JPH02197526A - カムシャフトの再溶融処理方法 - Google Patents

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、カムシャフトのカム表面を高エネルギー密度
熱源により再溶融して高硬度のチル組織を形成するため
の再溶融処理方法に関する。

［従来技術及びその課題］ 従来、耐摩耗性の要求されるエンジンのカムシャフトに
耐摩耗性を付与する方法として、カムシャフトのカム表
面にプラズマアーク、レーザービーム等の高エネルギー
密度熱源を照射して再溶融することにより、高硬度のチ
ル層を形成する方法がある。

かかる再溶融処理では、急冷による焼き割れを防止する
ため、回転治具にセットする前に予熱を行う、ところが
、このようにカムシャフトを均一に予熱しても、再溶融
処理時にはカムシャフト両端では治具への熱伝導により
降温する傾向にあり、予熱効果が薄れて焼き割れが発生
することがある。また、カムシャフト中央部では熱がこ
もるため再溶融熱により昇温する傾向にあり、同一条件
で再溶融処理すると再溶融量が極端多くなりカム表面の
粗れが大きくなり仕上加工で吸収できなくなる。更に、
再溶融後の熱伝導が悪くなって冷却速度が遅くなること
から良好なチル層が形成されず表面硬さが低下する等の
不具合が発生する。

従って均一な再溶融層が得られず製品にバラツキを生ず
る。

尚、再溶融層の均一化を図るため、隣接するカム部を連
続的に再溶融処理せずに、次に再溶融するカム部を隣接
するカム部以外のものとする再溶融処理方法が従来提案
されている（例えば特開昭６３−４１９号公報等参照）
。

［発明の目的］ 本発明は、上記の如き事情に鑑み、各カム表面の再溶融
厚さや硬さを略均−にすることのできるカムシャフトの
再溶融処理方法の提供をその目的とする。

［発明の構成］ このため本発明は、カムシャフトのカム表面に高エネル
ギー密度熱源を用いて再溶融処理を行うに際し、カムシ
ャフトの両端ジャーナル部を加熱装置により加熱すると
共に、カムシャフトの中間ジャーナル部を冷却装置によ
り冷却するようにした。

これによりカムシャフト全体の温度を制御して略均−化
することができ、各カム表面の再溶融厚さ、硬さを安定
して得られるようになる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例を示す第１図〜第３図において、鋳鉄製力ムシ
ャフ）１の各カム部Ｎ０２１〜Ｎ０１８のカム表面に、
例えばレーザービーム等の高エネルギー密度熱源装置２
から高エネルギービームを照射して再溶融処理を行うに
際し、両端部を回転治具３にセットして回転自由に支持
されたカムシャフト１の両端ジャーナル部ＩＡには、第
２図（Ａ）、（Ｂ）に示す高周波５イルからなる加熱装
Ｍ４を配置する。また、カムシャフト１中間部の３ケ所
のジャーナル部ＩＢには、第３図（Ａ）、ＣＢ）に示す
ような冷却装置５を配こする。該冷却装置５は、分割可
能な一対の銅製の上部材５Ａ　、５Ｂからなり、それぞ
れの内部に冷却水通路５ａ、５ｂが形成されている。各
冷却水通路５ａ、５ｂはバイブロ、７を介して図示しな
い冷却水供給源に接続される。そして、各カム面上に高
エネルギー密度熱源装置２から高エネルギービームを照
射して再溶融処理する際には、加熱装置ｉ！４の高周波
コイルに通電してカムシャフト１両端のジャーナル部Ｉ
Ａを加熱する一方、中間のジャーナル部ＩＢは、冷却装
Ｎ５の冷却水通路５ａ、５ｂに冷却水を通流させて冷却
を行う。

このようにすれば１回転治具３への熱伝導により降温傾
向にあったカムシャツ）１の両端カム部の降温を防止で
きると共に、再溶融熱がこもって昇温傾向にあったカム
シャフト１中間部のカム部の昇温を防止でき、カムシャ
フト１の全カム部の温度を略均−に制御することができ
る。

従って、同一の条件で再溶融処理を連続的に行っても各
カム部のカム表面の再溶融厚さ及び硬さを略均−化する
ことができ、製品のバラツキが少なく品質の良好かつ安
定したカムシャフトを製造することができる。

ところで、図示カムシャフトエは直列４気筒ＯＨＣエン
ジン用のカムシャフトであり、この場合そのカム（ｌｌ
＆１１，１〜Ｎｏ、８）は、各気筒の作動工程に合わせ
て吸気パルプ及び排気パルプを所定のタイミングで開閉
するように第４図に示す如くシャフトを中心にして所定
の角度ずらして設けられている。

そこで、前述の再溶融処理を行う場合に、処理順序を、
連続して処理するカム部とカム部との間に、少くとも１
つのカム部或いはジャーナル部を有し、かつ角度差が９
０°以上となるような順序で行う９例えば、本実施例の
カムシャフトｌの場合、処理順序としては、Ｎｏ、２→
動、５→陥、８→Ｎｏ、１→陽、３→崩、６→陥、７→
陽、４　の順序で再溶融処理を行う。

このような再溶融処理順序で行うと、直前に再溶融処理
したカム部からの熱影響を抑制することができると共に
、カムシャフト外面の温度分布の片寄りを少くできる。

従ってより一層処理時のカム表面温度差をなくすごとが
でき、品質の安定化を図ることができるものである。

［発明の効果］ 以上の如く１本発明によれば、再溶融時の各カム表面温
度を略均−にすることができるため、略均−な再溶融厚
さ及び硬さを得ることができ、カムシャフトの品質を向
上できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用した再溶融処理装置の一実施例を
示す図、第２図は同上実施例装置の加熱装置を示しくＡ
）は正面図、（Ｂ）は側面図、第３図は同上実施例装置
の冷却装置を示しくＡ）は正面図、（Ｂ）は側面図、第
４図は本実施例に適用したカムシャフトの各カム部のシ
ャフト周方向の位置関係を示す図である。 １・・・カムシャフト ＩＡ、ＩＢ・・・ジャーナル部 ２・・・高エネルギー密度熱源装置 ３・・・回転治具 ４・・・加熱装置 ５・・・冷却装置 陽、１〜Ｎｏ、８・・・カム部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カムシャフトのカム表面に高エネルギー密度熱源を用い
   て再溶融処理を行うに際し、カムシャフトの両端ジャー
   ナル部を加熱装置により加熱すると共に、カムシャフト
   の中間ジャーナル部を冷却装置により冷却すること、を
   特徴とするカムシャフトの再溶融処理方法。