムシャフトを表す部分断面平面図である。
【図６】図５のカムシャフトを表す側面図である。
【図７】従来の他のカムシャフトを表す部分断面平面図である。
【図８】図７のカムシャフトを表す側面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    カムシャフト
２    カム駒
３    ノーズ部
４    一方外周面
５    他方外周面
６    頂点
７    ベース部
８    カム軸
５３    他部材
【図１】
2005240715.tif 000003
【図２】
2005240715.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005240715.tif 000006
【図５】
2005240715.tif 000007
【図６】
2005240715.tif 000008
【図７】
2005240715.tif 000009
【図８】
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