JPH0523826A - 中空チルドカムシヤフトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 中空シャフトと一体となった軸受部、カム部
等を形成し、カム面をチルド化し、必要に応じカム面に
給油孔を形成した中空チルドカムシャフトおよびその製
造方法をうる。 【構成】 消失性模型鋳造法により、中空シャフト１の
所定位置に軸受部３，６、カム部４ａ等が前記中空シャ
フト１を鋳ぐるみ一体に形成され、鋳造時にカム面を冷
し金によりチルド化し、必要に応じカム面に給油孔４３
を鋳抜孔として同時に形成した中空チルドカムシャフト
およびその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空チルドカムシャフ
トおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の中空カムシャフトまたはチルドカ
ムシャフトおよびその製造方法としては、例えば、 a) 中空シャフトにカムピース、ジャーナルピース等を
焼結あるいはバルジ成型等により組付けをする。 b) 中空部は中子を使用して全体を鋳造により形成す
る。 c) 鋳造または鍛造により中実カムシャフトを形成し、
工作機械により中実シャフトに孔明加工を行う。 d) チルドカムについては、カムプロフィル部に冷し金
を配し、鋳造に際しカム部をチルド化する。 等の手段があり、これらの手段はいずれも工法としては
生型、ガス型、金型鋳造法によるものである。

【０００３】また従来の中空チルドカムシャフト関係の
文献としては、特開昭５８ー５０３５５号公報（カムロ
ブに焼結合金を配しパイプをステムに鋳包んだ中実カム
シャフト）、特開昭５８ー１１２６５１号公報（冷し金
を配した鋳型を用いるチルドカムシャフトの製造方
法）、特開昭５９ー３９４４６号公報（冷し金を有する
半割シェル型を用いるカムシャフトの鋳造方法）、特開
昭５９ー１５９２４５号公報（チルドカムシャフトの鋳
造方法）、特開昭６０ー２３４１６８号公報（再溶融チ
ルドカムシャフトの製造方法）、特開昭６２ー１０４６
６０号公報、特開昭６２ー１０４６６１号公報（中空カ
ムシャフトの製造方法）、特開昭６３ー１２８０９号公
報（中空カムシャフトの製造方法）、特開平２ー８４２
２８号公報（消失模型鋳造法）の公知刊行物がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のa)、b)、c)の各
製造手段では下記の問題点があった。a)の手段ではカム
ピース、ジャーナルピースは圧粉成形体のものが多く、
崩壊し易く、これらのピースと中空シャフトとの組付手
段においても作業の困難性があり、出来上がった製品の
精度にも問題があった。またバルジ工法においては、中
空シャフトの前処理（熱処理）等を施すため、後の加工
が容易となる反面強度的に弱くなりカムシャフトとして
問題がある。また前述のバルジ加工、焼結等の加工のた
めには、多くの設備費を要し、コスト高となる欠点も有
する。

【０００５】b)の手段では中空カムシャフトの鋳造後に
中子を除去する際に困難さがある。c)の手段ではカムシ
ャフトの中空孔の機械加工に多くの工数を要する。d)の
手段ではカムプロフィルのチルド化を行うものである
が、従来の手段では精度の高いカムシャフトをうること
は困難である。従って、従来の前述の諸欠点を有しない
中空チルドカムシャフトおよびその製造方法の実現が望
まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の中空チル
ドカムシャフトおよびその製造方法を提供することによ
り、前述の課題を解決し得たものである。

【０００７】すなわち、1)中空シャフトの全周面上の所
定位置に、消失性模型鋳造法により、フロント端面軸受
部、複数のカム部、複数のジャーナル部およびリヤ端面
軸受部が、また前記各部の中間に軸部が、それぞれ前記
中空シャフトと一体に形成されて該中空シャフトが鋳ぐ
るまれ、かつ前記各カム部の全カム周面が前記消失性模
型鋳造法による鋳造の際冷し金の当接によりチルド化さ
れていることを特徴とする中空チルドカムシャフトとい
う構成としたものである。

