JP6233290B2 - Camshaft manufacturing equipment - Google Patents
Camshaft manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6233290B2 JP6233290B2 JP2014256137A JP2014256137A JP6233290B2 JP 6233290 B2 JP6233290 B2 JP 6233290B2 JP 2014256137 A JP2014256137 A JP 2014256137A JP 2014256137 A JP2014256137 A JP 2014256137A JP 6233290 B2 JP6233290 B2 JP 6233290B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- cam
- cam piece
- camshaft
- piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Automatic Assembly (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
本発明は、例えばエンジンの吸気弁や排気弁などを駆動するカムシャフトの製造装置に関し、特にカムピースをシャフトに組み付ける組立工程に関連する。 The present invention relates to a camshaft manufacturing apparatus that drives, for example, an intake valve and an exhaust valve of an engine, and more particularly to an assembling process in which a cam piece is assembled to a shaft.
従来より、エンジンの吸気弁や排気弁などを駆動する動弁系のカムシャフトとしては、カムピースをシャフトと別体に形成し、焼き嵌め(締まり嵌め)で組み付けるようにしたものが知られている。このような組み立て式のカムシャフトの製造装置として、例えば特許文献1に開示されるものでは、カムピースをクランパによって保持した状態で加熱し、膨張した軸孔にシャフトを挿通させた後に、冷却するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a camshaft of a valve train system for driving an intake valve or an exhaust valve of an engine, a cam piece is formed separately from the shaft and assembled by shrink fitting (tight fitting). . As such an assembly-type camshaft manufacturing apparatus, for example, the one disclosed in
この製造装置では、上下に並んだ複数のテーブルのそれぞれにクランパが配設されていて、複数のカムピースをそれぞれシャフトに組み付ける位相に対応する向きに保持するようになっている。クランパは相対する一対のクランプ部材を備えており、一側のクランプ部材は、カムピースのカムロブ部を先端側から挟むように把持する断面V字状の凹みを有し、他側のクランプ部材はベース部を把持する断面円弧状の凹みを有している。 In this manufacturing apparatus, a clamper is disposed on each of a plurality of tables arranged vertically, and a plurality of cam pieces are held in directions corresponding to phases to be assembled to the shaft. The clamper has a pair of opposing clamp members, and the clamp member on one side has a V-shaped recess that grips the cam lobe portion of the cam piece from the tip side, and the clamp member on the other side is the base It has a recess with an arc-shaped cross section that grips the part.
ところが、前記のように一対のクランプ部材によってカムピースを把持していても、その軸孔にシャフトを挿通させるときに、このシャフトの外周面と軸孔の内周面との摩擦によって、カムピースの向きが僅かにずれてしまうおそれがある。すなわち、カムピースの軸孔の内周面には、焼き嵌め後の接合トルクを確保するために粗面化加工が施されており、加熱により膨張させていてもシャフトの外周面との間に或る程度以上の摩擦力が生じるからである。 However, even if the cam piece is gripped by the pair of clamp members as described above, when the shaft is inserted into the shaft hole, the direction of the cam piece is caused by friction between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the shaft hole. May be slightly shifted. That is, the inner peripheral surface of the shaft hole of the cam piece is roughened to ensure the joining torque after shrink fitting, and even if it is expanded by heating, This is because a frictional force exceeding a certain level is generated.
そのようにシャフトに組み付ける際にカムピースの向きがずれてしまうと、出来上がったカムシャフトにおけるカムロブの位相が僅かながらずれることになり、このカムシャフトを組み込んだエンジンの動弁系において、吸気弁や排気弁の動作するタイミングにばらつきが生じる。このことは、多気筒エンジンの気筒毎の燃焼ばらつきを増大させることになり、例えば振動の増大や出力の低下といった不具合を招くおそれがある。 If the orientation of the cam piece is shifted when assembling to the shaft in this way, the phase of the cam lobe in the completed camshaft will slightly shift, and in the valve train of the engine incorporating this camshaft, the intake valve and exhaust Variations occur in the timing at which the valve operates. This increases the combustion variation for each cylinder of the multi-cylinder engine, which may cause problems such as increased vibration and decreased output.
かかる点に鑑みて本発明の目的は、エンジンの動弁系などに用いられるカムシャフトの製造時に、シャフトに組み付けるカムピースのずれを極力、なくすことによって、カムロブの位相のずれを実質、解消することにある。 In view of this point, an object of the present invention is to substantially eliminate the cam lobe phase shift by eliminating the cam piece shift assembled to the shaft as much as possible when manufacturing the camshaft used in the valve train system of the engine. It is in.
