JPH0353009A - 焼結カムシャフトの製造方法 - 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、焼結カムシャフトの製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）近年、
自動車用エンジンの高出力化・軽量化に対する要求が増
大する中、この要求に対応すべく中空パイプを用いた軽
量カムンヤフトが開発されるようになってきており、一
部で実用化されつつある。一方、カム７セットに付設さ
れるカムピースには、動弁機構との摺接等を考慮して、
耐摩耗性および摺動特性に優れた材質が要求されるが、
このような特性を持つものとして、焼結合金が近年注目
されるようになってきている。

例えば、特公昭５８−２５７２３号公報にも開示されて
いるように、カムピース形状に成形された焼結用成形体
を中空シャフト部材に圧入嵌合せしめた後に、焼結処理
を施すことによりカムンヤフトを製造する方広か既に提
案されているが、該公知例の方法による場合、カムピー
ス形状の焼結用成形体を７セット部材の所定位置に泣置
決めするためには、圧人、カシメ等の面倒な工程を必要
とするばかりでなく、焼結用成形体の強度はそれほど高
いものではないため、圧入時等に割れとか欠けとかが発
生する場合もある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、焼結カム
ンヤフトを製造する場合におけるカムピースのンヤフト
部材への位置決めを容易且つ確実に行い得るようにする
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上記課題を解決するための手段として、粉
末合金成形体からなる複数のカムピースを、シャフト部
材外周の所定位置に位置決めするに当たって、前記シャ
フト部材外周において複数のカムピースが位置決めされ
るべき位置に、位置決め用突部をそれぞれ形成する一方
、前記カムピースにおけるシャフト嵌挿用穴の内周面に
、前記位置決め用突部が通過可能な通過溝と、前記位置
決め用突部が係合可能な係合溝とを凹設し、ンヤフト部
材測の位置決め用突部に対して各カムピースの係合溝を
順次係合せしめることによりカムピースの位置決めを行
った後焼結するようにしている。

（作　用） 本発明では、上記手段により次のような作用が得られる
。

即ち、粉末合金成形体からなるカムピースをシャフト部
材に位置決めする場合、カムピースをンヤフト部材に嵌
挿する際、目標とする位置決め位置より手前にある位置
決め用突部は通過溝との対応により通過せしめられ、そ
の後目標とする位置決め位置にある位置決め用突部に対
して係合溝を係合せしめることによりカムピースの位置
決めが行なわれる。

（発明の効果） 本発明によれば、粉末合金成形体からなる復敗のカムピ
ースを、ノヤフト部材外周の所定位置に位置決めするに
当たって、前記シャフト部材外周において＋Ｓｔａのカ
ムピースが位置決めされるへき位置に、位置決め用突部
をそれぞれ形成する一方、前記カムピースにおけるシャ
フト嵌挿用穴の内周面に、前記位置決め用突部が通過可
能な通過溝と、前記位置決め用突部が係合可能な係合溝
とを凹設し、シャフト部材側の位置決め用突部に対して
各カムピースの係合溝を順次係合せしめることによりカ
ムピースの位置決めを行った後焼結するようにしたので
、カムピースをシャフト部材に位置決めする場合、カム
ピースをシャフト部材に嵌挿する際、目標とする位置決
め位置より手前にある位置決め用突部は通過溝との対応
により通過せしめた後、目標とする位置決め位置にある
位置決め用突部に対して係合溝を係合せしめることによ
りカムピースの位置決めを行い得ることとなり、割れ、
欠け等を発生させることなく、容易且つ確実にカムピー
スの位置決めが行え、その結果、高品質の焼結カムシャ
フトが得られるという優れた効果がある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の幾つかの実施例を
説明する。

実施例ｌ 第１図ないし第４図には、本発明方法の実施例１が示さ
れている。

本実施例の焼結カムシャフトは、高強度材（例えば、Ｓ
ＴＫＭｌ６Ａ）からなる中空なシャフト部材１に対して
複数の焼結用成形体（即ち、粉末合金成形体）からなる
カムピース２，２・・をクランク角に対応させて位置決
めした後焼結することにより製造される。

本実施例のシャフト部材１の外周には、第３図図示の如
く、クランク角に対応したカムピース位置決め位置に位
置決め用突部３，３・がそれぞれ形成されている。

また、本実施例においては、前記カムピース２は、以下
に述べる射出戊形法により製せられる。

まず、射出成形用原料として使用される合金粉末として
は、例えば、粒径２０μｍ以下の鉄粉（Ｓｉ：ｏ．ｇ重
量％、Ｃ　ｒ：１３．　５重量％、Ｍｏ：０．　２重量
％、■．０２重徹％、Ｃ：２．０重量％、Ｆｅ：残部）
か使用され、上記射出成形用原料に添加されるバインタ
としては、例えば、熱可塑性樹脂としてのエチレノ酢酸
ビニルアルコールおよびアクリル樹脂と、可塑剤として
のワノクスおよびジブチルフタレートと、昇華物質とし
ての昇華性炭化水素が使用される。

そして、前記合金粉末およびバインダを、下記の如き割
合で混練して射出戊形用原料を調製する。

この時の混線温度および時間は、１２０℃Ｘ　３０ｍｉ
ｎとされ、溶融されたバインダへ金属粉末を没入するこ
とにより行なわれた。

合金粉末　　　　　　　　　　　９０重量％エチレン酢
酸ビニルアルコール　３．７重１ｉ％アクリル樹脂　　
　　　　　　　　２．０重量％ワックス　　　　　　　
　　　　２．０重量％ジブチルフタレート　　　　　　
　１２重量％昇華性炭化水素　　　　　　　　　１．１
重量％上記の如くして調製された射出成形用原料を、カ
ムピース成形用金型に射出することにより、粉末合金成
形体からなるカムピース２が成形された。