【０００８】2)また中空シャフトの両端孔にセンタ中子
をそれぞれ嵌入し、前記中空シャフトを前記センタ中子
で支承して消失性模型成型機にセットし、前記中空シャ
フトの全周に、発泡スチロールによりフロント端面軸受
部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部の、また前
記各部の中間に軸部の、各模型を有する消失性模型を成
型し、別に前記消失性模型のうち各カム部模型の周面に
当接しうるよう各カムプロフィルと合致する内面プロフ
ィルを有し半割形状をなして支持バーにより連設される
冷し金を設け、該半割冷し金の双方により前記成型され
た消失性模型の各カムプロフィルに当接させて前記消失
性模型を挟持せしめ、前記冷し金により挟持された消失
性模型を消失性模型鋳造装置にセットし、消失性模型鋳
造法により鋳造し、注湯後カム面の全カム周面をチルド
化することを特徴とする中空チルドカムシャフトの製造
方法という構成としたものである。

【０００９】3)また中空シャフトの全周面上の所定位置
に、消失性模型鋳造法により、フロント端面軸受部、複
数のカム部、複数のジャーナル部およびリヤ端面軸受部
が、また前記各部の中間に軸部が、それぞれ前記中空シ
ャフと一体に形成されて該中空シャフトが鋳ぐるまれ、
かつ前記各カム部の全カム周面が前記消失性模型鋳造法
による鋳造の際冷し金の当接によりチルド化され、また
カム周面の所定位置に給油孔が鋳抜孔として形成されて
いることを特徴とする中空チルドカムシャフトという構
成としたものである。

【００１０】4)更に中空シャフトの両端孔にセンタ中子
をそれぞれ嵌入し、前記中空シャフトを前記センタ中子
で支承して消失性模型成型機にセットし、前記中空シャ
フトの全周に、発泡スチロールによりフロント端面軸受
部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部の、また前
記各部の中間に軸部の、各模型を有する消失性模型を成
型し、別に前記消失性模型のうち各カム部模型の周面に
当接しうるよう各カムプロフィルと合致する内面プロフ
ィルを有し半割形状をなして支持バーにより連設される
冷し金を設け、該冷し金と前記消失性模型のカム部模型
との相対峙する位置に予め給油孔相当孔をそれぞれ穿設
しておき、前記半割冷し金の双方により前記成型された
消失性模型の各カムプロフィルに当接させて前記消失性
模型を挟持せしめ、前記冷し金およびカム部模型に穿設
されている給油孔相当孔に給油孔形成細棒を埋設し、前
記冷し金により挟持された消失性模型を消失性模型鋳造
装置にセットし、消失性模型鋳造法により鋳造し、注湯
後カム面の全カム周面をチルド化し、かつカム周面に給
油孔を鋳抜孔として形成することを特徴とする中空チル
ドカムシャフトの製造方法という構成とすることにより
前述の課題を解決し得たものである。

【００１１】

【作用】請求項１の中空チルドカムシャフトは、中空シ
ャフトの全周上の所定位置に、消失性模型鋳造法によ
り、軸受部、カム部、ジャーナル部等を一体に中空シャ
フトを鋳ぐるんで形成し、前記鋳造の際冷し金によりカ
ム部全周面がチルド化されてなるものであり精度の高い
カムプロフィルを有しかつカム部周面がチルド化されて
いるので、硬度の高い耐摩耗性のカム部を有し、軽量か
つ強靱な中空チルドカムシャフトであり、内燃機関のご
とき高速かつ軽量なカムシャフトの要請に適するもので
ある。

【００１２】請求項２の中空チルドカムシャフトの製造
方法は、前記請求項１の中空チルドカムシャフトの製造
方法であり、中空シャフトを消失性模型成型機にセット
して、該成型機を作動することにより、中空シャフトに
発泡スチロールをくるんだ中空カムシャフトの消失性模
型を形成し、該消失性模型のカム部模型周面に冷し金が
当接するよう冷し金の固着された冷し金治具をセット
し、冷し金のセットされた消失性模型を消失性模型鋳造
装置に載置し、消失性模型鋳造法により、チルド化され
たカム面を有する中空チルドカムシャフトをうる製造方
法であり、中空シャフトと一体となった精度の高いカム
プロフィルを形成することができ、しかもカム部周面全
周をチルド化した硬度の高い耐摩耗性の、軽量かつ強度
の大な中空チルドカムシャフトをうることが出来、特に
内燃機関のごとき高速かつ軽量なカムシャフトの要請に
適したカムシャフトをうることが出来る作用を有する。

【００１３】請求項３の中空チルドカムシャフトは、請
求項１の中空チルドカムシャフトの特性をすべて具有し
ており、かつチルド化以前にカム周面の所定位置に給油
孔が鋳抜孔として形成されているが故に、更に耐摩耗性
が大でより高速機関に適するカムシャフトを提供するも
のである。