前記の目的を達成するために本発明は、カムピースをシャフトに組み付けてなるカムシャフトの製造装置を対象として、前記カムピースに設けられた軸孔に前記シャフトが挿通されている状態で、当該カムピースにおけるカムロブ部の外周を押圧し、シャフトに対して位置決めする位置決め部材と、この位置決め部材を介してカムピースを振動させる加振手段と、を備えたものである。 In order to achieve the above object, the present invention is directed to a camshaft manufacturing apparatus in which a cam piece is assembled to a shaft, and the cam piece is inserted into a shaft hole provided in the cam piece. A positioning member that presses the outer periphery of the cam lobe and positions the shaft relative to the shaft, and a vibration means that vibrates the cam piece via the positioning member.
そして、前記位置決め部材には、前記カムロブ部をその先端側から挟むように一対の転動部材を配設し、それぞれ前記シャフトの長手方向に延びる軸の周りを転動可能に設けている。なお、転動部材としては、例えばローラやボールなどを用いればよく、或いは、ローラベアリング、ボールベアリング等などを用いることもできる。 The positioning member is provided with a pair of rolling members so as to sandwich the cam lobe portion from the tip side thereof, and is provided so as to be able to roll around an axis extending in the longitudinal direction of the shaft. As the rolling member, for example, a roller or a ball may be used, or a roller bearing, a ball bearing, or the like may be used.
前記のように構成された製造装置では、例えば焼き嵌めとする場合に、所定温度以上に加熱して膨張させたカムピースの軸孔にシャフトを挿通させた状態で、当該カムピースにおけるカムロブ部の外周を位置決め部材によって押圧し、シャフトの周りにカムピースを回動させて位置決めする。すなわち、位置決め部材には、カムロブ部を先端側から挟むように一対の転動部材が配設されていて、それぞれカムロブ部の外周を押圧するので、仮にカムピースの向きがシャフトの周方向にずれていると、このずれている方の転動部材がより強くカムロブ部を押圧し、ずれが小さくなる向きにカムピースを回動させるのである。 In the manufacturing apparatus configured as described above, for example, in the case of shrink fitting, the outer periphery of the cam lobe portion of the cam piece is inserted in a state where the shaft is inserted into the shaft hole of the cam piece heated to a predetermined temperature or higher and expanded. It is pressed by the positioning member, and the cam piece is rotated around the shaft for positioning. That is, the positioning member is provided with a pair of rolling members so as to sandwich the cam lobe portion from the front end side and presses the outer periphery of the cam lobe portion, so that the cam piece is temporarily deviated in the circumferential direction of the shaft. If so, the displaced rolling member presses the cam lobe portion more strongly, and the cam piece is rotated in a direction in which the displacement becomes smaller.
そうしてカムピースがシャフトの周りに回動するときに、カムロブ部を押圧する転動部材は転動するので、カムロブ部との摩擦によってカムピースの回動を妨げることがない。また、そうして回動させるカムピースは、位置決め部材を介して振動させることによって、その軸孔の内周面とシャフトの外周面との間の摩擦を減らすことができる。 Thus, when the cam piece rotates around the shaft, the rolling member that presses the cam lobe part rolls, so that the cam piece does not interfere with the rotation of the cam piece due to friction with the cam lobe part. Moreover, the cam piece rotated in this way can reduce the friction between the inner peripheral surface of the shaft hole and the outer peripheral surface of the shaft by vibrating through the positioning member.
つまり、カムピースと位置決め部材との摩擦を転動部材によって極小化するとともに、シャフトとの間の摩擦はカムピースの振動によって効果的に減少させることができ、このカムピースを、摩擦によって阻害されることなくシャフトの周りに回動させて、その位置を正確に調整することができる。よって、カムロブの位相のずれを実質的に解消できる。 In other words, the friction between the cam piece and the positioning member is minimized by the rolling member, and the friction between the cam piece and the shaft can be effectively reduced by the vibration of the cam piece. It can be rotated around the shaft to adjust its position accurately. Therefore, the cam lobe phase shift can be substantially eliminated.
前記のようにカムピースを回動させて位置を調整する際に、その軸孔の内周面とシャフトの外周面との摩擦を効果的に減少させるためには、カムピースに加える振動をいわゆる高周波振動とすることが好ましい。そのための加振手段としては例えば、超音波振動子を用いることができる。また、加振する方向は、例えば位置決め部材によってカムピースを押圧する方向とすればよい。 When adjusting the position by rotating the cam piece as described above, in order to effectively reduce the friction between the inner peripheral surface of the shaft hole and the outer peripheral surface of the shaft, vibration applied to the cam piece is so-called high-frequency vibration. It is preferable that For example, an ultrasonic transducer can be used as the vibration means for that purpose. Moreover, what is necessary is just to let the direction to vibrate be the direction which presses a cam piece with a positioning member, for example.
