JPH03275907A - 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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- JPH03275907A JPH03275907A JP7407690A JP7407690A JPH03275907A JP H03275907 A JPH03275907 A JP H03275907A JP 7407690 A JP7407690 A JP 7407690A JP 7407690 A JP7407690 A JP 7407690A JP H03275907 A JPH03275907 A JP H03275907A
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- camshaft
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
- B23P2700/02—Camshafts
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (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
本発明は、内燃機関の吸気弁、排気弁を駆動させるカム
シャフトの製造方法に関するものであり、さらに詳細に
は、内燃機関の吸気弁、排気弁を駆動させるカムシャフ
トであって、軽量化が可能なカムシャフトの製造方法に
関するものである。
シャフトの製造方法に関するものであり、さらに詳細に
は、内燃機関の吸気弁、排気弁を駆動させるカムシャフ
トであって、軽量化が可能なカムシャフトの製造方法に
関するものである。
先行技術
エンジンの高出力化、低燃費化の要求が高まっているが
、これらの要求に対して、動弁系においては、多弁化、
ＤＯＨＣ，ＳＶＴなどにより、その対応が図られている
。そのため、動弁系部品であるカムシャフトに対しては
、従来の高耐摩耗性というニーズに加えて、軽量化のニ
ーズが高まっている。
、これらの要求に対して、動弁系においては、多弁化、
ＤＯＨＣ，ＳＶＴなどにより、その対応が図られている
。そのため、動弁系部品であるカムシャフトに対しては
、従来の高耐摩耗性というニーズに加えて、軽量化のニ
ーズが高まっている。
かかるカムシャフトの軽量化の要求を満足させるカムシ
ャフトとしては、鋳鉄カムシャフトを中子を用いて、鋳
抜いて、中空化し、または、ガンドリルで中空化した中
空カムシャフトや、焼結カムピースとパイプ材とを焼結
結合、または、バルジ成形したパイプ式カムシャフト、
カムピースとアルミニウムなどの軽量材料よりなるシャ
フトとを鋳ぐるみ、または、焼き嵌め成形したカムシャ
フトなどが提案されているが、中空のカムピースとアル
ミニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼き嵌め
成形したカムシャフトが、軽量化の効果が高く、近年注
目を集めている。
ャフトとしては、鋳鉄カムシャフトを中子を用いて、鋳
抜いて、中空化し、または、ガンドリルで中空化した中
空カムシャフトや、焼結カムピースとパイプ材とを焼結
結合、または、バルジ成形したパイプ式カムシャフト、
カムピースとアルミニウムなどの軽量材料よりなるシャ
フトとを鋳ぐるみ、または、焼き嵌め成形したカムシャ
フトなどが提案されているが、中空のカムピースとアル
ミニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼き嵌め
成形したカムシャフトが、軽量化の効果が高く、近年注
目を集めている。
発明の解決しようとする問題点
しかしながら、このように、中空のカムピースとアルミ
ニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼き嵌め成
形して、カムシャフトを製造する場合、カムピースには
、高耐摩耗性が要求されるため、炭化物を分散した焼結
合金が、カムピースの材料として使用されるが、そのた
め、カムピースが硬すぎて、シャフトと焼き嵌め結合す
るカムピースの内面を、十分な精度で、加工することが
困難になり、だからといって、カムピースの内面を加工
しないと、焼結によって、カムピースが収縮し、中空の
カムピースの内面が、鼓状に変形するため、カムピース
とアルミニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼
き嵌め成形する際、所定の焼き嵌め代をとることが困難
なため、シャフトを挿入することができなかったり、あ
るいは、シャフトを挿入し得たとしても、焼き嵌めによ
って、カムピースとシャフトとを強固に結合できないと
いう問題があった。
ニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼き嵌め成
形して、カムシャフトを製造する場合、カムピースには
、高耐摩耗性が要求されるため、炭化物を分散した焼結
