JPH0361527B2 - - Google Patents
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- JPH0361527B2 JPH0361527B2 JP61173656A JP17365686A JPH0361527B2 JP H0361527 B2 JPH0361527 B2 JP H0361527B2 JP 61173656 A JP61173656 A JP 61173656A JP 17365686 A JP17365686 A JP 17365686A JP H0361527 B2 JPH0361527 B2 JP H0361527B2
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- Japan
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- cam piece
- shaft
- camshaft
- annular
- manufacturing
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
- F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2101—Cams
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動弁用カムシヤフトに係
り、特に耐摩耗性に優れた硬質材料がカム部に要
求され、シヤフトには軽量化と同時に剛性が要求
される部品に好適なカム駒とシヤフトの製造方法
に関する。
り、特に耐摩耗性に優れた硬質材料がカム部に要
求され、シヤフトには軽量化と同時に剛性が要求
される部品に好適なカム駒とシヤフトの製造方法
に関する。
従来、軽量化とカム部の耐摩耗性を向上させる
方法として、鋼製パイプに他部品をろう付けする
方法（特開昭54−86456号）があるが、この方法
ではカムシヤフトを構成する部材及び耐火物で作
つた支持治具を高温の雰囲気炉内に入れてろう付
けするため、設備が大きくなり、作業性並びに経
済性に難があつた。また、特開昭60−151459に記
載のように、鋼製パイプを拡管することにより、
カム駒と中空シヤフトを結合する方法があるが、
この方法は、中空シヤフト全体に亘つて応力がか
かるため、カム駒を破損する恐れがあり、また、
カム駒とシヤフトの結合後の精度、特に直角度、
平行度及び組付位置精度の面で配慮が為されてい
ない。この種の技術に関連するものとして、特開
昭60−152665、同59−176407等がある。
方法として、鋼製パイプに他部品をろう付けする
方法（特開昭54−86456号）があるが、この方法
ではカムシヤフトを構成する部材及び耐火物で作
つた支持治具を高温の雰囲気炉内に入れてろう付
けするため、設備が大きくなり、作業性並びに経
済性に難があつた。また、特開昭60−151459に記
載のように、鋼製パイプを拡管することにより、
カム駒と中空シヤフトを結合する方法があるが、
この方法は、中空シヤフト全体に亘つて応力がか
かるため、カム駒を破損する恐れがあり、また、
カム駒とシヤフトの結合後の精度、特に直角度、
平行度及び組付位置精度の面で配慮が為されてい
ない。この種の技術に関連するものとして、特開
昭60−152665、同59−176407等がある。
その他の結合材料としては、特開昭54−102209
のように、カムを鉄系耐摩耗性焼結合金により形
成し、焼結材料から発生する液相により、カム駒
とシヤフトを結合する方法がある。
のように、カムを鉄系耐摩耗性焼結合金により形
成し、焼結材料から発生する液相により、カム駒
とシヤフトを結合する方法がある。
そこで、本発明は斯かる従来の欠点を解決すべ
く創案されたものであり、その目的は、耐摩耗性
に優れると共に剛性が高く軽量化を可能としてカ
ム駒シヤフトに高精度に結合させ得る製造方法を
提供するにある。
く創案されたものであり、その目的は、耐摩耗性
に優れると共に剛性が高く軽量化を可能としてカ
ム駒シヤフトに高精度に結合させ得る製造方法を
提供するにある。
上記目的は、硬質の焼結合金より成り、内径に
少なくとも１個以上の環状の溝（溝中心部はロー
レツトが切つてある）を設けたカム駒と外径に環
状の突面を設けたシヤフトを嵌合し、前記シヤフ
トの環状突面の一部をカム駒の環状溝に局部的に
塑性変形させて結合させることにより達成され
る。
少なくとも１個以上の環状の溝（溝中心部はロー
レツトが切つてある）を設けたカム駒と外径に環
状の突面を設けたシヤフトを嵌合し、前記シヤフ