見方を変えると本発明は、カムピースをシャフトに組み付けてカムシャフトを製造する方法に関連し、カムピースを所定温度以上に加熱してその軸孔を膨張させ、ここにシャフトを挿通させて保持する工程と、その状態でカムピースにおけるカムロブ部の外周を位置決め部材によって押圧し、シャフトの周りに回動させて位置決めする工程と、を備えている。 In other words, the present invention relates to a method of manufacturing a camshaft by assembling the campiece to the shaft, and the campiece is heated to a predetermined temperature or more to expand its shaft hole, and the shaft is inserted and held therein. And a step of pressing the outer periphery of the cam lobe portion of the cam piece in this state with a positioning member and rotating the cam piece around the shaft.
そして、前記位置決め部材には、前記カムロブ部をその先端側から挟むように一対の転動部材を配設して、それぞれ前記シャフトの長手方向に延びる軸の周りを転動可能に設けておき、前記位置決めする工程では、加振装置によって位置決め部材を介してカムピースを振動させるようにしたものである。 The positioning member is provided with a pair of rolling members so as to sandwich the cam lobe portion from the tip side thereof, and is provided so as to be able to roll around an axis extending in the longitudinal direction of the shaft. In the positioning step, the cam piece is vibrated through the positioning member by the vibration device.
本発明に係るカムシャフトの製造装置では、シャフトを軸孔に挿通させた状態でカムピースの位置決めをするようにしたので、こうして位置決めした後にずれが生じる心配はない。そして、位置決めの際にカムピースを振動させることによって、シャフトとの間の摩擦を効果的に減らすことができるとともに、位置決め部材は転動部材を介してカムピースを押圧するようにしたので、摩擦によって阻害されることなくカムピースを回動させて、その位置を正確に調整することができる。 In the camshaft manufacturing apparatus according to the present invention, the cam piece is positioned in a state where the shaft is inserted into the shaft hole. In addition, by vibrating the cam piece during positioning, friction between the shaft and the shaft can be effectively reduced, and the positioning member presses the cam piece via the rolling member. The cam piece can be rotated without being adjusted, and the position thereof can be adjusted accurately.
よって、出来上がったカムシャフトにおけるカムロブの位相のずれを実質、解消することができ、このカムシャフトを組み込んだエンジンの振動の増大や出力の低下などを効果的に抑制できる。 Therefore, the cam lobe phase shift in the completed camshaft can be substantially eliminated, and an increase in vibration and a decrease in output of the engine incorporating this camshaft can be effectively suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジンの動弁系に備わるカムシャフトの製造装置に本発明を適用した場合について説明する。なお、一例を図5に示す本実施形態のカムシャフトCSは、例えばV型6気筒エンジンに用いられるもので、片バンクの3気筒に対応する6個のカムロブc2がシャフトSの軸方向に離間し、かつ2個を一組として周方向に120度の位相差を持って設けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a camshaft manufacturing apparatus provided in a valve train of an engine. An example of the camshaft CS of the present embodiment shown in FIG. 5 is used for a V-type 6-cylinder engine, for example, and six cam lobes c2 corresponding to three cylinders in one bank are separated in the axial direction of the shaft S. In addition, the two are provided as a set with a phase difference of 120 degrees in the circumferential direction.
本実施形態のカムシャフトCSは、カムピースCをシャフトSとは別体に成型して、焼き嵌め(締まり嵌め)によってシャフトSに組み付けるようにした組み立て式のものである。それぞれのカムピースCのシャフトSに対する組付け位相角度(シャフトSの周りの周方向の位置)は、出来上がったカムシャフトCSにおけるカムロブ部c2の位相角度に対応して、組み付けの際に設定される。 The camshaft CS of the present embodiment is an assembly type in which the cam piece C is formed separately from the shaft S and is assembled to the shaft S by shrink fitting (interference fitting). The assembly phase angle (the circumferential position around the shaft S) of each cam piece C with respect to the shaft S is set at the time of assembly corresponding to the phase angle of the cam lobe portion c2 in the completed camshaft CS.
