JP2000042719A - 鋼棒芯金を有するカムシャフト及びその製造方法 - Google Patents
鋼棒芯金を有するカムシャフト及びその製造方法Info
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- JP2000042719A JP2000042719A JP10207462A JP20746298A JP2000042719A JP 2000042719 A JP2000042719 A JP 2000042719A JP 10207462 A JP10207462 A JP 10207462A JP 20746298 A JP20746298 A JP 20746298A JP 2000042719 A JP2000042719 A JP 2000042719A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】カムピース等とシャフトが一体鋳造されたカム
シャフトであって、全長が長くても曲がり等の歪の発生
が少なく、鋳造歩留まりも良好なものを提供する。 【解決手段】シャフトとカムピース等を消失発泡樹脂法
により一体鋳造してなるカムシャフトに、軸心を略貫通
する鋼棒芯金を鋳ぐるむ。
シャフトであって、全長が長くても曲がり等の歪の発生
が少なく、鋳造歩留まりも良好なものを提供する。 【解決手段】シャフトとカムピース等を消失発泡樹脂法
により一体鋳造してなるカムシャフトに、軸心を略貫通
する鋼棒芯金を鋳ぐるむ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は消失発泡樹脂法によ
りカムピース等とシャフトとを一体鋳造してカムシャフ
ト及びその製造方法に関する。
りカムピース等とシャフトとを一体鋳造してカムシャフ
ト及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のカムピース等とシャフトとを一体
に鋳造する方法は、カムシャフトの長手方向を水平にし
て上下の鋳型をシェルモールド法で造型し、鋳型のカム
ノーズ部にチル化のための冷やし金をセットして上下の
鋳型を合わせ、ついで、鋳型の長手方向に複数の押湯を
設けてヨコ鋳込みするものであった。
に鋳造する方法は、カムシャフトの長手方向を水平にし
て上下の鋳型をシェルモールド法で造型し、鋳型のカム
ノーズ部にチル化のための冷やし金をセットして上下の
鋳型を合わせ、ついで、鋳型の長手方向に複数の押湯を
設けてヨコ鋳込みするものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】カムシャフトは長手な
鋳物であるため、従来のヨコ鋳込みは、押湯の数が多く
なり、歩留まりが低いという問題があった。又、従来の
鋳造法で多気筒内燃機関等に使用する全長の長いカムシ
ャフトを鋳造すると、歪を生じてカムシャフトが湾曲す
るため、従来の鋳造法では全長の長いカムシャフトは製
造することができなかった。
鋳物であるため、従来のヨコ鋳込みは、押湯の数が多く
なり、歩留まりが低いという問題があった。又、従来の
鋳造法で多気筒内燃機関等に使用する全長の長いカムシ
ャフトを鋳造すると、歪を生じてカムシャフトが湾曲す
るため、従来の鋳造法では全長の長いカムシャフトは製
造することができなかった。
【０００４】このため、全長の長いカムシャフトは、別
体として製造した複数のカムピースと鋼棒製シャフトと
を一体に組み立てて製造していた。この場合、シャフト
又はカムピースに機械加工を施してカムピースをシャフ
トにピン止め又は溶着して固定しなければならないか
ら、鋳造法に比べて製造コストが増大するという問題が
あった。
体として製造した複数のカムピースと鋼棒製シャフトと
を一体に組み立てて製造していた。この場合、シャフト
又はカムピースに機械加工を施してカムピースをシャフ
トにピン止め又は溶着して固定しなければならないか
ら、鋳造法に比べて製造コストが増大するという問題が
あった。
【０００５】本発明は上記問題の解決を課題とするもの
であり、その目的とするところは、全長が長くても歪が
なく、かつ高歩留まりで、カムピース等とシャフトとを
一体鋳造で製造されるカムシャフト及びその製造方法を
提供することにある。
であり、その目的とするところは、全長が長くても歪が
なく、かつ高歩留まりで、カムピース等とシャフトとを
一体鋳造で製造されるカムシャフト及びその製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、シャフトとカムピース等
とを一体鋳造してなるカムシャフトに、軸心を略貫通す
る鋼棒芯金を鋳ぐるんだこと、及びそのカムシャフトを
鋼棒芯金を設けた樹脂模型を用いる消失発泡樹脂法によ
り、タテ鋳込みで鋳造することにある。
