JPH03288051A - カムシャフトおよびその製造方法 - Google Patents
カムシャフトおよびその製造方法Info
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- JPH03288051A JPH03288051A JP8666590A JP8666590A JPH03288051A JP H03288051 A JPH03288051 A JP H03288051A JP 8666590 A JP8666590 A JP 8666590A JP 8666590 A JP8666590 A JP 8666590A JP H03288051 A JPH03288051 A JP H03288051A
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Landscapes
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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。
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〉
この発明はエンジンのカムシャフトの改良に関する。
（従来の技術〉
近年、車両用等のエンジンの高出力化、省燃費化の傾向
に伴って、動弁系においても構成部材の軽量化が図られ
ている。特に動弁系部品の中でも大型部品の範晴に属す
るカムシャフトに対しては、従来の高耐摩耗性の要求に
加えて高度の軽量化も要求されている。
に伴って、動弁系においても構成部材の軽量化が図られ
ている。特に動弁系部品の中でも大型部品の範晴に属す
るカムシャフトに対しては、従来の高耐摩耗性の要求に
加えて高度の軽量化も要求されている。
このような軽量化の要求に答えるために種々の試みがあ
るが、例えば特開昭５８−１２１３５４号公報には、鉄
系材料からなるカムピースをアルミニウム合金からなる
シャフト部に鋳包み複合化する技術が開示されている。
るが、例えば特開昭５８−１２１３５４号公報には、鉄
系材料からなるカムピースをアルミニウム合金からなる
シャフト部に鋳包み複合化する技術が開示されている。
これによれば、カムシャフトの高度の軽量化が期待され
る。
る。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記公報に記載されたようなアルミニウム系複
合カムシャフトにおいては、次のような問題を発生する
可能性がある。すなわち、第７図に示すように、この種
のアルミニウム系複合カムシャフト１は、予め所定形状
に成形されたカムピース２がアルミニウム合金からなる
シャフト部３に鋳込まれることによって複合化された形
状をしているが、鋳造過程におけるアルミニウム合金の
凝固収縮に起因して、シャフト部３とカムピース２との
対接部位４に微小な隙間（３０〜５０μｍ〉が発生する
ことがあり、種々の不都合を招くおそれがあって改善の
余地が残る。
合カムシャフトにおいては、次のような問題を発生する
可能性がある。すなわち、第７図に示すように、この種
のアルミニウム系複合カムシャフト１は、予め所定形状
に成形されたカムピース２がアルミニウム合金からなる
シャフト部３に鋳込まれることによって複合化された形
状をしているが、鋳造過程におけるアルミニウム合金の
凝固収縮に起因して、シャフト部３とカムピース２との
対接部位４に微小な隙間（３０〜５０μｍ〉が発生する
ことがあり、種々の不都合を招くおそれがあって改善の
余地が残る。
この発明は、アルミニウム系複合カムシャフトにおける
上記の問題に対処するもので、別体のカムピースとシャ
フト部との接合強度を向上させることを目的とする。
上記の問題に対処するもので、別体のカムピースとシャ
フト部との接合強度を向上させることを目的とする。
（課題を解決するための手段〉
すなわち、本願の請求項１の発明（以下、第１発明とい
う〉に係るカムシャフトは、別材料からなるカムピース
にアルミニウム系材料からなるシャフト部を鋳込んで一
体化した構成において、上記カムピースとシャフト部と
の間に軟窒化層を介在させたことを特徴とする。
う〉に係るカムシャフトは、別材料からなるカムピース
にアルミニウム系材料からなるシャフト部を鋳込んで一
体化した構成において、上記カムピースとシャフト部と
の間に軟窒化層を介在させたことを特徴とする。
また、本願の請求項２の発明（以下、第２発明という）
に係るカムシャフトの製造方法は、別材料のカムピース
とシャフト部とを一体化するものにおいて、上記カムピ
ースの少なくとも内周面を軟窒化処理することにより表
面粗度の大きい軟窒化層を形成し、次いでこのカムピー
スを鋳型にセットして、アルミニウム系金属溶湯により
該カムピースを鋳込みながらシャフト部を鋳造すること
により、このシャフト部とカムピースとの間に上記軟窒
化層を介在させることを特徴とする。
に係るカムシャフトの製造方法は、別材料のカムピース
とシャフト部とを一体化するものにおいて、上記カムピ
ースの少なくとも内周面を軟窒化処理することにより表
面粗度の大きい軟窒化層を形成し、次いでこのカムピー
スを鋳型にセットして、アルミニウム系金属溶湯により
該カムピースを鋳込みながらシャフト部を鋳造すること
により、このシャフト部とカムピースとの間に上記軟窒