この時の射出成形条件は、射゜出圧力＝２４３０ｋｇ−
ｒ／Ｃｆｆｌ２、射出温度：９０゜Ｃ、成形時間：ｌｍ
ｉｎであった。

かくして得られたカムピース２は、第１図および第２図
図示の如く、内部中空とされ、、シャフト嵌挿用穴４の
内周面には、前記位置決め突部３が通過可能な通過溝５
と、前記位置決め用突部３が係合せしめられる係合溝６
とが相対向して形成されている。なお、各カムピース２
における係合溝６の形成位置は、カムピース２をクラン
ク角に対応して位置決めする必要があるため一定とされ
るが、通過溝５の形成位置は係合溝６と相対向した位置
に限定されない。

上記のカムピース２に対して、窒素雰囲気中（５ａｔｉ
）にて、６００°Ｃ　Ｘ　５ｈｒ、ｌＯ°Ｃ／ｈｒの昇
温により脱脂処理を施して、バインダを飛ばした後、ン
ヤフト部材１に対してカムピース２，２．２の位置決め
が行なわれる。

即ち、カムピース２をンヤフト部材１における位置決め
用突部３，３．３のうちの右端に対して位置決めする場
合、第４図（イ）図示の如く、シャフト部材１に嵌挿さ
れたカムピース２は、左端の位置決め用突部３と通過溝
５とを対応させた状態で矢印Ｘ方向に移動させた後、矢
印Ｍ方向に回転させて、第４図（口）図示の如く、次の
位置決め用突部３と通過溝５とを対応させ、その状態で
矢印Ｘ方向へ移動させた後、矢印Ｎ方向に回転させて第
４図（ハ）図示の状態とする。この時、カムピース２の
係合溝６と右端の位置決め用突部３とが対応状態とされ
ることとなり、そのまま矢印Ｘ方向へ移動させれば、第
４図（二）図示の如く、係合溝６に対して位置決め用突
部３が係合せしめられることとなる。そして、その他の
位置決め用突部３，３に対しても、前記と同様な方法に
よりそれぞれカムピース２．２が位置決めされ、かくし
てシャフト部材ｌに対するカムピース２，２．２の組付
がなされる。

上記の如くして、シャフト部材１に対してカムピース２
を組み付ける場合、カムピース２に無理な力が作用する
ことがないため、割れ、欠け等を起こす恐れは皆無であ
る。

かくして得られたカムシャフト組立品に対して、１１１
０゜Ｃｘ　３０ｍｉｎ（真空中）にて焼結を行ったとこ
ろ、焼結によりカムピース２が収縮することによる締ま
り嵌めと拡散接合とによって、カムピース２２，２とン
ヤフト部材ｌとの本接合がなされた。

その後、焼結カムシャフトに対しては、焼入れ（９００
゜Ｃ　Ｘ　３０ｎｉｎ→浦冷）および焼戻し（５５０Ｘ
　ＩＯＯｍｉｎ→油冷）が施される。

実施例２ 第５図および第６図には、本発明方法の実施例２が示さ
れている。

本実施例の場合、ンヤフト部材１に形成される位置決め
用突部３，３．３は、軸方向に一直線上に配置されてい
るのに対して、カムピース２，２．２における係合溝５
，５．５が、第６図（イ）、（口）、（ハ）図示の如く
、クランク角に対応して位相差を以って形成されている
。

なお、カムピース２の成形方法、ンヤフト部材１へのカ
ムピース２の組付方法および焼結方法等は前述の実施例
１の場合と同様なので、重復を避けてその説明を省略す
る。

上記各実施例では、カムピースとして射出成形により得
られた内部中空なものが採用されているが、その他の成
形法により成形されたもの、中実なものであってもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例ｌにかかる焼結カムシャフトの
製造方法におけるカムピースの縦断面図、第２図は第１
図図示のカムピースの正面図、第３図は本発明の実施例
ｌにかかる焼結カムシャフトの製造方法におけるシャフ
ト部材の側面図、第４図（イ）〜（二）は７ヤフト部材
へのカムピースの組付手順を示す説明図、第５図（イ）
〜（ハ）は本発明の実施例２にかかる焼結カムシャフト
の製造方法におけるカムピースの正面図、第６図は本発
明の実施例２にかかる焼結カムシャフトの製造方法にお
けるシャフト部材の側面図である。 ｌ・・・・・・・ンヤフト部材 ２・・・・・・・カムピース ３・・・・・・・位置決め用突部 ４・・・・・・・シャフト嵌挿用穴 ５・・・・・・・通過溝 ６・・・・・・・係合溝 （イ） （ｃＩ〉 第５図 （ハ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粉末合金成形体からなる複数のカムピースを、シャ
   フト部材外周の所定位置に位置決めするに当たって、前
   記シャフト部材外周には、複数のカムピースが位置決め
   されるべき位置に位置決め用突部をそれぞれ形成する一
   方、前記カムピースにおけるシャフト嵌挿用穴の内周面
   には、前記位置決め用突部が通過可能な通過溝と、前記
   位置決め用突部が係合可能な係合溝とを凹設し、シャフ
   ト部材側の位置決め用突部に対して各カムピースの係合
   溝を順次係合せしめることによりカムピースの位置決め
   を行った後焼結することを特徴とする焼結カムシャフト
   の製造方法。