合金が、カムピースの材料として使用されるが、そのた
め、カムピースが硬すぎて、シャフトと焼き嵌め結合す
るカムピースの内面を、十分な精度で、加工することが
困難になり、だからといって、カムピースの内面を加工
しないと、焼結によって、カムピースが収縮し、中空の
カムピースの内面が、鼓状に変形するため、カムピース
とアルミニウムなどの軽量材料よりなるシャフトとを焼
き嵌め成形する際、所定の焼き嵌め代をとることが困難
なため、シャフトを挿入することができなかったり、あ
るいは、シャフトを挿入し得たとしても、焼き嵌めによ
って、カムピースとシャフトとを強固に結合できないと
いう問題があった。
発明の目的
本発明は、中空のカムピースとシャフトとを焼き嵌めし
てカムシャフトを製造する方法において、軽量で、かつ
、力１３ピースとシャフトとが強固に焼き嵌め結合され
たカムシャフトを製造する方法を提供することを目的と
するものである。
てカムシャフトを製造する方法において、軽量で、かつ
、力１３ピースとシャフトとが強固に焼き嵌め結合され
たカムシャフトを製造する方法を提供することを目的と
するものである。
発明の構成
本発明のかかる目的は、圧粉成形した中空のカムピース
材に、浸炭処理したパイプ材を嵌合して、焼結し、焼結
カムピースを得、該焼結カムピースを内面を加工した後
、シャフトと焼き嵌めすることによって達成される。
材に、浸炭処理したパイプ材を嵌合して、焼結し、焼結
カムピースを得、該焼結カムピースを内面を加工した後
、シャフトと焼き嵌めすることによって達成される。
発明の作用
本発明によれば、圧粉成形した中空のカムピース材に、
浸炭処理したパイプ材を嵌合して、焼結する際、パイプ
材はあらかじめ浸炭処理されているため、焼結合金から
の液相の晶出が低温で起こり、焼結結合が低温でおこな
われるので、カムピース材とパイプ材を強固に結合する
ことができ、さらには、中空の焼結カムピースの内面は
、パイプ材からなっているため、その硬さが低く、容易
に、高精度で加工することができるから、シャフトと焼
き嵌めすることにより、軽量で、かつ、カムピースとシ
ャフトとが強固に焼き嵌め結合されたカムシャフトを得
ることが可能になる。
浸炭処理したパイプ材を嵌合して、焼結する際、パイプ
材はあらかじめ浸炭処理されているため、焼結合金から
の液相の晶出が低温で起こり、焼結結合が低温でおこな
われるので、カムピース材とパイプ材を強固に結合する
ことができ、さらには、中空の焼結カムピースの内面は
、パイプ材からなっているため、その硬さが低く、容易
に、高精度で加工することができるから、シャフトと焼
き嵌めすることにより、軽量で、かつ、カムピースとシ
ャフトとが強固に焼き嵌め結合されたカムシャフトを得
ることが可能になる。
実施例
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施態様につき、
詳細に説明を加える。
詳細に説明を加える。
第１図は、圧粉Ｆ＆形し、さらに、予備焼結されたカム
ピース材１と浸炭処理されたパイプ材２の略斜視図であ
り、浸炭処理されたパイプ材２は、中空のカムピース材
１の中空部に、矢印Ａの方向に嵌合される。
ピース材１と浸炭処理されたパイプ材２の略斜視図であ
り、浸炭処理されたパイプ材２は、中空のカムピース材
１の中空部に、矢印Ａの方向に嵌合される。
第２図は、圧粉成形し、さらに、予備焼結されたカムピ
ース材１の中空部に、浸炭処理されたパイプ材２を嵌合
し、焼結して得た焼結カムピース３の略斜視図であり、
焼結カムピース３の中空部４の内面は、浸炭処理された
パイプ材２により構成されている。ここに、パイプ材２
は浸炭処理されているため、焼結合金からの液相の晶出
が低温で起こり、焼結結合が低温でおこなわれるから、
カムピース材１とパイプ材２とが強固に結合した焼結カ
ムピース３が得られる。
ース材１の中空部に、浸炭処理されたパイプ材２を嵌合
し、焼結して得た焼結カムピース３の略斜視図であり、
焼結カムピース３の中空部４の内面は、浸炭処理された
パイプ材２により構成されている。ここに、パイプ材２
は浸炭処理されているため、焼結合金からの液相の晶出
が低温で起こり、焼結結合が低温でおこなわれるから、
カムピース材１とパイプ材２とが強固に結合した焼結カ
ムピース３が得られる。
こうして、得られた焼結カムピース３は、その中空部４
の内面が、すなわち、浸炭処理されたパイプ材２の内表
面が、所定のように加工される。
の内面が、すなわち、浸炭処理されたパイプ材２の内表
面が、所定のように加工される。
ここに、パイプ材２は、焼結合金に比して、その硬度が
はるかに低いから、焼き嵌めされるべきシャフトとの間
に、所望の焼き嵌め代が得られるように、高精度に、焼
結カムピース３の内面を加工することが可能になる。
はるかに低いから、焼き嵌めされるべきシャフトとの間
に、所望の焼き嵌め代が得られるように、高精度に、焼
結カムピース３の内面を加工することが可能になる。
第３図は、焼結カムピース３の中空部４の内面が、すな
わち、浸炭処理されたパイプ材２の内表面が所定のよう