化層を介在させることを特徴とする。
（作 用〉
すなわち、上記の構成によれば、カムシャフトのシャフ
ト部を形成するアルミニウム系材料が鋳造後に凝固収縮
したとしても、カムピースの内周面には予め軟窒化層が
形成されているので、この軟窒化層の凹凸によるアンカ
ー効果により上記シャフト部とカムピースとの間に隙間
が発生するのが防止されて、良好な複合化が行われるこ
とになる。
ト部を形成するアルミニウム系材料が鋳造後に凝固収縮
したとしても、カムピースの内周面には予め軟窒化層が
形成されているので、この軟窒化層の凹凸によるアンカ
ー効果により上記シャフト部とカムピースとの間に隙間
が発生するのが防止されて、良好な複合化が行われるこ
とになる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の
実施例は第１、第２発明に共通するものである。
実施例は第１、第２発明に共通するものである。
まず、第１図は第１実施例に係るカムシャフト１０の構
造の概略を示すもので、このカムシャツ）１０は、予め
所定形状に形成した耐摩耗性鉄系焼結合金からなるカム
ピース１１と、該ピース１１の中空部分に貫通配置され
たアルミニウム合金からなるシャフト部１２とが一体に
接合されている。
造の概略を示すもので、このカムシャツ）１０は、予め
所定形状に形成した耐摩耗性鉄系焼結合金からなるカム
ピース１１と、該ピース１１の中空部分に貫通配置され
たアルミニウム合金からなるシャフト部１２とが一体に
接合されている。
そして、上記シャフト部１２とカムピース１１との境界
部分には、第２図に拡大して示すように、カムピース１
１の本体部１１ａの表面に形成された軟窒化層１３が、
対接するシャフト部１２との間に介在されている。
部分には、第２図に拡大して示すように、カムピース１
１の本体部１１ａの表面に形成された軟窒化層１３が、
対接するシャフト部１２との間に介在されている。
次に、この実施例におけるカムシャフトの製造方法を説
明すると、まず耐摩耗性鉄系焼結合金材を加工して所定
形状のカムピース１１に成形した上で、このカムピース
１１を焼入れした後、ショツトブラスト処理を施して表
面の黒皮を除去して前処理工程を終わる。
明すると、まず耐摩耗性鉄系焼結合金材を加工して所定
形状のカムピース１１に成形した上で、このカムピース
１１を焼入れした後、ショツトブラスト処理を施して表
面の黒皮を除去して前処理工程を終わる。
ここでこの実施例における耐摩、純性鉄系焼結合金とし
ては、Ｆｅを主体すると共に、１１．４重量％のＣｒと
、１１重量％のＮｉと、２．４重量％のＣと、０．９重
量％のＭｏと、０．７重量％のＳｉと、０．４６重量％
のＰと、０．４５重量％のＭｎとを含有する組成のもの
を使用した。
ては、Ｆｅを主体すると共に、１１．４重量％のＣｒと
、１１重量％のＮｉと、２．４重量％のＣと、０．９重
量％のＭｏと、０．７重量％のＳｉと、０．４６重量％
のＰと、０．４５重量％のＭｎとを含有する組成のもの
を使用した。
そして、前処理が終わったカムピース１１をタフトライ
ド法によって軟窒化処理を行った。すなわち、上記カム
ピース１１を３６０℃の温度条件の下で６０分間余熱し
た上で、６０５℃に調節したシアン塩とシアン酸塩とを
溶がした温浴中に９０分間浸漬し、その後温浴中から取
り出して水冷した。
ド法によって軟窒化処理を行った。すなわち、上記カム
ピース１１を３６０℃の温度条件の下で６０分間余熱し
た上で、６０５℃に調節したシアン塩とシアン酸塩とを
溶がした温浴中に９０分間浸漬し、その後温浴中から取
り出して水冷した。
そうすると、第３図に示すように表面が軟窒化処理され
たカムピース１１が得られた。このカムピース１１の内
周面には、第４図に拡大して示すように、本体部１１ａ
の表面に表面粗度Ｒ□８が７．９〜＆８μｍ程度の凹凸
を有する多孔質状の軟窒化層１３が形成されているのが
光学顕微鏡観察で確認された。
たカムピース１１が得られた。このカムピース１１の内
周面には、第４図に拡大して示すように、本体部１１ａ
の表面に表面粗度Ｒ□８が７．９〜＆８μｍ程度の凹凸
を有する多孔質状の軟窒化層１３が形成されているのが
光学顕微鏡観察で確認された。
次いで、このカムピース１１を、第５．６図に示すよう
に、鋳型１４．１５にセットして型閉めする。その後、
第６図に示す溶湯口１６から６９０℃のアルミニウム合
金溶湯を加圧注湯し、凝固後上記両型１４．１５を開い
て第１図に示すように上記カムピース１１とアルミニウ
ム合金のシャフト部１２とが一体化したカムシャフト１
０を取り出した。
に、鋳型１４．１５にセットして型閉めする。その後、
第６図に示す溶湯口１６から６９０℃のアルミニウム合
金溶湯を加圧注湯し、凝固後上記両型１４．１５を開い
て第１図に示すように上記カムピース１１とアルミニウ
ム合金のシャフト部１２とが一体化したカムシャフト１
０を取り出した。
そして、カムピース１１とシャフト部１２との接合部分
の断面の拡大観察を行うと、上記第２図に示すように、
カムピース１１の本体部１１ａの表面に形成された軟窒
化層１３が、対接するシャフト部１２に密接に接合して
いるのが光学顕微鏡によって観察された。これは、上記
窒化層１３の凹凸によりアルミニウム合金のアンカー効
果が増し、シャフト部１２が凝固収縮してもカムピース
１１との間に隙間が形成されるのを阻害するからと考え
られる。
