JPH03194105A - カムシャフトの製造方法 - Google Patents
カムシャフトの製造方法Info
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- JPH03194105A JPH03194105A JP33448989A JP33448989A JPH03194105A JP H03194105 A JPH03194105 A JP H03194105A JP 33448989 A JP33448989 A JP 33448989A JP 33448989 A JP33448989 A JP 33448989A JP H03194105 A JPH03194105 A JP H03194105A
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0475—Hollow camshafts
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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。
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）
この発明は、例えばレーザビーム加工機（主として強力
な熱線が得られる炭酸ガスレーザ装置）などを用いて中
空カムシャフト用パイプにカム部材をレーザ溶接（ｌａ
ｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ）するようなカムシャフトの
製造方法に関する。
な熱線が得られる炭酸ガスレーザ装置）などを用いて中
空カムシャフト用パイプにカム部材をレーザ溶接（ｌａ
ｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ）するようなカムシャフトの
製造方法に関する。
（従来技術）
従来、カムシャフトを軽量化し、高出力、高回転化を達
成するために、カムシャフトを中空にし、この中空カム
シャフト用パイプにカム部材を特殊溶接したカムシャフ
トとしては、例えば、実公昭６２−２９６０６号公報に
記載の構造がある。
成するために、カムシャフトを中空にし、この中空カム
シャフト用パイプにカム部材を特殊溶接したカムシャフ
トとしては、例えば、実公昭６２−２９６０６号公報に
記載の構造がある。
上述のカムシャフトを得るには、高密度エネルギビーム
たとえばレーザビームを熱源として利用する融接法を用
いることができる。
たとえばレーザビームを熱源として利用する融接法を用
いることができる。
すなわち、第２図に示すように、中空カムシャフト用パ
イプ２１にカム部材２２を溶接するに際して、最大１０
”Ｗ／ｃｆｆｌのパワー密度が得られるレーザや電子ビ
ームなどの高エネルギビーム２３を用い、上述の中空カ
ムシャフト用パイプ２１．およびカム部材２２を回転さ
せながら固定ビームトーチからの高エネルギビーム２３
で順次溶接する方法である。
イプ２１にカム部材２２を溶接するに際して、最大１０
”Ｗ／ｃｆｆｌのパワー密度が得られるレーザや電子ビ
ームなどの高エネルギビーム２３を用い、上述の中空カ
ムシャフト用パイプ２１．およびカム部材２２を回転さ
せながら固定ビームトーチからの高エネルギビーム２３
で順次溶接する方法である。
上述の高エネルギビームを用いると、照射されたレーザ
などの高エネルギビームが材料に収納されて、材料の温
度が上昇し溶融することで、精密な溶接を行なうことが
できる利点がある反面、溶接後の冷却の影響による溶接
ひずみに起因して、カムシャフトに曲りが発生する問題
点があった。
などの高エネルギビームが材料に収納されて、材料の温
度が上昇し溶融することで、精密な溶接を行なうことが
できる利点がある反面、溶接後の冷却の影響による溶接
ひずみに起因して、カムシャフトに曲りが発生する問題
点があった。
この従来方法によるカムシャフトの曲り測定結果を第３
図に示す。
図に示す。
同図の測定結果ａ、ｂ、ｃは何れも従来方法によるカム
シャフトの曲りを、ダイヤルゲージを用いて溶接開始位
置から円周方向に３０度毎、合計１２箇所測定した結果
を示し、溶接開始位置から１８０度の箇所においてピー
クとなるマイナス０゜０２〜０．０４ｍｍ程度の曲りが
測定された。
シャフトの曲りを、ダイヤルゲージを用いて溶接開始位
置から円周方向に３０度毎、合計１２箇所測定した結果
を示し、溶接開始位置から１８０度の箇所においてピー
クとなるマイナス０゜０２〜０．０４ｍｍ程度の曲りが
測定された。
このような溶接後の変形量は例えば研削加工により矯正