前記のシャフトSは、例えば機械構造用炭素鋼などの金属材料からなり、中実または中空に形成された軸部材である。また、カムピースCは、例えば鍛造品や焼結材などの耐摩耗性の高い金属材料からなり、全体として卵形の外形を有する厚板状に形成されている。詳しくはカムピースCは、真円状のベース部c1と、その外方に突出するカムロブ部c2とが一体に形成されてなり、ベース部c1と同心状に設けられた軸孔c3にシャフトSが嵌入されるようになっている。 The shaft S is a shaft member made of a metal material such as carbon steel for mechanical structure and formed in a solid or hollow shape. The cam piece C is made of a highly wear-resistant metal material such as a forged product or a sintered material, and is formed in a thick plate shape having an oval outer shape as a whole. Specifically, the cam piece C is formed by integrally forming a perfect base portion c1 and a cam lobe portion c2 projecting outward, and a shaft S is provided in a shaft hole c3 provided concentrically with the base portion c1. It is designed to be inserted.
エンジンに組み込まれたカムシャフトCSは、例えば最高7000rpmなどの高速で回転するので、カムピースCの軸孔c3は、締まり嵌めでしっかりとシャフトSに固定される。さらに、本実施形態では所要の接合トルクを確保するために、接合面である軸孔c3の内周面にレーザなどによる粗面化加工が施されている。 Since the camshaft CS incorporated in the engine rotates at a high speed such as 7000 rpm at maximum, the shaft hole c3 of the cam piece C is firmly fixed to the shaft S by an interference fit. Furthermore, in this embodiment, in order to ensure a required joining torque, the inner peripheral surface of the shaft hole c3 which is a joining surface is subjected to a roughening process using a laser or the like.
−製造装置−
図1には要部のみを概略的に示すが、本実施形態に係るカムシャフトの製造装置1は、それぞれカムピースCの載置される複数のカムテーブル2を備えている。図1には最上部のカムテーブル2のみを示すが、複数のカムテーブル2が上下に並んで設けられており、各カムテーブル2上に載置されたカムピースCは、それぞれの組付け位相角度に対応する向きに位置決めされるようになっている。また、カムピースCの上方には、シャフトSが上下方向(Z方向)に延びるように支持されている。
-Manufacturing equipment-
Although only the main part is schematically shown in FIG. 1, the
ここで、カムテーブル2上に載置されたカムピースCは、後述するように加熱されて膨張し、軸孔c3の内径がシャフトSの外径よりも大きくなっている。そして、複数のカムテーブル2上に載置されたカムピースCの軸孔c3が、上下方向に見て概ね合致するように配置されている。そこで、上方のシャフトSを下方に向かって移動させて、最上部のカムピースCの軸孔c3から順に挿通させてゆけば、複数のカムピースCをシャフトSに組み付けることができる。 Here, the cam piece C placed on the cam table 2 is heated and expanded as described later, and the inner diameter of the shaft hole c3 is larger than the outer diameter of the shaft S. And the shaft hole c3 of the cam piece C mounted on the several cam table 2 is arrange | positioned so that it may correspond substantially seeing to an up-down direction. Therefore, the plurality of cam pieces C can be assembled to the shaft S by moving the upper shaft S downward and sequentially inserting it from the shaft hole c3 of the uppermost cam piece C.
詳しくは、前記カムテーブル2は平板状とされ、その上面の略中央部に、シャフトSが余裕を持って挿通される大きさのシャフト挿通孔21が開口している。このシャフト挿通孔21の開口部を囲むようにカムテーブル2の上面には、カムピースCを仮に位置決めするための複数のピン22が配設されている。これらのピン22によってカムピースCは、その軸孔c3が上下方向に見てシャフト挿通孔21に包含されるとともに、カムロブ部c2が位置決めチャック3(後述する)の方を向くように、ラフに位置決めされる。
Specifically, the cam table 2 has a flat plate shape, and a
また、カムテーブル2は、前述のようにカムピースCをシャフトSに組み付ける組付位置(図示の位置)と、この組付位置から例えば図1の左右方向(Y方向)に離れた退避位置(図示せず)との間で、図1の左側に移動されるようになっている。そして、前記組付位置においてシャフトSが挿通されるシャフト挿通孔21に連通し、かつカムテーブル2の側方(例えば図の右側方)に開放されるように切り欠き部23が設けられている。
In addition, the cam table 2 has an assembly position (position shown in the figure) where the cam piece C is assembled to the shaft S as described above, and a retreat position (see FIG. 1) away from the assembly position in the left-right direction (Y direction) in FIG. 1) to the left side of FIG. A
このように互いに連通するシャフト挿通孔21および切り欠き部23は、いずれもシャフトSの外径に対して十分に余裕のある開口幅を有しており、特に切り欠き部23は、シャフト挿通孔21から離れるに連れて幅が拡大している。そして、前記のようにカムテーブル2が退避位置に向かって水平移動するときには、このカムテーブル2から切り欠き部23を介して、余裕を持ってシャフトSが抜き出されるようになる。
Thus, both the
−位相決め機構−
前記のようにカムテーブル2上に載置され、ピン22によってラフに位置決めされたカムピースCのノーズ(カムロブ部c2の先端)と対向するように、このカムピースCのシャフトSに対する周方向の位置(即ちカムロブc2の位相)を決めるための位置決めチャック3(位置決め部材)が配設されている。
-Phase determination mechanism-
A circumferential position of the cam piece C with respect to the shaft S so as to face the nose of the cam piece C placed on the cam table 2 and positioned roughly by the pin 22 (the tip of the cam lobe portion c2) ( That is, a positioning chuck 3 (positioning member) for determining the phase of the cam lobe c2 is provided.