の断面の拡大観察を行うと、上記第２図に示すように、
カムピース１１の本体部１１ａの表面に形成された軟窒
化層１３が、対接するシャフト部１２に密接に接合して
いるのが光学顕微鏡によって観察された。これは、上記
窒化層１３の凹凸によりアルミニウム合金のアンカー効
果が増し、シャフト部１２が凝固収縮してもカムピース
１１との間に隙間が形成されるのを阻害するからと考え
られる。
特に、この第１実施例においては、上記焼結合金材の焼
戻し雰囲気を利用して軟窒化処理を行っているので、処
理工程が簡素化されることになる。
戻し雰囲気を利用して軟窒化処理を行っているので、処
理工程が簡素化されることになる。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
すなわち、この実施例においては、まず前処理工程にお
いて耐摩耗性高クロム合金鋳鉄よりなるカムピースをシ
ョツトブラスト処理して表面の黒皮を除去した。
いて耐摩耗性高クロム合金鋳鉄よりなるカムピースをシ
ョツトブラスト処理して表面の黒皮を除去した。
ここでこの実施例における耐摩耗性高クロム合金鋳鉄と
しては、Ｆｅを主体すると共に、１７．３重量％のＣｒ
と、３．３重量％のＣと、１．５重量％のＳｉと、０．
７重量％のＭｎと、０．４１重量％のＮｉと、０．１３
重量％のＰと、０．０６重量％のＳとを含有する組成の
ものを使用した。
しては、Ｆｅを主体すると共に、１７．３重量％のＣｒ
と、３．３重量％のＣと、１．５重量％のＳｉと、０．
７重量％のＭｎと、０．４１重量％のＮｉと、０．１３
重量％のＰと、０．０６重量％のＳとを含有する組成の
ものを使用した。
そして、前処理が終わったカムピースをガス軟窒化法に
よって軟窒化処理を行った。すなわち、ＲＸガスとＮＨ
３ガスとを１対１に混合したガス雰囲気中で、上記カム
ピースを５８０℃に調節した温度条件の下で２時間放置
することにより、表面粗度Ｒ□８が４．６〜５．９μｍ
の凹凸のある多孔質状の軟窒化層をカムピースの表面に
形成した。
よって軟窒化処理を行った。すなわち、ＲＸガスとＮＨ
３ガスとを１対１に混合したガス雰囲気中で、上記カム
ピースを５８０℃に調節した温度条件の下で２時間放置
することにより、表面粗度Ｒ□８が４．６〜５．９μｍ
の凹凸のある多孔質状の軟窒化層をカムピースの表面に
形成した。
次に、このカムピースを上記第１実施例と同様に鋳型に
セットした上で、アルミニウム合金溶湯を加圧注湯する
ことにより、カムピースを鋳込んでカムシャフトを形成
した。
セットした上で、アルミニウム合金溶湯を加圧注湯する
ことにより、カムピースを鋳込んでカムシャフトを形成
した。
そうすると、この実施例においても第２図と同様に、カ
ムピースとシャフト部とが密着しているのが光学顕微鏡
観察によって確認された。
ムピースとシャフト部とが密着しているのが光学顕微鏡
観察によって確認された。
比較例としては、上記第１実施例と同組成の耐摩耗性鉄
系焼結合金からなるカムピースをショツトブラストした
後、軟窒化処理工程を省略して鋳型にセットし、アルミ
ニウム合金溶湯を加圧注湯することによりカムシャフト
を形成した。
系焼結合金からなるカムピースをショツトブラストした
後、軟窒化処理工程を省略して鋳型にセットし、アルミ
ニウム合金溶湯を加圧注湯することによりカムシャフト
を形成した。
そうすると、カムピース内周面とシャフト部との隣接部
位に、３０〜５０μｍオーダーの隙間が形成されている
のが光学顕微鏡観察によって確認された。
位に、３０〜５０μｍオーダーの隙間が形成されている
のが光学顕微鏡観察によって確認された。
これにより、カムピースの少なくとも内周面に軟窒化層
を形成することが、アルミニウム合金からなるシャフト
部とカムピースとの接合性を向上させることが裏付けら
れた。
を形成することが、アルミニウム合金からなるシャフト
部とカムピースとの接合性を向上させることが裏付けら
れた。
なお、軟窒化処理の際にカムピースの外周面に形成され
る軟窒化層を残しておくことにより、良好な摺動特性が
得られることにもなる。
る軟窒化層を残しておくことにより、良好な摺動特性が
得られることにもなる。
（発明の効果〉
以上のように本発明によれば、カムピースをアルミニウ
ム系金属材料で鋳込む前に、該金属材料の溶湯と接触す
る部位に軟窒化層を形成するようにしているので、この
軟窒化層の凹凸によるアンカー効果により上記アルミニ
ウム系金属材料からなるシャフト部とカムピースとの間
に隙間が形成されるのが防止されて、この種のアルミニ
ウム系複合カムシャフトにおいてカムピースが強固に接
合されるという効果が得られる。
ム系金属材料で鋳込む前に、該金属材料の溶湯と接触す
る部位に軟窒化層を形成するようにしているので、この
軟窒化層の凹凸によるアンカー効果により上記アルミニ
ウム系金属材料からなるシャフト部とカムピースとの間
に隙間が形成されるのが防止されて、この種のアルミニ
ウム系複合カムシャフトにおいてカムピースが強固に接
合されるという効果が得られる。
図面は第１、第２発明に共通する実施例を示すもので、
第１図は第１実施例に係るカムシャフトの断面図、第２
図は第１図のＡ部の拡大断面構造を示す模式図、第３図
は軟窒化処理後のカムピースを示す断面図、第４図は第
３図のＢ部の拡大断面構造を示す模式図、第５図は上記
カムピースを鋳型にセットした状態を示す概略断面図、
第６図は第５図をＶｌ−Ｖｌ切断線で切断した状態を示