に加工された後の焼結カムピース３およびアルミニウム
からなるシャフト５の略斜視図であり、シャフト５には
、焼結カムピース３の内面と、所定の焼き嵌め代が形成
されるように加工された接合部６が形成されている。
わち、浸炭処理されたパイプ材２の内表面が所定のよう
に加工された後の焼結カムピース３およびアルミニウム
からなるシャフト５の略斜視図であり、シャフト５には
、焼結カムピース３の内面と、所定の焼き嵌め代が形成
されるように加工された接合部６が形成されている。
第４図は、シャフト５が、その結合部６が、焼結カムピ
ース３の内面に当接するように、挿入され、焼き嵌めさ
れた後のカムシャフト７の略斜視図である。
ース３の内面に当接するように、挿入され、焼き嵌めさ
れた後のカムシャフト７の略斜視図である。
本実施態様によれば、焼結カムピース３は、圧粉成形し
、さらに、予備焼結されたカムピース材１の中空部に、
浸炭処理されたパイプ材２を嵌合し、焼結することによ
って得られるため、焼結の際、焼麩合金からの液相の晶
出が低温で起こり、焼結結合が低温でおこなわれるから
、カムピース材１とパイプ材２とが強固に結合した焼結
カムピース３を得ることができ、さらには、こうして得
られた焼結カムピース３の中空部４の内面は、浸炭処理
されたパイプ材２の内表面により形成されており、パイ
プ材２は、焼結合金に比して、その硬度がはるかに低い
から、焼き嵌めされる次きシャフトとの間に、所望の焼
き嵌め代が得られるように、高精度に、焼結カムピース
３の内面を加工することが可能になり、したがって、焼
結カムピース３とアルミニウム製のシャフト５とを焼き
嵌めすることにより、軽量で、かつ、カムピース３とシ
ャフト５とが強固に焼き嵌め結合されたカムシャフト７
を得ることができる。
、さらに、予備焼結されたカムピース材１の中空部に、
浸炭処理されたパイプ材２を嵌合し、焼結することによ
って得られるため、焼結の際、焼麩合金からの液相の晶
出が低温で起こり、焼結結合が低温でおこなわれるから
、カムピース材１とパイプ材２とが強固に結合した焼結
カムピース３を得ることができ、さらには、こうして得
られた焼結カムピース３の中空部４の内面は、浸炭処理
されたパイプ材２の内表面により形成されており、パイ
プ材２は、焼結合金に比して、その硬度がはるかに低い
から、焼き嵌めされる次きシャフトとの間に、所望の焼
き嵌め代が得られるように、高精度に、焼結カムピース
３の内面を加工することが可能になり、したがって、焼
結カムピース３とアルミニウム製のシャフト５とを焼き
嵌めすることにより、軽量で、かつ、カムピース３とシ
ャフト５とが強固に焼き嵌め結合されたカムシャフト７
を得ることができる。
以下、本発明の効果を、より一層明確なものとするため
、実施例および比較例を挙げる。
、実施例および比較例を挙げる。
実施例
重量比で、Ｃ： ２．４％、Ｐ ： １．２％、Ｍｏ：
４．５％、Ｃｒ ： ８．８％、残部がＦｅで、粉末粒
度１５０メツシユ以下の耐摩耗製合金粉末に、ステアリ
ン酸亜鉛を２重量％を添加し、混合した後、５．５ｔｏ
ｎ／ｃ／の圧力で、プレス成形し、カムピース圧粉体を
得た。こうして得られたカムピース圧粉体を、水素雰囲
気下で、６００℃に加熱された炉内で、予備焼結し、中
空部を有するカムピース材を得た。
４．５％、Ｃｒ ： ８．８％、残部がＦｅで、粉末粒
度１５０メツシユ以下の耐摩耗製合金粉末に、ステアリ
ン酸亜鉛を２重量％を添加し、混合した後、５．５ｔｏ
ｎ／ｃ／の圧力で、プレス成形し、カムピース圧粉体を
得た。こうして得られたカムピース圧粉体を、水素雰囲
気下で、６００℃に加熱された炉内で、予備焼結し、中
空部を有するカムピース材を得た。
次いで、外径が２５．４ ｍｍ、厚さが１．６ ｍｍの
ＳＴＫＭＩＩＡよりなるパイプ材を、カムピース材と等
しい幅にカットした後、浸炭処理して、表面炭素濃度が
、０．７ないし０．９％の浸炭処理パイプ材を得た。
ＳＴＫＭＩＩＡよりなるパイプ材を、カムピース材と等
しい幅にカットした後、浸炭処理して、表面炭素濃度が
、０．７ないし０．９％の浸炭処理パイプ材を得た。
こうして得られた浸炭処理パイプ材を、カムピース材の
中空部内に挿入し、真空炉で、１０６０℃まで、加熱、
昇温し、１０６０℃に、２０分間保持した後、９００℃
まで降温し、９００℃に、３０分保持した後、窒素ガス
を吹きつけて、焼き入れをおこなった。その後、５６０
℃の真空炉内に、１００分間保持し、焼き戻しをおこな
って、ＨＲＣ硬度が５６の炭化物分散型の焼結合金カム
ピース材の中空部に、パイプ材が焼結結合された複合カ
ムピースを得た。こうして得られた複合カムピースのパ
イプ材の内径を、２４．４５０ｍｍに加工した。
中空部内に挿入し、真空炉で、１０６０℃まで、加熱、
昇温し、１０６０℃に、２０分間保持した後、９００℃
まで降温し、９００℃に、３０分保持した後、窒素ガス
を吹きつけて、焼き入れをおこなった。その後、５６０
℃の真空炉内に、１００分間保持し、焼き戻しをおこな
って、ＨＲＣ硬度が５６の炭化物分散型の焼結合金カム