め、本発明が採用する手段は、シャフトとカムピース等
とを一体鋳造してなるカムシャフトに、軸心を略貫通す
る鋼棒芯金を鋳ぐるんだこと、及びそのカムシャフトを
鋼棒芯金を設けた樹脂模型を用いる消失発泡樹脂法によ
り、タテ鋳込みで鋳造することにある。
【０００７】鋼棒芯金は、中軸でも中空でもよいが、全
長はカムシャフトに略等しく、外径はカムシャフトの外
径よりも小径とする。芯金が中空鋼棒のときは、その中
空部分の両端に栓をして樹脂模型を成形する。芯金の断
面形状は円形でも異形でもよいが、鋳込む鋳鉄との結合
性のよい異形とすることが好ましい。
長はカムシャフトに略等しく、外径はカムシャフトの外
径よりも小径とする。芯金が中空鋼棒のときは、その中
空部分の両端に栓をして樹脂模型を成形する。芯金の断
面形状は円形でも異形でもよいが、鋳込む鋳鉄との結合
性のよい異形とすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明を図面に示す実施例に基づ
いて説明する。図１は工程を示すブロック図、図２は成
形した樹脂模型の断面図、図３は造型した鋳型の断面
図、図４は製造したカムシャフトの略横断面図である。
図１に示すように、第１工程において、カムシャフトの
樹脂模型用の金型に異形鋼棒の芯金を同軸に配置し、第
２工程において、その金型に発泡スチロール樹脂を注入
して樹脂模型を成形する。第３工程において、金型から
成形した樹脂模型を取り出す。
いて説明する。図１は工程を示すブロック図、図２は成
形した樹脂模型の断面図、図３は造型した鋳型の断面
図、図４は製造したカムシャフトの略横断面図である。
図１に示すように、第１工程において、カムシャフトの
樹脂模型用の金型に異形鋼棒の芯金を同軸に配置し、第
２工程において、その金型に発泡スチロール樹脂を注入
して樹脂模型を成形する。第３工程において、金型から
成形した樹脂模型を取り出す。
【０００９】図２に示すように、成形した樹脂模型１
は、異形鋼棒の芯金２が軸心に貫通し、それを発泡スチ
ロール樹脂３が囲む形状である。発泡スチロール樹脂３
は上下両端に位置する円柱体のジャーナル部４と、その
中間に位置する８個のノーズを有するカムピース５と、
隣合うカムピース部の間に位置するシャフト部６とから
なる。
は、異形鋼棒の芯金２が軸心に貫通し、それを発泡スチ
ロール樹脂３が囲む形状である。発泡スチロール樹脂３
は上下両端に位置する円柱体のジャーナル部４と、その
中間に位置する８個のノーズを有するカムピース５と、
隣合うカムピース部の間に位置するシャフト部６とから
なる。
【００１０】第４工程において、樹脂模型に同じ発泡樹
脂を成形した湯道系模型を加えて組立樹脂模型に組み立
てる。第５工程において、組立樹脂模型の表面に耐火物
をコーティングを施して塗型樹脂模型とする。この前後
にカムノーズとなる部分に冷やし金をのり付けする。第
６工程において、塗型樹脂模型を耐熱鋼製の鋳枠に入れ
る。ついで、微小振動を与えながら砂を入れ、塗型樹脂
模型を埋設して鋳型を造形する。このとき、鋳枠に設け
た吸引パイプから真空ポンプにより−１００〜−５００
Ｈｇの真空圧をかけ、鋳型中の燃焼ガス気泡を除去す
る。
脂を成形した湯道系模型を加えて組立樹脂模型に組み立
てる。第５工程において、組立樹脂模型の表面に耐火物
をコーティングを施して塗型樹脂模型とする。この前後
にカムノーズとなる部分に冷やし金をのり付けする。第
６工程において、塗型樹脂模型を耐熱鋼製の鋳枠に入れ
る。ついで、微小振動を与えながら砂を入れ、塗型樹脂
模型を埋設して鋳型を造形する。このとき、鋳枠に設け
た吸引パイプから真空ポンプにより−１００〜−５００
Ｈｇの真空圧をかけ、鋳型中の燃焼ガス気泡を除去す
る。
【００１１】図３に示すように、鋳枠７に囲まれた鋳型
１０は押し湯のないタテ鋳込み用であり、内部には真空
ポンプに接続された吸引パイプ８が配置される。鋳型１
０は塗型樹脂模型１と砂１１からなり、表面は湯だまり
１３を除き、ビニールシート１２で密封される。湯だま
り１３から垂下した湯口１４は分岐して湯道１５とな
り、その湯道１５は発泡スチロール樹脂３のシャフト部
６に接続する。発泡スチロール樹脂３のカムピース部４
のノーズ３には冷やし金９がのり付けされている。
１０は押し湯のないタテ鋳込み用であり、内部には真空
ポンプに接続された吸引パイプ８が配置される。鋳型１
０は塗型樹脂模型１と砂１１からなり、表面は湯だまり
１３を除き、ビニールシート１２で密封される。湯だま
り１３から垂下した湯口１４は分岐して湯道１５とな
り、その湯道１５は発泡スチロール樹脂３のシャフト部
６に接続する。発泡スチロール樹脂３のカムピース部４
のノーズ３には冷やし金９がのり付けされている。
【００１２】第７工程において、湯だまりから、鋳鉄湯
を注入してタテ鋳込みする。鋳型中の発泡スチロール樹