トの環状突面の一部をカム駒の環状溝に局部的に
塑性変形させて結合させることにより達成され
る。
ここで、カム駒を破損せずカム駒とシヤフトの
結合後の直角度、結合位置精度を向上させるため
には、少ない荷重で小さな変形による結合が有利
である。したがつて、前記シヤフトの外径に設け
た環状突面に、内径に少なくとも１個以上の環状
の溝を設けたカム駒内周に嵌合し、環状突面の一
部をカム駒の環状溝に局部的に塑性変形させて結
合させたカムシヤフトを製造することは精度向上
及びカム駒破損防止に有効となる。
結合後の直角度、結合位置精度を向上させるため
には、少ない荷重で小さな変形による結合が有利
である。したがつて、前記シヤフトの外径に設け
た環状突面に、内径に少なくとも１個以上の環状
の溝を設けたカム駒内周に嵌合し、環状突面の一
部をカム駒の環状溝に局部的に塑性変形させて結
合させたカムシヤフトを製造することは精度向上
及びカム駒破損防止に有効となる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１−Ａ，Ｂ図は本発明に係るカムシヤフトの
結合後の断面図で、外径に所定数の環状の突面１
ａを設けた中空シヤフト１に前記環状突面１ａと
同数のカム駒２を所定位置（前期環状突面部）に
配した後、中空シヤフト１の環状突面の高さと同
じか、それ以下の幅の押し型を利用して、前記環
状突面１ａの一部をカム駒２の内周面に設けた環
状溝（溝中央部はローレツトが切つてある）に工
具より押圧加工して局部的に塑性変形させ、前記
環状溝周辺に発生する緊迫力と剪断力により、カ
ム駒と中空シヤフトを結合する。
結合後の断面図で、外径に所定数の環状の突面１
ａを設けた中空シヤフト１に前記環状突面１ａと
同数のカム駒２を所定位置（前期環状突面部）に
配した後、中空シヤフト１の環状突面の高さと同
じか、それ以下の幅の押し型を利用して、前記環
状突面１ａの一部をカム駒２の内周面に設けた環
状溝（溝中央部はローレツトが切つてある）に工
具より押圧加工して局部的に塑性変形させ、前記
環状溝周辺に発生する緊迫力と剪断力により、カ
ム駒と中空シヤフトを結合する。
本発明に使用されるカム駒２は、第２−Ａ，
Ｂ，Ｃ図に示すように、カム駒２の内周面２ａの
中央部又はその近傍に少なくとも１ケ以上の環状
溝２ｂを設け、その溝底の中央部には凹凸片とな
るローレツト２ｃが切つてある。
Ｂ，Ｃ図に示すように、カム駒２の内周面２ａの
中央部又はその近傍に少なくとも１ケ以上の環状
溝２ｂを設け、その溝底の中央部には凹凸片とな
るローレツト２ｃが切つてある。
尚実際に用いられるカム駒２の材質は耐摩耗性
材料である硬質の焼結材料であり、例えば炭素
1.5〜３％、Cr、Mo、Ｖ等の炭化物形成元素を含
む鉄基焼結合金である。カム駒２は金型成形によ
りカムプロフイルを有する圧粉体を作りこりを真
空炉又は雰囲気炉中で1100℃〜1300℃での加熱保
持により焼結される。焼結後、所定形状に加工
し、さらに溝加工、ローレツト加工を行なう。最
後に、結合体の要求特性に応じて、焼入れ、焼戻
し等の熱処理を行ない、カム駒を仕上げる。
材料である硬質の焼結材料であり、例えば炭素
1.5〜３％、Cr、Mo、Ｖ等の炭化物形成元素を含
む鉄基焼結合金である。カム駒２は金型成形によ
りカムプロフイルを有する圧粉体を作りこりを真
空炉又は雰囲気炉中で1100℃〜1300℃での加熱保
持により焼結される。焼結後、所定形状に加工
し、さらに溝加工、ローレツト加工を行なう。最
後に、結合体の要求特性に応じて、焼入れ、焼戻
し等の熱処理を行ない、カム駒を仕上げる。
第３図は本発明に使用される中空シヤフトを示
しており、カム駒２に使用される焼結材料よりも
軟かく延性のある構造用鋼等が用いられる。シヤ
フト１の外径には所定数の環状の突面１ａが設け
られ、突面部の外径は突面部以外の箇所の外径よ
りも0.5〜２mm程度大きくしてある。
しており、カム駒２に使用される焼結材料よりも
軟かく延性のある構造用鋼等が用いられる。シヤ
フト１の外径には所定数の環状の突面１ａが設け
られ、突面部の外径は突面部以外の箇所の外径よ
りも0.5〜２mm程度大きくしてある。
カムシヤフトは次の如くして製造される。第４
図は一例として１つのカム駒２と中空シヤフト１
を結合するときの治具構成図を示したものであ
る。中空状の座板５に中空シヤフト１の内径より
も若干小さいガイドピン６を垂直圧入し、中空シ
ヤフト１をそのガイドピン６に嵌め込むようにセ
ツトする。次に、中空シヤフト１の外側に２分割
された受板４をセツトし、その上にカム駒２を配
置する。受板４の長さはカム駒２の内周と中空シ
ヤフト１の外径の環状突面１ａが所定位置で嵌め