この位置決めチャック3は、図外のスライド機構のアーム4の先端に取り付けられており、図示しないアクチュエータによってアーム4が前後方向(図1のX方向)に動作されることにより、図1に矢印で示すようにカムピースCに対して進退するようになっている。そして、図2に示すように前進した位置で位置決めチャック3は、カムピースCのカムロブ部c2の外周をシャフトSに向けて押圧する。
The
本実施形態の位置決めチャック3は、図3に模式的に示すように前部が二股に分かれた左右2本のフィンガ部31を有しており、その両方のフィンガ部31にそれぞれ配設されたローラ32(転動部材)によって、カムロブ部c2を先端側から挟むようにして押圧する。ローラ32は、上下に延びる支軸33を介してフィンガ部31の先端に回転自在に設けられ、その外周はフィンガ部31よりも前方に位置している。
As schematically shown in FIG. 3, the
このように、カムロブ部c2を先端側から一対のローラ32によって挟むようにして押圧すると、図3(a)に模式的に示すように、左側のローラ32がカムロブ部c2の左側面を押圧する力f1と、右側のローラ32がカムロブ部c2の右側を押圧する力f2とがバランスするようにカムピースCの向きが変化して、一対のローラ32の中央を向くようになる。
When the cam lobe portion c2 is pressed so as to be sandwiched between the pair of
詳しくは、例えば図3(b)に誇張して示すように、カムピースCのノーズが左側にずれていると、カムロブ部c2の左側面を押圧する力f1が右側面を押圧する力f2よりも大きくなるので、カムピースCは右側に(即ちずれをなくす向きに)回動するようになる。なお、図3(b)には、右側のローラ32がカムロブ部c2の右側面から離れるように誇張して示しているが、より微小なずれであれば、微視的にはカムロブ部c2の右側面にローラ32が接触し、仮想線で示す力f2が作用するようになる。
Specifically, as exaggeratedly shown in FIG. 3B, for example, when the nose of the cam piece C is shifted to the left side, the force f1 that presses the left side surface of the cam lobe c2 is greater than the force f2 that presses the right side surface. Since it becomes large, the cam piece C turns to the right side (that is, in a direction to eliminate the deviation). In FIG. 3B, the
このようにしてカムロブ部c2の左右の側面がそれぞれ左右のローラ32によって押圧されることにより、図3(a)に示すように、カムピースCの軸孔c3の中心(軸心)からカムロブ部c2の頂点(カムノーズ)へ向かう線分V(カムピースCの向き)と、一対のローラ32の支軸33の軸心を結んだ線分Lとが直交するような適正な位置に、カムピースCの向きが落ち着くようになる。
In this way, the left and right side surfaces of the cam lobe portion c2 are pressed by the left and
但し、上述したようにカムピースCの軸孔c3の内周面には、カムシャフトCSの高速回転に耐え得る接合トルクを確保するために粗面化加工が施されているので、焼き嵌めのために加熱して膨張させていても、シャフトSの外周面との間には或る程度以上の摩擦力が生じる。そして、この摩擦力が前記のようなカムピースCの回動を妨げることによって、カムピースCの位置が前記の適正な位置から僅かにずれるおそれがあった。 However, as described above, the inner peripheral surface of the shaft hole c3 of the cam piece C is roughened to ensure a joining torque that can withstand high-speed rotation of the camshaft CS. Even if heated and expanded, some frictional force is generated between the shaft S and the outer peripheral surface. Then, the frictional force hinders the rotation of the cam piece C as described above, so that the position of the cam piece C may slightly shift from the proper position.
