JPH01240605A - カムシャフトの製造方法 - Google Patents

カムシャフトの製造方法

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JPH01240605A JP63061911A JP6191188A JPH01240605A JP H01240605 A JPH01240605 A JP H01240605A JP 63061911 A JP63061911 A JP 63061911A JP 6191188 A JP6191188 A JP 6191188A JP H01240605 A JPH01240605 A JP H01240605A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃４Ｉ！閏の動弁機構に使用されるカムシャ
フトの製造方法に関するものであり、さらに詳しく述べ
ると、鋼材のシャフトに内外二層からなる焼結材のカム
ピースを組付けたカムシャフトの製造方法の改良に係る
ものである。
［従来技術］ カムピース等の組付部品を二層又はそれ以上の焼結材か
ら製造してこれを鋼材のシャフトに結合させてなるカム
シャフトについては多くの提案がなされている０例えば
、特開昭５８−４１２１１号によって開示されたカムロ
ブは三層構造で、内層は鋼製スリーブ、中層と外層は液
相焼結材であり、シャフトへは鋼製スリーブを溶接する
ことにより取付けられる。実開昭５８−１９１４５８号
のカムピースも三層構造で、内層と外層が液相焼結材、
中層が固相焼結材であり、シャフトへは液相焼結により
組付けられる。実開昭５８−１９２９４２号のジャーナ
ルは二層構造であり、内層は液相焼結材、外層は固相焼
結材である。特開昭５９−２１９４０２号のカムピース
は内層が液相焼結材、外層が鋳鉄系焼結材の二層構造で
ある。特開昭６０−３９１０５号のカムピースは内層が
銅系焼結材、外層が鉄系焼結材の二層構造である。
特開昭６０−４３４０５号のカムロブは内層が収縮率２
％未満の焼結材、外層が収縮率２％以上の焼結材からな
る二層構造である。特開昭５９−１５５６６０号のカム
ピースは内層が高靭性焼結材又は溶製合金材、外層が耐
摩耗性焼結材からなるが、シャフトへはバルジ成形によ
り組付けられる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の公知技術については次の問題点が存在する。
特開昭５８−４１２１１号のものは、内層の鋼製スリー
ブをシャフトに溶接するための製造工程が必要であり、
コストが高くなる。
実開昭５８−１９１４５８号のものは、焼結材が三層に
なるため、プレスのグイセット及び金型が複雑になる。
又、固相焼結材と液相焼結材の境界面における接合、特
に内層と中層との接合についての信頼性が低い。
実開昭５８−１９２９４２号のものは、同じく固相焼結
材と液相焼結材の境界面における接合についての信頼性
が低い・　　　　、、。
特開昭５９−２１９４０２号のものは、同じく鋳鉄系焼
結材と液相焼結材の境界面における接合についての信頼
性が低い。
特開昭６０−３９１０５号のものは、内層の銅が焼結過
程の早期に外層の焼結材に溶浸すると、外層を膨大させ
るから、不良品の発生率が比較的高い。
特開昭６０−４３４０５号のものは、内層の焼結材の収
縮率が２％未満のため、シャフトとの結合についての信
頼性が低い。
特開昭５９−１５５６６０号のものは、シャフトにバル
ジ成形によって組付けるため、シャフトの形状が制約さ
れる。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、その目的とするところは、二層の焼結材からなるカム
ピースをシャフトに組付けてカムシャフトを製造する方
法において、工程数が少なく、焼結合金の内層が焼結に
よってシャフトに確実に結合し、内層と外層の境界面に
おける接合の信頼性が高いものを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため１本発明が採用する手段は、内
外二層の焼結材からなるカムピースをシャフトの外周面
に拡散接合させてカムシャフトを製造する方法において
、粉末成形時の異なる液相焼結材からなる“内外二層の
カムピースを形成し、外層液相焼結材の拡散接合時の寸
法収縮率をカムシャフト長手方向において内層液相焼結
材よりも大きい４〜ｌＯ％に調質し、内層液相焼結材の
寸法収縮率を２．５〜６％に調質したことにある。
［作用］ 二つの異なる液相焼結材を粉末成形時に内外二層のグリ
ーンカムピースに形成すると、内外二層の境界面におい
て二つの液相焼結材は容易に絡み合うから、接合の信頼
性は高い、焼結材が共に液相であり、外層のものが内層
のものよりも収縮率が大きいため、この接合は確実にな
り、信頼性はさらに向上する。内層の焼結材の収縮率を
小さくすると、カムピースの基準位置に対する長平方向
のずれが小さくなるから、カムピース等の嵌合部品の間
隔が狭くなっても、支障を生ずることは少なくなり、又
、カムピースに隣接してジャーナルを設けることも容易
になる。
外層焼結材の収縮率が４％未満になると、内層焼結材の
収縮率が小さいときにバックアップすることができない
から、シャフトとの接合の信頼性が低下する。逆に内層
焼結材の収縮率が大きくなって、内外の収縮率の差が小
さくなると、内外層の接合が不十分になる。しかし、外
層焼結材の収縮率が１０％を越えると、液層発生量が過
多となり、著しく変形するおそれがある。したがつて、