することが考えられるが、一般に上述の中空カムシャフ
ト用パイプ２１には浸炭処理を施すので、曲りが大きい
場合には浸炭層の深さの関係上、充分な矯正が困難とな
る問題点を有していた。
することが考えられるが、一般に上述の中空カムシャフ
ト用パイプ２１には浸炭処理を施すので、曲りが大きい
場合には浸炭層の深さの関係上、充分な矯正が困難とな
る問題点を有していた。
（発明の目的）
この発明は、高密度エネルギビーム溶接によるカムシャ
フトの曲りを防止することができるカムシャフトの製造
方法の提供を目的とする。
フトの曲りを防止することができるカムシャフトの製造
方法の提供を目的とする。
（発明の構成）
この発明は、中空カムシャフト用パイプにカム部材を溶
接するカムシャフトの製造方法であって、上記中空カム
シャフト用パイプにカム部材を組付けた後に、高エネル
ギビームによる溶接開始位置の位相を、上記カム部材の
一側面と他側面とで１８０度ずらせて溶接するカムシャ
フトの製造方法であることを特徴とする。
接するカムシャフトの製造方法であって、上記中空カム
シャフト用パイプにカム部材を組付けた後に、高エネル
ギビームによる溶接開始位置の位相を、上記カム部材の
一側面と他側面とで１８０度ずらせて溶接するカムシャ
フトの製造方法であることを特徴とする。
（発明の効果）
この発明によれば、カム部材の両側面の溶接開始位置の
位相を互に１８０度ずらせて溶接するので、溶接ひずみ
に起因する曲りを相殺することができ、この結果、溶接
によるカムシャフトの曲りを防止することができる効果
がある。
位相を互に１８０度ずらせて溶接するので、溶接ひずみ
に起因する曲りを相殺することができ、この結果、溶接
によるカムシャフトの曲りを防止することができる効果
がある。
（実施例）
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はカムシャフトの製造方法を示し、第１図において
、１は中空カムシャフト用パイプ、２はこのパイプ１の
所定部に溶接されるべきカム部材で、上述の中空カムシ
ャフト用パイプ１にカム部材２を溶接するに際して、カ
ム部材２の一側面２ａに高エネルギビーム、例えば、レ
ーザビームＬａを照射するレーザヘッド（図示せず）と
、カム部材２の他側面２ｂにレーザビームＬｂを照射す
るレーザヘッド（図示せず）とを設けている。
、１は中空カムシャフト用パイプ、２はこのパイプ１の
所定部に溶接されるべきカム部材で、上述の中空カムシ
ャフト用パイプ１にカム部材２を溶接するに際して、カ
ム部材２の一側面２ａに高エネルギビーム、例えば、レ
ーザビームＬａを照射するレーザヘッド（図示せず）と
、カム部材２の他側面２ｂにレーザビームＬｂを照射す
るレーザヘッド（図示せず）とを設けている。
そして、上述の中空カムシャフト用パイプ１にカム部材
２を組付けた後に、２つのレーザヘッドからのレーザビ
ームＬａ、Ｌｂによる溶接開始位置３，４の位相を第１
図に示すように、上述のカム部材２の一側面２ａと他側
面２ｂとで１８０度ずらせ、−側面２ａにおいてはカム
ノーズに対応する位置３から溶接を開始し、他側面２ｂ
においてはベースサークルに対応する位置４から溶接を
開始して、中空カムシャフト用パイプ１およびカム部材
２を同図の矢印方向に回転させながら位置固定した上述
の２つのレーザヘッドからのレーザビームＬａ、Ｌｂで
上述の両側面２ａ、２ｂを同時に溶接する。
２を組付けた後に、２つのレーザヘッドからのレーザビ
ームＬａ、Ｌｂによる溶接開始位置３，４の位相を第１
図に示すように、上述のカム部材２の一側面２ａと他側
面２ｂとで１８０度ずらせ、−側面２ａにおいてはカム
ノーズに対応する位置３から溶接を開始し、他側面２ｂ
においてはベースサークルに対応する位置４から溶接を
開始して、中空カムシャフト用パイプ１およびカム部材
２を同図の矢印方向に回転させながら位置固定した上述
の２つのレーザヘッドからのレーザビームＬａ、Ｌｂで
上述の両側面２ａ、２ｂを同時に溶接する。
ここで、上述のレーザビームＬａ、Ｌｂを得るためのレ
ーザビーム加工機としては、波長０． ６９４３μｍ１
最大出力１０５Ｗのルビーレーザ、波長１．０６５μｍ
のＹＡＧ （イツトリウム・アルミニウル・ガーネット
）レーザ、波長１．０６５μｍ、最大出力１０６Ｗのガ
ラスレーザ、波長１．０６３μｍのＣＯ２レーザ（炭酸
ガスレーザ）などの気体、液体、固体の各レーザビーム
加工機から適切なものを選定し、パワー密度と照射時間
とを適宜組合せて用いる。
ーザビーム加工機としては、波長０． ６９４３μｍ１
最大出力１０５Ｗのルビーレーザ、波長１．０６５μｍ
のＹＡＧ （イツトリウム・アルミニウル・ガーネット