これに対して本実施形態では、位置決めチャック3とアーム4との間に例えば圧電素子からなる超音波振動子5(加振手段)を配設して、前記のようにカムピースCの位置(カムロブ部c2の位相)を調整するときに、位置決めチャック3を介してカムピースCを高周波で振動させるようにした。こうすると、カムピースCの軸孔c3の内周面とシャフトSの外周面との間の摩擦を効果的に減少させることができ、カムピースCがシャフトSの周りに回動しやすくなる。
On the other hand, in the present embodiment, an ultrasonic vibrator 5 (vibration means) made of, for example, a piezoelectric element is disposed between the
なお、超音波振動子5は、例えば、複数の圧電セラミック素子を積層させてなる公知のものであって、電極間に交流電圧を印可することによって振動を励起することができる。本実施形態では、圧電セラミック素子の積層方向が、位置決めチャック3によるカムピースCの押圧方向となるようにして、アーム4との間に配設しているので、この押圧方向に加振することになるが、これに限らず、例えば押圧方向に直交する方向に加振するようにしてもよい。
The
−カムシャフトの製造手順−
次に、上述の如き構成の製造装置1によってカムシャフトCSを製造する手順について、前記の図3を参照しながら図4のフローチャートに従って説明する。まず、最初のステップST1では、図示しないヒーターや誘導加熱装置などによってカムピースCを所定の温度まで加熱する。カムピースCの軸孔c3の内径は、室温ではシャフトSの外径よりも小さいが、室温よりも250〜300℃くらい高くなるように加熱すれば、軸孔c3の内径がシャフトSの外径よりも所定寸法だけ大きくなって、無理なくシャフトSを挿通することができる。
-Camshaft manufacturing procedure-
Next, a procedure for manufacturing the camshaft CS by the
そうして所定温度まで加熱されたカムピースCは、図示しないスライダやロボットなどによってカムテーブル2に搬送され(図1には模式的に矢印Tとして示す)、カムテーブル2上にセットされる(ステップST2:カムピース供給)。このときカムピースCは、カムテーブル2上に設けられたピン22によってラフに位置決めされ、上下方向に見ると軸孔c3がカムテーブル2のシャフト挿通孔21に包含されるようになる(ステップST3:ラフ位置決め)。
The cam piece C heated to a predetermined temperature is conveyed to the cam table 2 by a slider or a robot (not shown) (shown schematically as an arrow T in FIG. 1) and set on the cam table 2 (steps). ST2: Cam piece supply). At this time, the cam piece C is roughly positioned by the
この状態で上方からシャフトSを降下させて、最上部のカムテーブル2にセットされているカムピースCの軸孔c3に挿入し、さらにシャフトSを降下させ、2番目、3番目というように上から順に複数のカムピースCの軸孔c3にそれぞれ挿入してゆく(ステップST4:シャフト挿入)。このとき、軸孔c3の位置が多少、ずれていても、この位置のずれはカムピースCが動くことによって吸収される。 In this state, the shaft S is lowered from above and inserted into the shaft hole c3 of the cam piece C set on the uppermost cam table 2, and the shaft S is further lowered so that the second, third, etc. from above. Each is inserted into the shaft holes c3 of the plurality of cam pieces C in order (step ST4: shaft insertion). At this time, even if the position of the shaft hole c3 is slightly deviated, the deviation of this position is absorbed by the movement of the cam piece C.
そうして複数のカムピースCの軸孔c3にそれぞれシャフトSが挿通された状態で、各カムピースCのカムロブ部c2の外周に位置決めチャック3を押し当て、シャフトSに向けて押圧する。これにより、図3を参照して上述したようにカムピースCがシャフトSの周りに適正な位置まで回動する。つまり、カムロブ部c2の位相のずれがなくなるようにカムピースCの位置を調整する(ステップST5:カムロブ位相調整)。
The
この際、超音波振動子5には図外の制御回路から所定周波数の交流電圧を印可し、位置決めチャック3を介してカムピースCを高周波で振動させる。これにより、カムピースCの軸孔c3の内周面とシャフトSの外周面との間の摩擦が減少し、カムピースCがシャフトSの周りに回動することを実質、阻害しないようになる。よって、図3(a)を参照して上述した適正な位置までカムピースCを回動させることができる。
At this time, an AC voltage having a predetermined frequency is applied to the
そうしてカムピースCを回動させて適正な位置に保持しながら、例えば空気を吹き付けるなどして冷却すると、温度の低下に伴い軸孔c3が収縮して、カムピースCがシャフトSの外周に締まり嵌めによって固定される(ステップST6:焼き嵌め完了)。そこで、カムテーブル2を退避位置まで移動させれば、複数のカムピースCがそれぞれ所定位置に組み付けられたシャフトS(出来上がったカムシャフトCS)を取り出すことができる。 Then, when the cam piece C is rotated and held at an appropriate position and cooled by blowing air, for example, the shaft hole c3 contracts as the temperature decreases, and the cam piece C is tightened on the outer periphery of the shaft S. It is fixed by fitting (step ST6: shrink fitting is completed). Therefore, if the cam table 2 is moved to the retracted position, the shaft S (finished camshaft CS) in which the plurality of cam pieces C are assembled at predetermined positions can be taken out.
