JP2000343335A

JP2000343335A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2000343335A
Application number: JP11153819A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kihara; 均木原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】カムピースを加熱する際の温度制御を容易と
する。【構成】加熱手段42をカムピース18の開口26へと挿入
する。複数の板材43はいずれも均等に変形し、開口26の
内周面の全周に渡って均等に接触する。しかも、板材43
が変形することにより生ずる弾性力で、板材43を開口26
の内側面に圧接する。加熱手段42の中心軸が、カムピー
スの開口26の中心に対して芯ズレを起こした状態で挿入
された場合も、各板材43は夫々開口26の内側面に倣って
適切に変形し、全ての板材43が開口26の内側面に密着す
る。すなわち、加熱手段42がカムピースの開口26に挿入
された状態とは無関係に、開口26の内側面に密着する面
積を一定とし、単位時間当りの熱伝導量を常に安定させ
る。いずれの板材43もプラグヒータ37とほぼ同じ温度へ
と加温されているので、開口26の内周面に対し均等に、
かつ短時間で加熱することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カムピース等、貫
通穴を有する部材を加熱膨張せるための、加熱装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの給排気バルブの開閉に用いら
れるカムシャフトは、円柱状（又は円筒状）のシャフト
本体と、カムピースとを別部材とし、これらを組み合わ
せた構造を有するものが多い。このような構造を採る主
な理由は、シャフト本体とカムピースとに異なる機械的
性質が求められることによる。

【０００３】ところで、もし、シャフト本体とカムピー
スとの位相にずれが生じると、エンジンを損傷するおそ
れがある。したがって、双方にずれを生じないように固
定することが必要不可欠となる。ここで、シャフト本体
にカムピースを強固に固定するための１つの手法とし
て、「焼きばめ」が行われている。焼きばめは、カムピ
ースを加熱炉に投入して加熱し、膨張によって開口の径
を拡大したカムピースをカムシャフトの組立装置にセッ
トして、シャフト本体に組み付けるものである。そし
て、膨張した状態でシャフト本体に組み付けられたカム
ピースは、その後の冷却により収縮し、シャフト本体に
対し、しまりばめの状態で強固に固定されることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この、カムピースを加
熱する手段として、従来より、特開平10-156635 号公報
に開示されているような焼きばめ装置が用いられてい
た。かかる焼きばめ装置は、被加熱物を磁界中に置くこ
とにより、当該被加熱物内に生ずる電流でジュール熱を
発生させ、被加熱物を加熱、膨張させるものである。し
かしながら、ジュール熱を利用して被加熱物を加熱、膨
張させる手法では、磁束を発生させるコイルと被加熱物
との位置ずれや、被加熱物の電気抵抗値等によって、発
生する熱量が著しく異なるものである。よって、特に複
数の被加熱物を同時に加熱する必要がある場合には、各
被加熱物の温度にばらつきが生じ易く、品質管理が困難
であるという欠点があった。この問題は、被加熱物の温
度上昇に十分な時間をかけても解消されるものではなか
った。また、かかる装置は、装置自体のコストが高くな
るという欠点もあった。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、複数の被加熱物（カム
ピース等）を同時に加熱する場合であっても、各被加熱
物の温度制御を容易とし、かつ、加熱装置のコストを低
減させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１に係る加熱装置は、貫通穴を有する
部材を加熱膨張させるための装置であって、前記貫通穴
に挿入してその内周面に対し均等に加熱を行う加熱手段
を有することを特徴とする。

【０００７】本発明によると、前記加熱手段を前記部材
の貫通穴に挿入して、その内周面に対し均等に加熱を行
うことで、前記部材に対し内周面から部材内部へと均等
に熱伝導を行い、膨張させる。

【０００８】また、本発明の請求項２に係る加熱装置に
よると、前記加熱手段は、前記貫通穴の内周面に対する
距離を均一に保つ保持手段を備える。そして、該保持手
段によって、前記貫通穴の内周面に対する前記加熱手段
の距離を均一に保つことにより、前記貫通穴の内周面に
対し均等な加熱を行う。