合うように設定されている。そして、押し型３を
加圧することにより、中空シヤフトの環状突起の
一部をカム駒１の内周面に設けた環状溝に局部的
に塑性変形されて、カム駒と中空シヤフト１を結
合する。押し型３の押し幅は中空シヤフト１の環
状突起の高さと同じか、あるいはそれ以下であ
る。その他のカム駒１も同様な方法により結合す
る。カム駒同士の位相決めはあらかじめ用意して
ある位相決め治具を使用して行なう。
図は一例として１つのカム駒２と中空シヤフト１
を結合するときの治具構成図を示したものであ
る。中空状の座板５に中空シヤフト１の内径より
も若干小さいガイドピン６を垂直圧入し、中空シ
ヤフト１をそのガイドピン６に嵌め込むようにセ
ツトする。次に、中空シヤフト１の外側に２分割
された受板４をセツトし、その上にカム駒２を配
置する。受板４の長さはカム駒２の内周と中空シ
ヤフト１の外径の環状突面１ａが所定位置で嵌め
合うように設定されている。そして、押し型３を
加圧することにより、中空シヤフトの環状突起の
一部をカム駒１の内周面に設けた環状溝に局部的
に塑性変形されて、カム駒と中空シヤフト１を結
合する。押し型３の押し幅は中空シヤフト１の環
状突起の高さと同じか、あるいはそれ以下であ
る。その他のカム駒１も同様な方法により結合す
る。カム駒同士の位相決めはあらかじめ用意して
ある位相決め治具を使用して行なう。
本実施例によれば、軽量化とカム駒１の耐摩耗
性に優れたカムシヤフトを製造することが出来る
と同時に高精度な結合体を得ることが出来る。第
７図はカム駒とシヤフトの結合後の直角度を示し
たものである。その値は約15μ以下となつてお
り、かなり高精度に結合されていることが理解出
来る。第８図はカム駒の結合後の位置が所定位置
に比べて、どの位ずれているかを示したものであ
る。
性に優れたカムシヤフトを製造することが出来る
と同時に高精度な結合体を得ることが出来る。第
７図はカム駒とシヤフトの結合後の直角度を示し
たものである。その値は約15μ以下となつてお
り、かなり高精度に結合されていることが理解出
来る。第８図はカム駒の結合後の位置が所定位置
に比べて、どの位ずれているかを示したものであ
る。
この図より、カム駒の位置ずれは±0.005mm以
下であり、シヤフトに対して高精度で結合されて
いることが理解される。
下であり、シヤフトに対して高精度で結合されて
いることが理解される。
第５図はシヤフトの他の実施例を示すもので、
中実シヤフト１１の外周に環状突面１ａを形成し
たもので同様の効果が期待できる。
中実シヤフト１１の外周に環状突面１ａを形成し
たもので同様の効果が期待できる。
第６図は更に他の実施例を示すもので、中空シ
ヤフト１２の外周を任意の幅で２ケ所切削して凹
面１２ａ，１２ｂを形成することで、環状突面１
ａを形成している。この場合シヤフトの外径を大
きくすることができるので、シヤフトの剛性を高
くすることができる利点がある。
ヤフト１２の外周を任意の幅で２ケ所切削して凹
面１２ａ，１２ｂを形成することで、環状突面１
ａを形成している。この場合シヤフトの外径を大
きくすることができるので、シヤフトの剛性を高
くすることができる利点がある。
本発明のカムシヤフトの製造方法は高温で処理
を行なうろう付けや拡散接合するものに比べて簡
便であり、また、拡管して結合するカムシヤフト
に比べて、カム駒破損（焼結体）を生じることが
なく、高精度な結合体を得ることが出来る。さら
に、シヤフトは中空及び中実でも結合可能とな
り、カム駒と嵌合する環状突起の両側の部分（幅
は任意）を除いて、外径を大きくすることが出来
るため、剛性の高いカムシヤフトを得ることが出
来る。
を行なうろう付けや拡散接合するものに比べて簡
便であり、また、拡管して結合するカムシヤフト
に比べて、カム駒破損（焼結体）を生じることが
なく、高精度な結合体を得ることが出来る。さら
に、シヤフトは中空及び中実でも結合可能とな
り、カム駒と嵌合する環状突起の両側の部分（幅
は任意）を除いて、外径を大きくすることが出来
るため、剛性の高いカムシヤフトを得ることが出
来る。
第１−Ａ図は本発明製造方法によつて得られた
カムシヤフトの断面図、第１−Ｂ図は第１−Ａ図
の要部拡大図、第２−Ａ図は本発明のカム駒の正
面図、第２−Ｂ図は同半縦断面図、第２−Ｃ図は
第２−Ａ図の要部拡大図、第３図は本発明シヤフ
トの断面図、第４図は同シヤフトとカム駒の結合
工程図、第５図および第６図はそれぞれシヤフト
の他の実施例を示す断面図、第７図、第８図は本
発明の効果を示すカムシヤフトの結合後の精度の
グラフである。 １……シヤフト、２ａ……カム駒、３……押し
型、４……受板、５……座板、６……ガイドピ
ン。