）レーザ、波長１．０６５μｍ、最大出力１０６Ｗのガ
ラスレーザ、波長１．０６３μｍのＣＯ２レーザ（炭酸
ガスレーザ）などの気体、液体、固体の各レーザビーム
加工機から適切なものを選定し、パワー密度と照射時間
とを適宜組合せて用いる。
このように、カム部材２の両側面２ａ、２ｂの溶接開始
位置３．４の位相を互いに１８０度ずらせて溶接するの
で、溶接ひずみに起因する曲りを相殺することができ、
この結果、溶接によるカムシャフトの曲りを防止するこ
とができる効果がある。
位置３．４の位相を互いに１８０度ずらせて溶接するの
で、溶接ひずみに起因する曲りを相殺することができ、
この結果、溶接によるカムシャフトの曲りを防止するこ
とができる効果がある。
加えて、２台の加工機で両側面２ａ、２ｂを同時にレー
ザ溶接すると、１箇所毎に溶接開始位置３．４を割出す
必要がなくなり、作業性の向上と、溶接効率の向上とを
図ることができる効果がある。
ザ溶接すると、１箇所毎に溶接開始位置３．４を割出す
必要がなくなり、作業性の向上と、溶接効率の向上とを
図ることができる効果がある。
また、ＹＡＧレーザ（ｙｔｔｒｉｕｍ−ａｌｕｍｉｎｕ
ｍ−ｇａｒｎｅｔ １ａｓｅｒ）のようにレーザ光線
の分岐が可能で、多点同時加工ができる装置を用いると
、１台の加工機で同様の効果を得ることができる。
ｍ−ｇａｒｎｅｔ １ａｓｅｒ）のようにレーザ光線
の分岐が可能で、多点同時加工ができる装置を用いると
、１台の加工機で同様の効果を得ることができる。
さらに、上述の中空カムシャフト用パイプ１を予め浸炭
処理すると、未処理のものに対して表面が黒色化される
ので、レーザビームＬａ、Ｌｂの吸収率が上昇し、反射
損失の低減を図ることができると同時に、浸炭によりカ
ムシャフトそれ自体の表面層を硬化させることができる
。
処理すると、未処理のものに対して表面が黒色化される
ので、レーザビームＬａ、Ｌｂの吸収率が上昇し、反射
損失の低減を図ることができると同時に、浸炭によりカ
ムシャフトそれ自体の表面層を硬化させることができる
。
なお、上述の実施例の製造方法に代えて、次の如き製造
方法を用いてもよい。
方法を用いてもよい。
すなわち、予め中空カムシャフト用パイプ１にカム部材
２を組付けた後に、１台のレーザビーム加工機で、まず
カム部材２の一側面２ａをカムノーズに対応する溶接開
始位置３からレーザ溶接し、−側面２ａ側のレーザ溶接
終了後に、例えば、ＮＣ制御等によりカム部材２の他側
面２ｂにおける」二連の溶接開始位置３に対して１８０
度位相がずたベースサークルに対応する溶接開始位置４
を割出し、次にこの割出された溶接開始位置４から他側
面２ｂ側を上述のレーザビーム加工機でレーザ溶接して
もよい。
２を組付けた後に、１台のレーザビーム加工機で、まず
カム部材２の一側面２ａをカムノーズに対応する溶接開
始位置３からレーザ溶接し、−側面２ａ側のレーザ溶接
終了後に、例えば、ＮＣ制御等によりカム部材２の他側
面２ｂにおける」二連の溶接開始位置３に対して１８０
度位相がずたベースサークルに対応する溶接開始位置４
を割出し、次にこの割出された溶接開始位置４から他側
面２ｂ側を上述のレーザビーム加工機でレーザ溶接して
もよい。
この製造方法においても、カム部材２の両側面２ａ、２
ｂの溶接開始位置３，４の位相が互いに１８０度ずれる
ので、溶接ひずみに起因する曲りを相殺することができ
、この結果、溶接によるカムシャフトの曲りを防止する
ことができる効果がある。
ｂの溶接開始位置３，４の位相が互いに１８０度ずれる
ので、溶接ひずみに起因する曲りを相殺することができ
、この結果、溶接によるカムシャフトの曲りを防止する
ことができる効果がある。
なお、高密度エネルギビームとしては、上述のレーザビ
ームの他に電子ビーム（タングステンフィラメント陰極
を加熱して放出させた熱電子を陽極に印加した８０〜１
５０ＫＶの電圧で加速し、さらに電磁レンズで集束して
工作物に衝突させるもの）を用いることもできる。
ームの他に電子ビーム（タングステンフィラメント陰極
を加熱して放出させた熱電子を陽極に印加した８０〜１
５０ＫＶの電圧で加速し、さらに電磁レンズで集束して
工作物に衝突させるもの）を用いることもできる。
また、上述のカムシャフトに対する浸炭処理は溶接前に
行っても或は溶接後に行ってもよい。
行っても或は溶接後に行ってもよい。
図面はこの発明の一実施例を示し、
第１図はカムシャフトの製造方法を示す斜視図、第２図
は従来方法を示す断面図、 第３図は従来方法により製造されたカムシャフトの曲り
測定結果を示す説明図である。 １−・・・中空カムシャフト用パイプ ２・・・カム部材 ２ａ・・・−側面 ２ｂ・・・他側面 ３．４・・・溶接開始位置 Ｌａ、Ｌｂ・・・レーザビーム