ピース材の中空部に、パイプ材が焼結結合された複合カ
ムピースを得た。こうして得られた複合カムピースのパ
イプ材の内径を、２４．４５０ｍｍに加工した。
次いで、７０７５−Ｔ６Ａ１合金よりなる丸棒状のシャ
フトの複合カムピースの内面に当接する部位を、２４．
５００ ｍｍに加工した。
フトの複合カムピースの内面に当接する部位を、２４．
５００ ｍｍに加工した。
その後、複合カムピースを、４８０℃に加熱して、焼き
嵌め代５０μにて、シャフトを、複合カムピースの中空
部に挿入し、焼き嵌めして、カムシャフトを得た。
嵌め代５０μにて、シャフトを、複合カムピースの中空
部に挿入し、焼き嵌めして、カムシャフトを得た。
こうして得られたカムシャフトのカムピース表面を研削
加工した後、カムピースとシャフト・との焼き嵌め強度
を測定したところ、１．５００ｋｇ−ｃｍのトルクで、
はじめて、カムピースのシャフトからのずれが生じた。
加工した後、カムピースとシャフト・との焼き嵌め強度
を測定したところ、１．５００ｋｇ−ｃｍのトルクで、
はじめて、カムピースのシャフトからのずれが生じた。
比較例
実施例と同一の組成で、同様にして、予備焼結して得ら
れた中空部を有するカムピース材を、真空炉で、１０８
０℃まで加熱、昇温し、１０８０℃に、２０分間保持し
た後、実施例と同一の条件で、焼き入れ、焼き戻しをお
こない、ＨＲ，Ｃ硬度が５６の炭化物分散型の焼結合金
カムピースを得た。こうして、得られたカムピースの中
空部内面は、鼓状に変形しており、中空部の内径寸法は
、２４、４５０ないし２４．６１０ｍｍの範囲にあった
。
れた中空部を有するカムピース材を、真空炉で、１０８
０℃まで加熱、昇温し、１０８０℃に、２０分間保持し
た後、実施例と同一の条件で、焼き入れ、焼き戻しをお
こない、ＨＲ，Ｃ硬度が５６の炭化物分散型の焼結合金
カムピースを得た。こうして、得られたカムピースの中
空部内面は、鼓状に変形しており、中空部の内径寸法は
、２４、４５０ないし２４．６１０ｍｍの範囲にあった
。
次いで、このカムピースを、４８０℃に加熱し、実施例
と同一のシャフトを挿入して、焼き嵌め代５０μにて、
焼き嵌めをおこない、カムシャフトを得た。
と同一のシャフトを挿入して、焼き嵌め代５０μにて、
焼き嵌めをおこない、カムシャフトを得た。
こうして得られたカムシャフトのカムピース表面を研削
加工した後、カムピースとシャフトとの焼き嵌め強度を
測定したところ、３５０ｋｇ−ｃｍのトルクで、カムピ
ースのシャフトからのずれが生じた。
加工した後、カムピースとシャフトとの焼き嵌め強度を
測定したところ、３５０ｋｇ−ｃｍのトルクで、カムピ
ースのシャフトからのずれが生じた。
以上の実施例および比較例より明らかなように、本発明
にかかる方法により製造されたカムシャフトは、比較例
に比して、カムピースとシャフトとが、きわめて強固に
結合していることが判明した。
にかかる方法により製造されたカムシャフトは、比較例
に比して、カムピースとシャフトとが、きわめて強固に
結合していることが判明した。
本発明は、以上の実施例態様および実施例に限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で
種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内包含
されるものであることはいうまでもない。
ことなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で
種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内包含
されるものであることはいうまでもない。
発明の効果
本発明によれば、中空のカムピースとシャフトとを焼き
嵌めしてカムシャフトを製造する方法において、軽量で
、かつ、カムピースとシャフトとが強固に焼き嵌め結合
されたカムシャフトを製造する方法を提供することがで
きる。
嵌めしてカムシャフトを製造する方法において、軽量で
、かつ、カムピースとシャフトとが強固に焼き嵌め結合
されたカムシャフトを製造する方法を提供することがで
きる。
第１図は、予備焼結されたカムピース材と浸炭処理され
たパイプ材の略斜視図、第２図は、焼結カムピースの略
斜視図、第３図は、その内面が加工された焼結カムピー
スおよびシャフトの略斜視図、第４図は、焼き嵌めされ
た後のカムシャフトの略斜視図である。 ｌ・・・・カムピース材、 ２・・・・パイプ材、 ３・・・・焼結カムピース、 ４・・・・焼結カムピースの中空部、 ５・・・・シャフト、 ６・・・・シャフトの焼結カムピースとの接合部、７・
・・・カムシャフト。 第１図 第３図 第２図 第４図
たパイプ材の略斜視図、第２図は、焼結カムピースの略
斜視図、第３図は、その内面が加工された焼結カムピー
スおよびシャフトの略斜視図、第４図は、焼き嵌めされ
た後のカムシャフトの略斜視図である。 ｌ・・・・カムピース材、 ２・・・・パイプ材、 ３・・・・焼結カムピース、 ４・・・・焼結カムピースの中空部、 ５・・・・シャフト、 ６・・・・シャフトの焼結カムピースとの接合部、７・