【０００９】また、本発明の請求項３に係る加熱装置に
よると、前記加熱手段は、前記貫通穴の内周面の全周に
渡って均等に接触する接触手段を備える。該接触手段に
より、前記貫通穴の内周面に対し、前記加熱手段の熱を
均等に伝導することが可能となる。そして、前記部材を
その内周面から均等に熱膨張させる。

【００１０】さらに、本発明の請求項４に係る加熱装置
によると、前記加熱手段は、前記貫通穴の内側面形状に
倣い変形する変形部を備える。そして、該変形部が前記
貫通穴の内側面に密着する面積を増加させ、単位時間当
りの熱伝導量を増大させる。また、前記貫通穴に対する
前記加熱装置の挿入、抜き出しの際に、前記変形部が適
切に変形することにより、抜入作業を円滑に行う。

【００１１】また、本発明の請求項５に係る加熱装置に
よると、前記変形部は所定の熱伝導性を備え、かつ熱源
にその一部を密着するものである。したがって、前記熱
源の熱が、前記変形部を介して、前記貫通穴の内側面へ
と効率的に伝導される。

【００１２】加えて、本発明の請求項６に係る加熱装置
によると、前記貫通穴を有する部材がカムピースであ
り、前記貫通穴がカム軸挿入穴であることが望ましい。
そして、カムピースをカム軸挿入穴の内周面から均等に
加熱し、熱膨張させる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１４】図１には、本発明の実施の形態に係る加熱
装置の適用例として、カムシャフトの組立装置１を示し
ている。カムシャフト組立装置１は、シャフト本体２を
上下に昇降させる昇降装置３と、カムピースを載置する
ための複数のテーブル４と、各カムピースをテーブル４
上に載置した状態で加熱する加熱装置５とを備えてい
る。まず、加熱装置５の説明をする前に、カムシャフト
組立装置１の全体的構造について説明する。

【００１５】昇降装置３は、一体的に昇降する上部スラ
イダ６と下部スライダ８とを備える。そして、上部スラ
イダ６にはシャフト本体２の一端部を保持するクランパ
７を備える。また、下部スライダ８は、該下部スライダ
８に対し昇降可能なロッド９を備える。そして、シャフ
ト本体２の両端部をクランパ７とロッド９の先端とで挟
持することにより、シャフト本体２をカムシャフトの組
立装置１の中心軸Ｃ_L上に支持することができる。な
お、ロッド９の径は、各カムピースの開口（シャフト本
体２を挿通させる開口）よりも小径をなしている。

【００１６】テーブル４は、図示のごとくカムシャフト
の組立装置１の中心軸Ｃ_L を挟んで右側に５個、左側に
４個の合計９個が設けられている。この数は、カムシャ
フトに必要とされるカムピースの数によって決定される
ものである。図２には、中心軸Ｃ_L を挟んで右側に設け
られた５個のテーブル４を示している。また、図３に
は、図２に示すテーブル４の上面図を示している。図２
に示すように、各テーブル４（４ａ〜４ｅ）は水平かつ
互いに平行に、しかも階段状に配置されている。このよ
うに、各テーブル４ａ〜４ｅが重ならないように離間し
た状態を、本発明の実施の形態では「第２位置」とい
う。各テーブルの上下方向の位置関係は、これらに１つ
づつ載置されるカムピースが、シャフト本体２に固定さ
れる際の、シャフト本体２の長手方向に対する位置関係
と一致するようになっている。互いに隣接するテーブル
間は、水平かつ中心軸Ｃ_L に対し離間接近する方向に作
動するリニアガイド10（10ａ〜10ｄ）で連結されてい
る。最も下方に位置するテーブル４ｅは、支持部材11に
対しリニアガイド10ｅを介して支持されている。なお、
支持部材11は、図５に示すようにカムシャフトの組立装
置１に固定されており、シャフト本体２の挿通穴17を備
える。