は従来方法を示す断面図、 第３図は従来方法により製造されたカムシャフトの曲り
測定結果を示す説明図である。 １−・・・中空カムシャフト用パイプ ２・・・カム部材 ２ａ・・・−側面 ２ｂ・・・他側面 ３．４・・・溶接開始位置 Ｌａ、Ｌｂ・・・レーザビーム
Claims (1)
- （１）中空カムシャフト用パイプにカム部材を溶接する
カムシャフトの製造方法であって、 上記中空カムシャフト用パイプにカム部材を組付けた後
に、高エネルギビームによる溶接開始位置の位相を、上
記カム部材の一側面と他側面とで１８０度ずらせて溶接
する カムシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33448989A JPH03194105A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | カムシャフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33448989A JPH03194105A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | カムシャフトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194105A true JPH03194105A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18277973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33448989A Pending JPH03194105A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | カムシャフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03194105A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079661A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Karl Merz | Nockenwelle sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung |
| WO2001098020A1 (de) * | 2000-06-23 | 2001-12-27 | Karl Merz | Verfahren zur herstellung einer nocke für eine nockenwelle |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33448989A patent/JPH03194105A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079661A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Karl Merz | Nockenwelle sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung |
| JP2003531329A (ja) * | 2000-04-14 | 2003-10-21 | メルツ，カール | カムシャフト，その製造方法及びその製造装置 |
| US6892687B2 (en) | 2000-04-14 | 2005-05-17 | Karl Merz | Camshaft and a method and a device for producing the same |
| JP4686099B2 (ja) * | 2000-04-14 | 2011-05-18 | メルツ，カール | カムシャフト及びその製造方法 |
| WO2001098020A1 (de) * | 2000-06-23 | 2001-12-27 | Karl Merz | Verfahren zur herstellung einer nocke für eine nockenwelle |
| US7020962B2 (en) | 2000-06-23 | 2006-04-04 | Karl Merz | Method for producing a cam for a camshaft |
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