・・・カムシャフト。 第１図 第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- 中空のカムピースとシャフトとを焼き嵌めしてカムシャ
フトを製造する方法において、圧粉成形した中空のカム
ピース材に、浸炭処理したパイプ材を嵌合して、焼結し
、焼結カムピースを得、該焼結カムピースを内面を加工
した後、シャフトと焼き嵌めすることを特徴とするカム
シャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407690A JPH03275907A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | カムシャフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407690A JPH03275907A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | カムシャフトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275907A true JPH03275907A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13536721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7407690A Pending JPH03275907A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | カムシャフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275907A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2078829A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-15 | JTEKT Corporation | Camshaft apparatus |
| JP2010059912A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Toyota Motor Corp | 組立カムシャフト、カムロブおよび組立カムシャフトの組立方法 |
| JP2016105023A (ja) * | 2012-05-09 | 2016-06-09 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | 駆動シャフト潤滑 |
| CN110462199A (zh) * | 2017-03-06 | 2019-11-15 | 吉凯恩粉末冶金工程有限公司 | 共轨管路的管路区段及其制造的方法 |
| GB2574846A (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-25 | Delphi Tech Ip Ltd | Camshaft |
| JPWO2021059433A1 (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7407690A patent/JPH03275907A/ja active Pending
Cited By (11)
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| US11555474B2 (en) | 2017-03-06 | 2023-01-17 | Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh | Pipe section of a common rail line and methods for manufacturing same |
| GB2574846A (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-25 | Delphi Tech Ip Ltd | Camshaft |
| GB2574846B (en) * | 2018-06-20 | 2020-11-04 | Delphi Tech Ip Ltd | Camshaft with sleeved cam engagement |
| JPWO2021059433A1 (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | ||
| WO2021059433A1 (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 富士登 松下 | カムシャフトの製造方法およびカムシャフトの部品 |
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