以上、説明したように本実施形態のカムシャフトの製造装置1では、まず、所定温度以上に加熱したカムピースCの軸孔c3にシャフトSを挿通させた状態で、カムピースCのカムロブ部c2の外周を位置決めチャック3によって押圧し、シャフトSの周りを回動させて位置決めするようにしたから、この位置決め後にずれが生じる心配がない。
As described above, in the
また、そうしてシャフトSの周りを回動させる際に、位置決めチャック3を介してカムピースCを高周波で振動させることにより、シャフトSとの間の摩擦を減少させることができるとともに、このカムピースCの回動に連れてカムロブ部c2を押圧するローラ32が回動するようにしたので、位置決めチャック3との摩擦によってカムピースCの回動が妨げられることもない。
Further, when rotating around the shaft S, the cam piece C can be vibrated at a high frequency via the
つまり、シャフトSの周りにカムピースCを、摩擦によって阻害されることなく回動させて、その位置を正確に調整することができるので、出来上がったカムシャフトCSにおけるカムロブc2の位相のずれを実質的に解消できる。そして、このカムシャフトCSを組み込んだエンジンの気筒毎の燃焼ばらつきを十分に小さくして、例えば振動の増大や出力の低下といった不具合を効果的に抑制できる。 That is, since the cam piece C can be rotated around the shaft S without being hindered by friction and the position thereof can be accurately adjusted, the phase shift of the cam lobe c2 in the completed camshaft CS is substantially reduced. Can be resolved. And the combustion dispersion | variation for every cylinder of the engine incorporating this camshaft CS can be made small enough, for example, malfunctions, such as an increase in a vibration and a fall of an output, can be suppressed effectively.
−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態の記載に限定されるものではない。前記実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することはない。例えば前記の実施形態では、V型6気筒エンジンの動弁系に用いられるカムシャフトCSについて説明したが、これに限ることはなくエンジンは、例えば3気筒や4気筒、或いは5気筒以上のものであってもよい。また、エンジンの動弁系以外のカムシャフトとして、さらにはエンジン以外のカムシャフトとしても、本発明を適用することができる。
-Other embodiments-
The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment. The description of the embodiment is merely an example, and the configuration and application of the present invention are not limited. For example, in the above-described embodiment, the camshaft CS used for the valve operating system of the V-type 6-cylinder engine has been described. There may be. Further, the present invention can be applied to a camshaft other than the valve train of the engine, and also to a camshaft other than the engine.
また、前記実施形態のカムシャフトCSでは、カムピースCを焼き嵌めでシャフトSに組み付けるようにしているが、これは冷やし嵌めであってもよい。前記実施形態において位置決めチャック3は、ローラ32を介してカムピースCのカムロブ部c2を押圧するようにしているが、ローラ32に代えてボールを用いてもよいし、ローラベアリング、ボールベアリング、ニードルベアリング等を用いることもできる。
In the camshaft CS of the above embodiment, the cam piece C is assembled to the shaft S by shrink fitting, but this may be cold fitting. In the embodiment, the
さらに、前記実施形態では、位置決めチャック3とアーム4との間に加振手段として、圧電素子を用いた超音波振動子5を介設しているが、これにも限定されず、例えば磁歪み素子を用いた超音波振動子を加振手段としてもよいし、超音波振動子以外の加振手段を用いてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
さらにまた、前記実施形態では、カムシャフトの製造装置1に複数のカムテーブル2を備えて、それぞれに載置した複数のカムピースCを同時にシャフトSに組み付けるようにしているが、これにも限定されない。カムテーブル2は1つのみとし、これにカムピースCを1つずつ載置してシャフトSに組み付けるようにすれば、装置構成の簡略化が図られる。この場合、カムピースC毎の組み付け位相角度の違いは、シャフトSをその軸心の周りに回転させることで吸収できる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
本発明は、カムシャフトにおけるカムロブの位相のずれを実質、解消することができ、このカムシャフトを組み込んだエンジンの振動の増大や出力の低下などを抑制できるものなので、例えば自動車に搭載される量産エンジンのカムシャフトに適用して効果が高い。 The present invention can substantially eliminate the cam lobe phase shift in the camshaft and can suppress an increase in vibration or a decrease in output of an engine incorporating the camshaft. Highly effective when applied to engine camshafts.