脂はすべて湯の高温により溶解して蒸発し、発泡スチロ
ールは鋳鉄湯と入れかわる。その結果、カムピースとジ
ャーナルとシャフトが一体に鋳造されたカムシャフトが
できあがる。このカムシャフトは複合構造を有し、軸心
部分は鋳ぐるまれた鋼棒であり、その外側は鋳鉄、例え
ばＦＣＤ４５０〜１２００である。
を注入してタテ鋳込みする。鋳型中の発泡スチロール樹
脂はすべて湯の高温により溶解して蒸発し、発泡スチロ
ールは鋳鉄湯と入れかわる。その結果、カムピースとジ
ャーナルとシャフトが一体に鋳造されたカムシャフトが
できあがる。このカムシャフトは複合構造を有し、軸心
部分は鋳ぐるまれた鋼棒であり、その外側は鋳鉄、例え
ばＦＣＤ４５０〜１２００である。
【００１３】第８工程において、鋳型を解体して鋳造し
たカムシャフトを取り出し、第９工程において、そのカ
ムシャフトに機械加工及び熱処理を施して、図４に示す
カムシャフト２０に仕上げる。このようにして製造した
カムシャフト２０はシャフト２１とジャーナル２２とカ
ムピース２３が一体鋳造であり、軸心を鋳ぐるんだ異形
鋼棒の芯金２が貫通する。カムピース２３のノーズ２４
は鋳造時に急冷されて高強度かつ高硬度を有する。又、
カムシャフト２０の全長にわたり、芯金２が鋳込まれ、
かつタテ鋳込みであるため、全長の長いカムシャフトで
あっても、鋳造後に歪んで曲がるおそれはない。カムシ
ャフト２０は中心部が鋼製、外周部が鋳鉄製の複合構造
であり、全鋳鉄のものよりも、引張り強度、伸び、靱性
において優れる。
たカムシャフトを取り出し、第９工程において、そのカ
ムシャフトに機械加工及び熱処理を施して、図４に示す
カムシャフト２０に仕上げる。このようにして製造した
カムシャフト２０はシャフト２１とジャーナル２２とカ
ムピース２３が一体鋳造であり、軸心を鋳ぐるんだ異形
鋼棒の芯金２が貫通する。カムピース２３のノーズ２４
は鋳造時に急冷されて高強度かつ高硬度を有する。又、
カムシャフト２０の全長にわたり、芯金２が鋳込まれ、
かつタテ鋳込みであるため、全長の長いカムシャフトで
あっても、鋳造後に歪んで曲がるおそれはない。カムシ
ャフト２０は中心部が鋼製、外周部が鋳鉄製の複合構造
であり、全鋳鉄のものよりも、引張り強度、伸び、靱性
において優れる。
【００１４】
【実施例】図５は中空芯金２を用いた樹脂模型１の断面
図である。この芯金２は鋼製パイプである。芯金２を金
型に配置するとき、芯金２の上下端部に栓１７をはめて
内部に発泡スチロール樹脂３が入り込まないようにす
る。又、鋳型を造型するとき、この栓は除去し、芯金の
中空部分にも砂を詰め込む。詰め込んだ砂は、鋳造後に
除去する。上記以外は前記の中実芯金を用いたものと全
く同じである。中空芯金を用いて製造したカムシャフト
は、内部が中空であるから、同形同大の場合、中実芯金
を用いたものよりも軽量である。
図である。この芯金２は鋼製パイプである。芯金２を金
型に配置するとき、芯金２の上下端部に栓１７をはめて
内部に発泡スチロール樹脂３が入り込まないようにす
る。又、鋳型を造型するとき、この栓は除去し、芯金の
中空部分にも砂を詰め込む。詰め込んだ砂は、鋳造後に
除去する。上記以外は前記の中実芯金を用いたものと全
く同じである。中空芯金を用いて製造したカムシャフト
は、内部が中空であるから、同形同大の場合、中実芯金
を用いたものよりも軽量である。
【００１５】
【発明の効果】上記のとおり、本発明のカムシャフトは
軸心に鋼棒芯金を有する複合構造であり、消失発泡樹脂
法によりタテ鋳込みでシャフトとカムピース等とを一体
鋳造してなるから、従来のシェルモールド法でヨコ鋳込
みしてなる全鋳鉄製のものに比べると、次のような優れ
た効果を奏する。 １．鋳ぐるんだ鋼棒芯金が全長を貫通するため、曲がり
がなく、靱性が増加する。 ２．消失発泡樹脂法はシェルモールド法よりも作業が容
易であり、不良品が大幅に減少する。 ３．タテ鋳込みのため、湯道系の押し湯が不要となり、
歩留まりが向上し、コストが低減する。 ４．軸心が鋼棒で外側が鋳鉄の複合構造であり、鋳鉄部
分が少ないため、鋳物巣等の内部欠陥も減少する。
軸心に鋼棒芯金を有する複合構造であり、消失発泡樹脂
法によりタテ鋳込みでシャフトとカムピース等とを一体
鋳造してなるから、従来のシェルモールド法でヨコ鋳込
みしてなる全鋳鉄製のものに比べると、次のような優れ
た効果を奏する。 １．鋳ぐるんだ鋼棒芯金が全長を貫通するため、曲がり
がなく、靱性が増加する。 ２．消失発泡樹脂法はシェルモールド法よりも作業が容
易であり、不良品が大幅に減少する。 ３．タテ鋳込みのため、湯道系の押し湯が不要となり、
歩留まりが向上し、コストが低減する。 ４．軸心が鋼棒で外側が鋳鉄の複合構造であり、鋳鉄部
分が少ないため、鋳物巣等の内部欠陥も減少する。
【００１６】又、従来の別体としたカムピース等をシャ
フトに嵌合して組立てるものに比べると、シャフトとカ
ムピースを一体固定するために必要な機械加工及び組立
作業が不要であるから、本発明のカムシャフトは生産性
が高く、製造コストは低減する。
フトに嵌合して組立てるものに比べると、シャフトとカ
ムピースを一体固定するために必要な機械加工及び組立
作業が不要であるから、本発明のカムシャフトは生産性
が高く、製造コストは低減する。
【図１】本発明の工程を示すブロック図、
【図２】芯金に中実異形鋼棒を用いて成形した樹脂模型
の断面図、
の断面図、
【図３】図２の樹脂模型を用いて造型した鋳型の断面
図、
図、
【図４】製造したカムシャフトの略縦断面図、
【図５】芯金に中空鋼棒を用いて成形した樹脂模型の断
面図、
面図、
１：樹脂模型 ２：芯金 ３：発泡スチロール樹脂 ４：ジャーナル部 ５：カムピース部 ６：シャフト部 ７：鋳枠 ８：吸引パイプ ９：冷やし金 １０：鋳型 １１：砂 １２：ビニールシート １３：湯だまり １４：湯口 １５：湯道 １６：栓 ２０：カムシャフト ２１：シャフト ２２：ジャーナル ２３：カムピース ２４：ノーズ
Claims (4)
- 【請求項１】 シャフトとカムピース等とを一体鋳造し
てなるカムシャフトであって、前記カムシャフトは軸心
を略貫通する鋼棒芯金が鋳ぐるまれたことを特徴として
なる鋼棒芯金を有するカムシャフト。 - 【請求項２】 前記鋼棒芯金は中実又は中空の異形鋼棒
であることを特徴としてなる鋼棒芯金を有するカムシャ
フト。 - 【請求項３】 消失発泡樹脂法によりシャフトとカムピ
ース等とを一体鋳造してカムシャフトを製造する方法で
あって、発泡樹脂模型は軸心を略貫通する鋼棒芯金を有
し、鋳造はタテ鋳込みであることを特徴としてなる鋼棒
芯金を有するカムシャフトの製造方法。 - 【請求項４】 発泡樹脂模型は発泡スチロール樹脂を成
形してなることを特徴としてなる請求項３記載の鋼棒芯
金を有するカムシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207462A JP2000042719A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 鋼棒芯金を有するカムシャフト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207462A JP2000042719A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 鋼棒芯金を有するカムシャフト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042719A true JP2000042719A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16540179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207462A Pending JP2000042719A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 鋼棒芯金を有するカムシャフト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000042719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361366A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 鋳造用砂中子 |
| CN112496308A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 崔猛超 | 一种节能环保多功能的浇注模具 |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10207462A patent/JP2000042719A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361366A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 鋳造用砂中子 |
| JP4711374B2 (ja) * | 2001-06-11 | 2011-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 鋳造用砂中子 |
| CN112496308A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 崔猛超 | 一种节能环保多功能的浇注模具 |
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