カムシヤフトの断面図、第１−Ｂ図は第１−Ａ図
の要部拡大図、第２−Ａ図は本発明のカム駒の正
面図、第２−Ｂ図は同半縦断面図、第２−Ｃ図は
第２−Ａ図の要部拡大図、第３図は本発明シヤフ
トの断面図、第４図は同シヤフトとカム駒の結合
工程図、第５図および第６図はそれぞれシヤフト
の他の実施例を示す断面図、第７図、第８図は本
発明の効果を示すカムシヤフトの結合後の精度の
グラフである。 １……シヤフト、２ａ……カム駒、３……押し
型、４……受板、５……座板、６……ガイドピ
ン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シヤフトとカム駒をそれぞれ別体に成形し、
それらを一体に結合固定して成るカムシヤフトの
製造方法において、前記カムシヤフトの外周に軸
方向に間隔をおいて複数個形成した環状突面と、
該環状突面に、内径面に環状の溝と、該溝底に凹
凸を形成したカム駒を嵌合せしめ、前記環状突面
の一部全周を前記環状溝に局部的に塑性変形さ
せ、環状溝周辺に発生する緊迫力と、剪断力によ
りカム駒とシヤフトを結合固定することを特徴と
したカムシヤフトの製造方法。 ２ 前記カム駒はシヤフトより硬質材料としたこ
とを特徴とした特許請求の範囲第１項記載のカム
シヤフトの製造方法。 ３ 前記カム駒は焼結合金から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のカムシヤフトの
製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173656A JPS6330655A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | カムシヤフトの製造方法 |
| US07/075,938 US4783898A (en) | 1986-07-25 | 1987-07-22 | Method of producing a shaft having plate-like member joined thereto |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173656A JPS6330655A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | カムシヤフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330655A JPS6330655A (ja) | 1988-02-09 |
| JPH0361527B2 true JPH0361527B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=15964659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61173656A Granted JPS6330655A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | カムシヤフトの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4783898A (ja) |
| JP (1) | JPS6330655A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259268A (en) * | 1987-02-10 | 1993-11-09 | Gesenkschmiede Schneider Gmbh | Hollowshaft and method for the production thereof |
| DE8713285U1 (de) * | 1987-10-02 | 1987-12-23 | Interatom | Antriebswelle mit gruppenweise darauf befestigten Antriebselementen. |
| US5197351A (en) * | 1989-02-28 | 1993-03-30 | Viv Engineering Inc. | Cam shaft and process for manufacturing the same |
| JP3163505B2 (ja) * | 1991-06-07 | 2001-05-08 | 日本ピストンリング株式会社 | シャフトを嵌合部材に圧入してなる機械要素及びその製造方法 |
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