1 製造装置
2 カムテーブル
3 位置決めチャック(位置決め部材)
32 ローラ(転動部材)
33 支軸(シャフトの長手方向に延びる軸)
4 アーム
5 超音波振動子(加振手段)
CS カムシャフト
C カムピース
c1 ベース部
c2 カムロブ部
c3 軸孔
S シャフト
DESCRIPTION OF
32 Roller (rolling member)
33 Support shaft (axis extending in the longitudinal direction of the shaft)
4
CS Camshaft C Cam piece c1 Base part c2 Cam lobe part c3 Shaft hole S Shaft
Claims (1)
前記カムピースに設けられた軸孔に前記シャフトが挿通されている状態で、当該カムピースにおけるカムロブ部の外周を押圧し、シャフトに対して位置決めする位置決め部材と、
前記位置決め部材を介してカムピースを振動させる加振手段と、を備えており、
前記位置決め部材には、前記カムロブ部をその先端側から挟むように一対の転動部材が配設されて、それぞれ前記シャフトの長手方向に延びる軸の周りを転動可能に設けられていることを特徴とするカムシャフトの製造装置。 A camshaft manufacturing apparatus in which a cam piece is assembled to a shaft,
A positioning member that presses the outer periphery of the cam lobe portion in the cam piece and positions the shaft relative to the shaft in a state where the shaft is inserted into the shaft hole provided in the cam piece;
Vibration means for vibrating the cam piece via the positioning member, and
The positioning member is provided with a pair of rolling members so as to sandwich the cam lobe portion from the tip side thereof, and is provided so as to be able to roll around an axis extending in the longitudinal direction of the shaft. An apparatus for manufacturing a camshaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014256137A JP6233290B2 (en) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | Camshaft manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014256137A JP6233290B2 (en) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | Camshaft manufacturing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016114235A JP2016114235A (en) | 2016-06-23 |
JP6233290B2 true JP6233290B2 (en) | 2017-11-22 |
Family
ID=56139937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014256137A Active JP6233290B2 (en) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | Camshaft manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6233290B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1136831A (en) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Toyota Motor Corp | Three-dimensional camshaft and its manufacture |
JP2003211332A (en) * | 2002-01-21 | 2003-07-29 | Toyota Motor Corp | Manufacturing device and method for cam shaft |
JP2003227560A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Toyota Motor Corp | Shaft phase determining method of cam shaft, manufacturing method of cam shaft, and its device |
JP2013111676A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | Press fitting method and press fitting device |
-
2014
- 2014-12-18 JP JP2014256137A patent/JP6233290B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016114235A (en) | 2016-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6261348B2 (en) | Multiple functional member positioning device | |
JP6233290B2 (en) | Camshaft manufacturing equipment | |
US6000368A (en) | Three-dimensional camshaft and its manufacturing method | |
JP2010025099A (en) | Slidable continuously variable valve lift device | |
JP6291230B2 (en) | Spinning molding apparatus and spinning molding method | |
JP6508461B2 (en) | Crankshaft manufacturing method | |
CN102072245A (en) | Connecting rod and method of manufacturing thereof | |
JP2009270561A (en) | Continuous variable valve lift apparatus and group of continuous variable valve lift apparatus | |
JP5907056B2 (en) | Drive device | |
JP5029845B2 (en) | Assembly method for variable valve gear | |
JP2012122436A (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
JP6396936B2 (en) | Camshaft manufacturing method | |
JP2011224620A (en) | Method for correcting deflection of crankshaft | |
JP4127408B2 (en) | Sheet metal rocker arm manufacturing method | |
JP6164158B2 (en) | Manufacturing method of assembly camshaft | |
JP2004506114A (en) | Improvement of cam contact device | |
JP5010434B2 (en) | Induction hardening method and apparatus for crankshaft | |
JP5887825B2 (en) | Multi-axis member heat treatment apparatus and heating coil | |
JP2014190260A (en) | Method of manufacturing cam | |
JP2011224621A (en) | Method for correcting deflection of crankshaft | |
JP4155995B2 (en) | Sheet metal rocker arm manufacturing method | |
JP2013185470A (en) | Rocker arm clip and valve train | |
WO2021024892A1 (en) | Fracturing device and fracturing method for connecting rod, and manufacturing method for connecting rod | |
JP2010084716A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
WO2007114381A1 (en) | Cam follower device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170926 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170928 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171009 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6233290 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |