(57)【要約】【課題】回転時に振動が発生せず、耐久性が向上し、品質の低下が抑制されるカムシャフトを提供する。【解決手段】軸線方向に延びる中空孔を有するカム軸と、カム軸上に形成され、ベース円とベース円から突出するトップとからなるカム形状のカム駒を有し、カム駒のトップがカム軸の周状に不均一に配置されるカムシャフトにおいて、カム軸は中空孔の中心が、カム軸の中心よりカム駒のトップが集中する側に位置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる中空孔（８）を有するカム軸（２）と、該カム軸（２）上に形成され、ベース円（１０）と該ベース円（１０）から突出するトップ（１１）とからなるカム形状のカム駒（４，５，６，７）を有し、該カム駒（４，５，６，７）のトップ（１１）が前記カム軸（２）の周状に不均一に配置されるカムシャフトにおいて、前記カム軸（２）は中空孔（８）の中心（０２）が、前記カム軸（２）の中心（Ｏ１）より前記カム駒（４，５，６，７）のトップ（１１）が集中する側に位置することを特徴とするカムシャフト。
【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使用されるカムシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の内燃機関にはカムシャフトが使用されてきた。このようなカムシャフト１０１としては、図４に示される如く、軸線方向に延びるカム軸１０２と、カム軸１０２上に形成され、図２に示される如くベース円１１０とベース円１１０から突出するトップ１１１とよりなるカム形状のカム駒１０４、１０５，１０６，１０７と、円形のジャーナル駒１０３を有している構造が一般的である。図４に示されるカムシャフト１０１においては、カム軸１０２は軽量化をはかるため軸方向に延びる中空孔１０８を有する中空形状となっており、この中空孔１０８の中心Ｏ１０２はカム軸１０２の中心Ｏ１０１と同心に形成されている。また、カム駒１０４は同位相の一対のカム駒１０４が各カム駒１０４間にジャーナル駒１０３を配置した状態で第一カム駒１０４から第四カム駒１０７まで四対形成され、各一対はそれぞれ異なる位相で配置されている。
【０００３】
上記の如きカムシャフト１０１は、クランクシャフトの回転が伝達されたカムシャフト１０１が回転することにより、カム駒１０４、１０５，１０６，１０７が吸入バルブ又は排気バルブを押圧して、適切な時期に開閉を行い、吸気と排気を行っている。この吸気及び排気の時期を調整するために複数のカム駒１０４、１０５，１０６，１０７は位相が異なった状態にカム軸１０２上に配置され、その配置の状態は内燃機関の構造により異なる。図４に示されるカムシャフト１０１の場合は、第二カム駒１０５乃至第四カム駒１０７である三対のカム駒が、カム軸１０２の周状に近似する位置にトップ１１１が集中する状態で配置されている。
【０００４】
上記の如き構造のカムシャフト１０１においては、三対のカム駒１０５，１０６，１０７のトップ１１１が集中して形成されている側の重量が重くなり、一対の第一カム駒の形成されている側の重量が軽くなる。そのため重心がカム軸１０２の中心と異なり三対のカム駒１０５，１０６，１０７のトップ１１１が集中して形成されている重量の重い側に偏ってしまうので、カムシャフト１０１のバランスが悪くなり、カムシャフト１０１の回転に伴って振動が発生してしまうということがあった。また、カムシャフト１０１は図示せぬ軸受けによってジャーナル駒１０３が回転自在に保持されているが、重量の重い側に重量の軽い側と比べて重い荷重が付与された状態で回転することになるため、ジャーナル駒１０３が軸受けと当接する摩擦力が、カムシャフト１０１の重量の重い側が重量の軽い側と比較して大きくなってしまう。そのため、ジャーナル駒１０３におけるカムシャフト１０１の重量の重い側が重量の軽い側と比較して早く摩耗してしまうため、耐久性が損なわれ、品質が低下するということがあった。
【特許文献１】特開平５−２６００７号公報
【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、カム駒のトップがカム軸の周状に不均一に配置されて一方向に集中して形成されるカムシャフトにおいて、カム駒のトップが集中して形成される側の重量が重くなるので、カムシャフトの回転時に振動が発生したり、ジャーナル駒の一方側が他方側と比較して早く摩耗するので耐久性が損なわれて品質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、軸線方向に延びる中空孔を有するカム軸と、カム軸上に形成され、ベース円とベース円から突出するトップとからなるカム形状のカム駒を有し、カム駒のトップがカム軸の周状に不均一に配置されるカムシャフトにおいて、カム軸は中空孔の中心が、カム軸の中心よりカム駒のトップが集中する側に位置することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のカムシャフトは、カム駒のトップはカム軸の周状に不均一に配置され、カム軸は中空孔の中心がカム軸の中心よりカム駒のトップが集中する側に位置するため、カム駒のトップが集中する側はトップ量の重量が増加するが、カム軸の重量は減少するので、バランス良くカムシャフトが回転することができ、振動が発生しない。また、カムシャフト回転時、ジャーナル駒が全周にわたって均一に軸受けに当接するので、ジャーナル駒の摩耗が全周にわたって均一になるので耐久性が向上し、品質の低下も抑制される。更に鋳造による製造時においては、従来と比較して中子の位置を変更するだけで製造できるため、製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
カムシャフトをバランスよく回転させるという目的を、容易な製造方法で製造できる形状で実現した。
【実施例】
【０００９】
図１乃至図３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、軸線方向に延びるカム軸２と、カム軸２上に設けられる複数のカム駒４及びジャーナル駒３から構成される。ジャーナル駒３は、その外周がカム軸２より大径で同心の円形状である。またカム駒４は、図２に示される如く、その外周がカム軸２より大径で同心の半円形状であるベース円１０と、そのベース円１０から突出するトップ１１とを有するカム形状である。図１の（ア）に示す如く、カム軸２上では同位相に配置された一対のカム駒が、位相の異なる状態で第一カム駒４から第四カム駒７まで、四対形成されており、各一対のカム駒４，５，６，７間にはジャーナル駒３が配置されている。そして図１の（イ）及び図３に示される如く、このカムシャフト１における第二カム駒５から第四カム駒７までの三対のカム駒５，６，７は、カム軸２の周状に近似する方向にトップ１１が形成された状態で配置されている。また、カム軸２には軸線方向に延びる中空孔８が形成されている。この中空孔８の中心Ｏ２はカム軸２の中心Ｏ１と異なり、カム軸２の中心Ｏ１より第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が形成される側に位置し、カム軸２の肉厚は第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が形成される側が薄く、第一カム駒４のトップ１１が形成される側が厚く形成されている。
【００１０】
上記カムシャフト１の製造方法を説明する。まず鋳造型に、中空孔８を成形する位置に中子を配置する。この中子は、カム軸成形部分とは中心が異なり、カム軸成形部分中心よりカム駒のトップが集中して形成される側に中心が位置する。続いて鋳造型内に形成されたキャビティ内に溶鋼を注入した後凝固させ、カムシャフト１を鋳造により製造する。
【００１１】
上記の如く製造されたカムシャフト１は、図示せぬ軸受けにジャーナル駒３が回転自在に保持された状態で回転する。このときカム軸２の中空孔８はカム軸２の中心Ｏ１より第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が形成される側に中心Ｏ２が位置しているので、第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が集中する側の重量が増加する。これに対し、カム軸２は、第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が形成される側の肉厚が薄く、第一カム駒４のトップ１１が形成される側の肉厚が厚く形成されているため、カム軸２の重量が第二カム駒５乃至第四カム駒７のトップ１１が形成される側の方が軽量となり、カムシャフト１全体としてバランスがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例によるカムシャフトを表し、（ア）は平面図、（イ）はＡ−Ａ断面側面図である。
【図２】カムシャフトの形状を表す側面図である。
【図３】本発明の実施例によるカムシャフトの部分断面平面図である。
【図４】従来のカムシャフトを表し、（ア）は平面図、（イ）はａ−ａ断面側面図である。
【符号の説明】
【００１３】
２    カム軸
４，５，６，７    カム駒
１０    べース円
１１    トップ
Ｏ１    （カム軸の）中心
Ｏ２    （中空孔の）中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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