す概略断面図である。第７図は従来の問題点の説明図で
ある。 １０・・・カムシャフト、１１・・・カムピース、１２
・・・シャフト部、１３・・・軟窒化層、１４，１５・
・・鋳型。 第 図 箪 ３ 図 筑 図 筑 図 ■］
第１図は第１実施例に係るカムシャフトの断面図、第２
図は第１図のＡ部の拡大断面構造を示す模式図、第３図
は軟窒化処理後のカムピースを示す断面図、第４図は第
３図のＢ部の拡大断面構造を示す模式図、第５図は上記
カムピースを鋳型にセットした状態を示す概略断面図、
第６図は第５図をＶｌ−Ｖｌ切断線で切断した状態を示
す概略断面図である。第７図は従来の問題点の説明図で
ある。 １０・・・カムシャフト、１１・・・カムピース、１２
・・・シャフト部、１３・・・軟窒化層、１４，１５・
・・鋳型。 第 図 箪 ３ 図 筑 図 筑 図 ■］
Claims (2)
- （１）所定材料でなるカムピースとアルミニウム系材料
でなるシャフト部とを一体化したカムシャフトであって
、上記カムピースとシャフト部との間に軟窒化層が介在
されていることを特徴とするカムシャフト。 - （２）所定材料でなるカムピースとアルミニウム系材料
でなるシャフト部とを一体化したカムシャフトの製造方
法であって、まず上記カムピースの少なくとも内周面を
軟窒化処理することにより表面粗度の大きい軟窒化層を
形成し、次いでこのカムピースを鋳型にセットして、ア
ルミニウム系金属溶湯により該カムピースを鋳込みなが
らシャフト部を鋳造することにより、このシャフト部と
カムピースとの間に上記軟窒化層を介在させることを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP8666590A JPH03288051A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | カムシャフトおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8666590A JPH03288051A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | カムシャフトおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288051A true JPH03288051A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13893333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8666590A Pending JPH03288051A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | カムシャフトおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03288051A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8173157B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-05-08 | Toyama Chemical Co., Ltd. | Pharmaceutical composition comprising phenylamidine derivative and method of using the pharmaceutical composition in combination with antifungal agent |
| US8993603B2 (en) | 2005-04-07 | 2015-03-31 | Toyama Chemical Co., Ltd. | Pharmaceutical composition and method using antifungal agent in combination |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8666590A patent/JPH03288051A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8993603B2 (en) | 2005-04-07 | 2015-03-31 | Toyama Chemical Co., Ltd. | Pharmaceutical composition and method using antifungal agent in combination |
| US8173157B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-05-08 | Toyama Chemical Co., Ltd. | Pharmaceutical composition comprising phenylamidine derivative and method of using the pharmaceutical composition in combination with antifungal agent |
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