外層焼結材の収縮率の範囲は４〜１０％とする。又、内
層焼結材の収縮率が２．５％未満ではシャフトとの結合
が不充分であり、信頼性に欠ける。しかし、内層焼結材
の収縮率が６％を越えると、外層焼結材の収縮率を１０
％以上にしないと、内外層の収縮率の差が大きくならな
い、したがって、内層焼結材の収縮率の範囲は２．５％
〜６％とする。
［実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図及び第２図は粉末成形した内外二層のグリーンカ
ムピースの正面図及び断面図であり、ＡはＦｅ−Ｃ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金の外層液相焼結材、ＢはＦｅ−Ｃ
−Ｐ系又はＦｅ−Ｃ−Ｐ−Ｍｏ系合金の液相焼結材であ
る。外層焼結材Ａと内層焼結Ｂはカムシャフト長手方向
寸法の収縮率が８％と４％にそれぞれ調質した。
第３図に示すように、このグリーンカムピースを鋼製の
シャフトｌＯに嵌合して所定の液相温度で焼結し、内外
二層の焼結材からなるカムピース２０を備えたカムシャ
フトを製造した。焼結によって、外層焼結材ＡのＦｅ−
Ｃ−Ｎｉ　−Ｃｒ−Ｍ。
系合金は比較的多くの炭化物を析出するから硬度が高く
、＃摩耗性に優れ、摺動するカムピースの表面材に適し
たものになる。内外層焼結材Ａ、　Ｂは粉末成形時に内
外二層に形成され、境界面において相互に十分絡み合う
だけでなく、内外焼結材Ａ、Ｂの収縮率の差も４％と比
較的大きいから、焼結によって両者は確実に接合し、接
合の信頼性も高い、又、内層焼結材Ｂの収縮率は４％で
あるから、焼結によって鋼製シャフトの外周に十分拡散
接合する。
第４図及び第５図に示すグリーンカムピースは内層焼結
材Ｂのカムシャフト長手方向の幅を外層焼結材Ａの半分
にしたものであり、これによって焼結時のカムピースの
幅方向数ｌｉｉ量が小さくなり、材料も節約されるから
、カムシャフト長手方向の寸法公差が小さくなるだけで
なく、材料コストも節減される。内外層焼結材Ａ、Ｂの
液相焼結合金は前記実施例と同一であるが、収縮率は外
層焼結材Ａを６％に、内層焼結材を３％に調質した。一
般に、内層焼結材Ｂは外層焼結材Ａよりも粉末の流動性
が良好であり、充填高さが同じでも、圧粉成形後の密度
は高くなる傾向があるから、内層焼結材Ｂの幅を小さく
すればさらに密度は高くなり収縮率はおのずから外層焼
結材Ａよりも小さくなり、調質は至極簡単になる。
第６図に示すように、このグリーンカムピースを鋼製シ
ャフト１０にはめた後に焼結してカムシャフトを製造す
ると、長手方向の寸法公差の小さいカムピース２０を持
つカムシャフトが得られる。カムピース２０の鋼製シャ
フトｌＯへの接合及びカムピース２０の内外二層の接合
は前記実施例のものと同様に強固であり、高い信頼性を
有する。
［発明の効果］ 上記の通り、本発明の方法は、Ｆｅ−Ｃ−Ｐ−Ｎ　ｉ　
−Ｃｒ　−Ｍ　ｏ系の外層液相焼結材とＦｅ−Ｃ−Ｐ系
又はＦｅ−Ｃ−Ｐ−Ｍｏ系の内層液相焼結材を圧粉成形
時に内外二層に形成し、外層焼結材及び内層焼結材の焼
結時の収縮率を４〜１０％及び２．５〜６％に調質する
と共に、外層焼結材の収縮率を常に内層焼結材よりも大
きく設定し、内層焼結材を鋼製のシャフトに直接拡散接
合させるから、従来の内外二層の性質が液相材と固相材
のように大きく相違していたものや、内外二層の焼結時
の収縮率の差の小さなものに比べると、内外二層の境界
における接合の信頼性が著しく高いという優れた効果を
奏する。又、内層焼結材のカムシャフト長手方向の幅を
外層焼結材よりも小さくしたものは、焼結後の長手寸法
公差が小さくなる上に、材料も節減されるという格別の
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の方向の一実施例のグリーン
カムピースの側面図及び断面図、第３図は焼結後のカム
ピースの側面図、第４図及び第５図は他の実施例の第１
図及び第２図に相当する図、 第６図は同じく他の実施例の第３図に相当する図である
。 図のおいて、符号Ａは外層液相焼結材、Ｂは内層液相焼
結材、ｌＯはシャフト、２０はカムピースをそれぞれ示
す。 出願人　日本ピストンリング株式会社 第１図　第２図 第４図　第５図 面直の浄書（内容に変更なし） 第゛３図 第６図□ 手続補正書彷史 昭和６３年　４月１１日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）内外二層の焼結材からなるグリーンのカムピースを
    鋼製のシャフトに取付ける工程と、焼結によって前記カ
    ムピースを前記シャフトの外周部に拡散接合させる工程
    とからなるカムシャフトの製造方法において、外層液相
    焼結材との内層液相焼結材は粉末成形時に内外二層に形
    成され、焼結時の収縮率はカムシャフト長手方向におい
    て前記外層液相焼結材が４〜１０％に、前記内層液相焼
    結材が２．５〜６％にそれぞれ調質されると共に前記外
    層液相焼結材の収縮率は前記内層液相焼結材よりも大き
    く設定されたことを特徴とするカムシャフトの製造方法
    。 ２）内層は外層よりもカムシャフト長手方向の幅が狭く
    形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカムシャ
    フトの製造方法。
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