【００１７】また、各テーブル４ａ〜４ｅの下面には、
コイルバネ等の弾性手段12（12ａ〜12ｅ）を設けてい
る。各弾性手段12ａ〜12ｅは、それが固定される各テー
ブル４ａ〜４ｅと共に移動し、隣接するテーブル又は支
持部材11に設けられた位置決めブロック13（13ｂ〜13
ｆ）の右側面に当接する。さらに、各テーブル４ａ〜４
ｅに対し中心軸Ｃ_L を挟んで対向する位置には、位置決
めストッパー14（14ａ〜14ｅ）を備える。この位置決め
ストッパー14（14ａ〜14ｅ）は、カムシャフトの組立装
置１に固定されている。この位置決めストッパー14ａ〜
14ｅは、各テーブルが図４に示す「第１位置」（後述す
る）にあるとき、各テーブル４ａ〜４ｅに設けられた位
置決めブロック13ａ〜13ｅの左側面が当接することによ
り、各テーブルの位置を保証するものである。

【００１８】さらに、テーブル４ａにはジョイント15を
介してリニアアクチュエータ16（図３）が連結されてい
る。リニアアクチュエータ16は、中心軸Ｃ_L に対し離間
接近する方向に作動する。カムピース18（18ａ〜18ｅ）
は、各テーブル４ａ〜４ｅ上に１個づつ載置される。そ
して、各テーブル４ａ〜４ｅに設けたクランプ19，20
で、所定の回転角に合わせた状態で保持することができ
る。各クランプ19，20の形状は、各カムピース18ａ〜18
ｅの開口が、中心軸Ｃ_L を通り各リニアガイド10の作動
方向に平行な線上に、１列に整列することができるもの
とする。クランプ20には、開閉作動用の動力源であるア
クチュエータ21（21ａ〜20ｅ）が接続されている。な
お、説明の便宜上、図２及び図４ではクランプ19，20及
びアクチュエータ21の図示を省略している。

【００１９】なお、カムシャフトの組立装置１の中心軸
Ｃ_L を挟んで左側に設けられた各テーブル４について
は、その数が４個である点と、各テーブル等の位置関係
が左右対称である点を除き、中心軸Ｃ_L の右側にある各
テーブル４ａ〜４ｅと同一の構成を有していることか
ら、詳しい説明を省略する。

【００２０】さて、リニアアクチュエータ16を中心軸Ｃ
_L の方向へと駆動すると、その動力はテーブル４ａに伝
達され、テーブル４ａはリニアガイド10ａによってテー
ブル４ｂの真上へ向けて移動する。すると、テーブル４
ａに固定された弾性手段12ａの先端が、テーブル４ｂに
固定された位置決めブロック13ｂの右側面に当接する。
そして、弾性手段12ａが圧縮され、弾性力を発生させ
る。弾性手段12ａの弾性力とテーブル４ａを介して伝達
されるリニアアクチュエータ16の動力とが均衡すると
（もしくは、弾性手段12ａの圧縮限度に達すると）、弾
性手段12ａはそれ以上圧縮しなくなる。この位置が、リ
ニアガイド10ａによるテーブル４ａの移動限度となる。
この後は、テーブル４ａ、弾性手段12ａを介してリニア
アクチュエータ16の動力がテーブル４ｂに伝達され、テ
ーブル４ａ，４ｂは一体となり、リニアガイド10ｂ上を
テーブル４ｃの真上へ向けて移動する。

【００２１】そして、テーブル４ｂに固定された弾性手
段12ｂの先端が、テーブル４ｃに固定された位置決めブ
ロック13ｃの右側面に当接する。そして、弾性手段12ｂ
が圧縮され、弾性力を発生させる。この後は、テーブル
４ａ対テーブル４ｂのときと同様に、テーブル４ａ〜４
ｃが一体となって、テーブル４ｄの真上へ向けて移動す
る。このように、リニアアクチュエータ16の動力が各テ
ーブル４および各弾性手段12を介して順々に伝達され、
各リニアガイド10により水平に移動する。そして、最終
的には各テーブル４ａ〜４ｅの位置決めブロック13ａ〜
13ｅの左側面が、位置決めストッパー14ａ〜14ｅに当接
する。

【００２２】最後には、図４に示すように、各テーブル
４ａ〜４ｅが同軸上に整列した状態となる。各テーブル
の位置決めブロック13ａ〜13ｅの左側面が、位置決めス
トッパー14ａ〜14ｅに当接した後は、弾性手段12ａ〜12
ｅの弾性力によって、各テーブル４ａ〜４ｅを位置決め
ストッパー14ａ〜14ｅに押し付け、各テーブルのガタつ
きを抑えることができる。

【００２３】なお、中心軸Ｃ_L を挟んで左側に設けられ
た４個のテーブル４についても、作動方向が左右対称で
ある以外はテーブル４ａ〜４ｅと同様に作動し、９個の
テーブル４の全てが同軸上に整列する。このように、各
テーブル４の全てが同軸上に整列した状態（実際には、
各テーブル上に載置されたカムピース18の開口が中心軸
Ｃ_L 上に整列した状態）を、本発明の実施の形態では
「第１位置」という。図５には、図４に示す９個のテー
ブル４を側面から見た状態を示している。図５中斜線で
示す部分は、各テーブル４上に載置されたカムピース18
を示している。

【００２４】前述のごとく、各テーブルが第２位置にあ
るときに、各カムピース18は各テーブル４に設けたクラ
ンプ19，20により、所定の回転角に合わせた状態で保持
されている。また、各カムピース18ａ〜18ｅの開口は、
中心軸Ｃ_L を通り各リニアガイド10の作動方向に平行な
線上に、１列に整列されている。したがって、各テーブ
ルが第１位置へと変位した状態では、テーブル上の各カ
ムピース18は、シャフト本体２に固定される際の所定の
回転角が正確に割り出され、かつ、シャフト本体２に対
する長手方向の位置関係も所望の状態に正確に並べられ
た状態で、中心軸Ｃ_L 上に整列している。

【００２５】カムシャフトの組立手順としては、各テー
ブル４が第１位置にあるとき、図１に示す下部スライダ
８のロッド９を上昇させ、各カムピースの開口に挿通す
る。そして、ロッド９の先端とクランパ７との間にシャ
フト本体２を挟み込む。つづいて、シャフト本体２を下
降させて、各カムピース18の開口に挿通することによ
り、カムシャフトの組立作業を終了することができる。

【００２６】その後、ロッド９をさらに下方へと待避さ
せ、各カムピースを挟持しているクランプ19，20を解放
し、各テーブル４の切り欠き部29（図３のテーブル４ａ
にのみ符号を付している。）から、シャフト本体２とこ
れに一体化された各カムピース18を抜き取る。そして、
リニアアクチュエータ16を中心軸Ｃ_L から離間する方向
へと作動させることにより、各テーブル４は再び図１、
図２に示す第２位置へと復帰する。

【００２７】なお、弾性手段12ａ〜12ｅのバネレートの
設定については、12ａから12ｅに向かうにつれて低い値
とする。理由は、第２位置から第１位置へと変位する際
に、弾性手段12ａにはテーブル４ｂ〜４ｅの４個のテー
ブル等の荷重がかけられるが、弾性手段12ｂにはテーブ
ル４ｃ〜４ｅの３個分の荷重、弾性手段12ｃにはテーブ
ル４ｄ〜４ｅの２個分の荷重と、徐々に荷重が減ってい
くことから、負担する荷重に合わせてバネレートを設定
することが望ましいことによる。

【００２８】図６には、テーブル４の構造を摸式的に示
している。また図７には、図６のＡ−Ａ線における断面
図を示している。図示のごとく、クランプ19，20及びア
クチュエータ21は、テーブル４に対し直接的に設けられ
ているのではなく、フローティングプレート22上に設け
られている。このフローティングプレート22は、テーブ
ル４に対し前後左右に摺動可能であり、かつ、テーブル
４との間にスプリング23を介して支持されている。した
がって、フローティングプレート22は、外力を受けると
テーブル４上を前後左右に移動することができる。すな
わち、クランプ19，20、アクチュエータ21は、テーブル
４上でカムピース18を移動可能に支持するフローティン
グホルダを構成している。なお、図７に示すように、テ
ーブル４には開口24、フローティンプレート22には開口
25が夫々設けられており、シャフト本体２の挿通を可能
としている。

【００２９】以上のごとく、クランプ19，20、アクチュ
エータ21をフローティングホルダとして構成すると、次
のような利点がある。すなわち、各テーブル４が第１位
置（図４参照）にある状態で、シャフト本体の軸芯Ｃ_S
と、カムピースの開口26の中心Ｃ_P とにずれが生じた場
合でも、各カムピース18の開口26にシャフト本体２が挿
通される際に、その位置ずれが受動的に補正される。よ
って、全てのカムピースに対しシャフト本体２を正しく
挿通することが可能となる。

【００３０】次に、主に図８〜図14を参照しながら、本
発明の実施の形態に係る加熱装置５についての説明を行
う。加熱装置５は、各テーブル４が前記第２位置にある
とき、各テーブル４の上面に当接し、テーブル上に載置
されたカムピースを覆うようにして、各カムピースを加
熱膨張させるものである。図８には、中心軸Ｃ_L を挟ん
で右側に配置された加熱装置５を示している。加熱装置
５は、テーブル４と同数（したがって、中心軸Ｃ_L を挟
んで右側には５個、左側には４個の合計９個）のハウジ
ング30を有する。各ハウジング30は、各テーブル４が前
記第２位置にあるときの位置関係に倣って、ブラケット
31に固定されている。ブラケット31は、中心軸Ｃ_L と平
行な方向（上下方向）に伸縮する第１アクチュエータ32
と、中心軸Ｃ_L に対し傾斜する第２アクチュエータ33と
を介して、カムシャフト組立装置１に取付けられてい
る。したがって、第１、第２アクチュエータ32，33を夫
々縮めることにより、各ハウジング30は各テーブル４を
避ける位置へと移動することができる。なお、図８に符
号34で示される部分は、後述するヒータに電力を供給す
るケーブルのトレイである。

【００３１】図９には、図８に示される５つのハウジン
グ30をさらに拡大して示している。また、図10にはハウ
ジング30を立体的に示している。各ハウジング30は、ク
ランプ19，20（図３参照）を避けるためにコの字状をな
している。また、図10に示すように、互いに平行な両端
部30ａ，30ｂに挟まれる部分30ｃから、両端部30ａ，30
ｂの間へと加熱手段42が延びている。そして、両端部30
ａ，30ｂには熱源であるプラグヒータ35，36と、熱電対
等の温度測定手段38，39が設けられている。また、前記
部分30ｃには、加熱手段42の熱源であるプラグヒータ37
と、熱電対等の温度測定手段40（図10）が設けられてい
る。温度測定手段38，39，40は図示しない温度制御装置
へと測定結果を伝え、これに基づきプラグヒータ35，3
6，37の温度が夫々均一になるように電力供給を行う。
図９中、符号41で示される部分は断熱プレートである。
なお、温度測定手段38，39，40は、各プラグヒータ35，
36，37に直接接触する位置に設けることも、各プラグヒ
ータに内蔵させることも可能である。

【００３２】この加熱装置は、カムシャフトを組み立て
る際の準備工程で用いられるものである。すなわち、前
記第１位置にある各テーブル４に、カムピース18を載置
した後、加熱装置５のハウジング30で各テーブル４を覆
い、カムピース18の開口26と、フローティンプレート22
の開口25（図７参照）とに対し加熱手段42を挿通する。
そして、所定の温度に上昇したプラグヒータ35，36，37
の熱で、カムピース18を加熱膨張させる。プラグヒータ
35，36は主に、各テーブル４載置されたカムピース18を
その周辺部から加熱するものとして機能する。また、加
熱手段42は主に、カムピース18を開口26から加熱するも
のとして機能する。

【００３３】図11には、図10に示す加熱手段42の単体図
を示している。加熱手段42は、複数の板材43を弓なりに
湾曲させて、両端部をプラグヒータ37に密着、固定（ロ
ウ付け、溶接、接着剤等）したものである。板材43の材
料には、弾性、耐食性（耐酸化性）、熱伝導性に優れた
もの、例えばステンレス鋼等を用いる。したがって、プ
ラグヒータ37を所望の温度に上昇させると、各板材43も
プラグヒータ37とほぼ同じ温度へと素早く加温され、そ
の温度で安定する。また、板材43の数は、被加熱物の大
きさにもよるが、プラグヒータ37の全周を８〜16枚程度
でカバーするものとする。

【００３４】また、板材43の形状（長さ、幅、厚さ等）
は、被加熱物の形状に倣い易く、かつ、変形抵抗が小さ
くなることを考慮して決定する。図12には、加熱手段42
の縦断面図を示している。板材43の湾曲形状としては、
（ａ）に示すような単一のＲとしたものや、（ｂ）に示
すように、２つのＲをストレート部43ａでつないだもの
等が考えられる。いずれの湾曲形状においても、板材43
の最大径Ｄが、カムピース18の開口26の内径ｄ（図13参
照）よりも若干大きくなるようにする。なお、加熱手段
42をカムピース18の開口26へと挿入した際の、開口26に
対する各板材43の密着性を高めるために、各板材43の横
断面の形状を、開口26の半径ｒ（ｒ＝1/2 ｄ）に合わせ
て湾曲させたものとすることが好ましい。

【００３５】さて、前述のごとく加熱手段42をカムピー
ス18の開口26へと挿入すると、板材43が図12（ａ）、
（ｂ）のいずれの形状の場合でも、板材43は図13に示す
ように開口26の内側面形状に倣って弾性変形し、板材43
の最大径Ｄは、開口26の内径ｄ（ｄ＜Ｄ）へと縮小す
る。この際、各板材43はいずれも均等に変形し、また、
貫通穴の内周面の全周に渡って均等に接触する。しか
も、板材43が変形することにより生ずる弾性力で、板材
43を開口26の内側面に圧接することができる。

【００３６】なお、各カムピース18を十分に加熱、膨張
させた後には、第１、第２アクチュエータ32，33（図
８）を夫々縮め、各ハウジング30を各テーブル４から離
間させる。加熱手段42がカムピース18の開口26から引き
抜かれると、各板材43は自らの弾性復帰力によって、図
12（ａ）、（ｂ）の形状へと戻る。この際にも、板材43
は適切に弾性変形し、抵抗なく引き抜き作業を行うこと
ができる。よって、カムピース18が加熱手段42に引きず
られて、テーブル４から持ち上げられてしまうおそれも
ない。

【００３７】上記構成をなす加熱装置により得られる作
用効果は、以下の通りである。前述のごとく、加熱手段
42をカムピース18の開口26へと挿入すると、各板材43は
いずれも均等に変形し、また、開口26の内周面の全周に
渡って均等に接触する。しかも、板材43が変形すること
により生ずる弾性力で、板材43を開口26の内側面に圧接
することができる。すなわち、板材43は開口26の内側面
形状に倣い変形する変形部として機能し、また、開口26
の全周に渡って均等の圧力でかつ接触面積にばらつきを
生ずることなく接触する接触手段としても機能する。さ
らに、板材43は開口26に対する距離を均一に保つ（各板
材43は開口26の内側面に密着した状態（距離０）で均一
となる。）保持手段としても機能する。

【００３８】また、カムピース18の許容範囲内の寸法誤
差、カムシャフト組立装置１全体の組み付け誤差等に起
因して、図14（ａ）に示すように、加熱手段42の中心軸
Ｃ_Hが、カムピースの開口26の中心Ｃ_P に対して芯ズレ
を起こした状態で挿入された場合には、各板材43が夫々
開口26の内側面に倣って適切に変形し、全ての板材43が
開口26の内側面に密着する。したがって、加熱手段42
は、開口26の全周に渡って、接触面積にばらつきを生ず
ることなく接触することができる。また、図14（ｂ）に
示すように、加熱手段42の中心軸Ｃ_H が、カムピースの
開口26の中心Ｃ_Pに対して傾いた状態で挿入された場合
でも、各板材43が夫々開口26の内側面に倣って適切に変
形し、全ての板材43が開口26の内側面に密着する。

【００３９】このように、開口26に対する加熱手段42の
挿入状態とは無関係に、開口26の内側面に密着する面積
を一定とし、加熱手段42が単位時間当りの熱伝導量を常
に安定させることができる。しかも、いずれの板材43も
プラグヒータ37とほぼ同じ温度へと加温されていること
から、開口26の内周面に対し均等に、かつ短時間で加熱
することが可能となる。

【００４０】また、本実施の形態にかかる加熱手段42
は、熱源として、供給する電流に応じてその温度を正確
に制御することが可能なプラグヒータ37を用い、板材43
を開口26の内側面に直接密着させることによって、プラ
グヒータ37の熱を、カムピース18へと伝導し、カムピー
ス18の温度を上昇させるものである。すなわち、高温の
物体（板材43）を低温の物体（カムピース18の開口26）
に密着させて熱伝導を行うことで、カムピース18を加熱
する手法を用いている。よって、従来のごとくジュール
熱を利用して被加熱物を加熱する手法に比べ、温度にば
らつきが生ずる要因が少なく、複数の被加熱物を同時に
所定の温度へと上昇させる必要がある場合でも、各被加
熱物の温度管理を容易に行うことができる。さらに、カ
ムピース18に対しては、ハウジング30のプラグヒータ3
5，36によって、周辺部からも加熱を行うので、カムピ
ース18の全体を均一に加熱することが可能となる。しか
も、熱源としてプラグヒータ35，36，37を用いる構造を
採ることにより、温度制御の容易な装置を、低コストで
提供することができる。

【００４１】加えて、本発明の実施の形態のごとく、カ
ムシャフトの組立装置に適用した場合には、独立した加
熱炉が不要となり、設備費用の低減を図ることができ
る。また、加熱炉から組立装置へのカムピースの移動も
不要となり、組立時間を短縮することができる。

【００４２】ところで、本発明の実施の形態では、加熱
手段42として、複数の板材43を弓なりに湾曲させて、両
端部をプラグヒータ37に密着、固定（ロウ付け、溶接、
接着剤等）したものを例示して説明したが、かかる構造
に変えて、例えばプラグヒータ37を、伸縮自在な熱伝導
性のフィルム等で提灯状に覆うことによっても、同様の
作用効果を得ることができる。この場合には、前記フィ
ルムが開口26の内側面形状に倣い変形する変形部とし
て、また、開口26の全周に渡って均等の圧力でかつ接触
面積にばらつきを生ずることなく接触する接触手段とし
て、さらに、開口26に対する距離を均一に保つ保持手段
として機能する。

【００４３】さらに、複数の板材43に変えて、熱伝導性
を有する起毛状の部材で加熱手段42の外形を構成した
り、熱伝導性を有する中実の弾性変形可能な部材で加熱
手段42の外形を構成することによっても、同様の作用効
果を得ることができる。

【００４４】また、開口よりも最大径の小さな部材が、
開口に挿入した後拡径するように加熱手段42を構成する
ことで、内側面形状に倣って変形し、内周面に熱を均等
に伝導することができる。なお、本発明の実施の形態に
係る加熱手段42は、カムシャフトの組立に際してカムピ
ースを加熱膨張させるために用いることに限定されるも
のではなく、貫通穴を有する部材を加熱膨張させるため
の装置として、広く用いることが可能である。

【００４５】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
発明によれば、被加熱物の温度制御を容易とすることが
できる。また、複数の被加熱物（カムピース等）を同時
に加熱する場合であっても、各被加熱物の温度制御を容
易とし、かつ、加熱装置のコストを低減させることがで
きる。

【００４６】また、本発明の請求項２に係る発明によれ
ば、被加熱物の貫通穴の内周面に対し、均等に加熱を行
うことが可能となる。本発明の請求項３に係る発明によ
れば、前記貫通穴の内周面には前記加熱手段の熱を均等
に伝え、被加熱物をその内周面から均等に熱膨張させる
ことができる。

【００４７】さらに、本発明の請求項４に係る発明によ
れば、前記変形部が前記貫通穴の内側面に密着する面積
を増加させ、単位時間当りの熱の受渡し量を増大させる
ので、短時間で加熱を行うことが可能となる。

【００４８】また、本発明の請求項５に係る発明によれ
ば、前記変形部が熱源とほぼ同じ温度へと素早く加温さ
れ、その温度で安定するので、前記貫通穴の内側面を所
望の温度に加温することができる。

【００４９】さらに、本発明の請求項６に係る発明によ
れば、カムピースをカム軸挿入穴の内周面から加熱し、
均等に熱膨張させることで、複数のカムピースを同時に
加熱する場合であっても、各カムピースのの温度制御を
容易とし、かつ、加熱装置のコストを低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加熱装置を備
える、カムシャフトの組立装置である。

【図２】図１に示すカムシャフトの組立装置が備える複
数のテーブルの一部を示すものであり、該テーブルが第
２位置にあるときの様子を示す概略図である。

【図３】図２の上面図である。

【図４】図１に示すカムシャフトの組立装置が備える複
数のテーブルが、第１位置にあるときの様子を示す概略
図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図１に示すカムシャフトの組立装置が備える複
数のテーブルの構造を示す摸式図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線における断面図である。

【図８】図１に示すカムシャフトの組立装置の加熱装置
を示す拡大図である。

【図９】図８に示す加熱装置のハウジングを示す拡大図
である。

【図１０】図９に示すハウジングの立体摸式図である。

【図１１】図１０に示すハウジングに設けられた加熱手
段を示す単体図である。

【図１２】図１１に示す加熱手段の、板材の湾曲形状の
例を示す縦断面である。

【図１３】図１２に示す加熱手段がカムピースの開口に
挿入されたときの様子を示す縦断面図である。

【図１４】図１２に示す加熱手段の中心軸が、カムピー
スの開口の中心軸に対してずれた状態で挿入されたとき
の様子を示す縦断面図である。

【符号の説明】

５加熱装置 18 カムピース 26 カムピースの開口 30 ハウジング 30ａ両端部 30ｂ両端部 30ｃ両端部に挟まれる部分 37 プラグヒータ 39 温度測定手段 42 加熱手段 43 板材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通穴を有する部材を加熱膨張させるた
めの装置であって、前記貫通穴に挿入してその内周面に
対し均等に加熱を行う加熱手段を有することを特徴とす
る加熱装置。
【請求項２】前記加熱手段は、前記貫通穴の内周面に
対する距離を均一に保つ保持手段を備えることを特徴と
する請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】前記加熱手段は、前記貫通穴の内周面の
全周に渡って均等に接触する接触手段を備えることを特
徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
【請求項４】前記加熱手段は、前記貫通穴の内側面形
状に倣い変形する変形部を備えることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか１項記載の加熱装置。
【請求項５】前記変形部は所定の熱伝導性を備え、か
つ熱源にその一部を密着するものであることを特徴とす
る請求項４記載の加熱装置。
【請求項６】前記貫通穴を有する部材がカムピースで
あり、前記貫通穴がカム軸挿入穴であることを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれか１項記載の加熱装置。