【００１４】請求項４の中空チルドカムシャフトの製造
方法は、前記請求項３の中空チルドカムシャフトの製造
方法であり、カム周面全周をチルド化した高速機関に適
した強度大かつ軽量な中空チルドカムシャフトのカム部
給油孔を鋳造時に同時に形成しうる製造方法であり、中
空シャフトをくるんだ消失性模型を消失性模型鋳造装置
にセットする前に、カム部模型および冷し金に給油孔相
当孔を穿設し、該相当孔に黒鉛棒、金属製中空細棒等の
不燃性の給油孔形成細棒を埋設しておき、消失性模型鋳
造装置にセットし、消失性模型鋳造法により、硬度の高
い、かつ精度の高いカムプロフィル面に給油孔を鋳抜孔
としてうることが出来る製造方法であり、硬度の高いカ
ムプロフィル面に別工程として給油孔を穿設する必要の
ない耐摩耗性のより大である中空チルドカムシャフトを
低コストでうることが出来る作用を有する。

【００１５】

【実施例】以下図面により本発明の構成を説明する。請
求項１の中空チルドカムシャフトの実施例は、図１に示
すごとく、中空シャフト１の全周面２上の所定位置に、
消失性模型鋳造法により、フロント端面軸受部３、複数
のカム部４、４、複数のジャーナル部５、５およびリヤ
端面軸受部６が、また前記各部３、４、５、６の中間に
軸部７、７が、それぞれ前記中空シャフト１と一体に形
成されて該中空シャフト１が鋳ぐるまれ、かつ前記各カ
ム部４、４の全カム周面８、８が前記消失性模型鋳造法
による鋳造の際、図９、図１０に示すごとく冷し金９、
９の当接によりチルド化されている中空チルドカムシャ
フトである。

【００１６】請求項２の中空チルドカムシャフトの製造
方法の実施例は、以下に示すごとくである。

【００１７】図２に示すごとく、中空シャフト１の両端
孔１０、１１のそれぞれに、予め例えばシェル中子にて
成型された、センタ中子１２、１３をそれぞれ嵌入し、
前記中空シャフト１を前記センタ中子１２、１３で支承
して、消失性模型成型機の型の軸心Ｘ−Ｘ線で二つ割り
とされている固定金型１４と可動金型１５との間にセッ
トし、前記中空シャフト１を、図２に示すごとく、前記
両金型１４、１５の密着により挟持し、彫刻凹部１６内
でセンタ中子１２、１３により支持する。なお該センタ
中子１２、１３は必要に応じて芯金等で補強する。前記
センタ中子１２、１３が両端孔１０、１１に嵌入されて
いるため、後述する注湯時に溶湯が中空シャフト１内に
浸入することがなく、中空が保持される。

【００１８】ついで発泡スチロール噴出口１７より噴出
路４８を介して、前記彫刻凹部１６のフロント端面軸受
部凹部１８、カム部凹部１９、１９、ジャーナル部凹部
２０、２０、リヤ端面軸受部凹部２１および軸部凹部２
２、２２に発泡スチロール粒状体を噴出充填せしめ、同
時に加熱蒸気噴出口２３、２３から加熱蒸気を前記彫刻
凹部１６に噴出せしめ、前記各凹部１８、１９、２０、
２１および２２内に、前記中空シャフト１の周囲にそれ
ぞれフロント端面軸受部模型２４、カム部模型２５、２
５、ジャーナル部模型２６、２６、リヤ端面軸受部模型
２７および軸部模型２８、２８よりなる消失性模型２９
を形成成型する。前記両金型１４、１５から取り出され
た消失性模型２９は図４または図６に示すごとき形状の
ものである。

【００１９】別に、図５、図７に示すごとく、前記消失
性模型２９のうち各カム部模型２５、２５の模型周面３
０、３０に当接しうるよう各カムプロフィルと合致する
内面プロフィル３１、３１を有し、半割形状をなして支
持バー３２により連設される冷し金９、９が取り付けら
れた冷し金治具３３、３３を設けておく。該冷し金治具
３３の冷し金９の内面プロフィル３１の幅はカム部模型
２５の幅と同一とし、内面プロフィル３１の数はカム部
模型２５と同数とする。前記冷し金治具３３のうち一方
の冷し金治具３３の両端側の冷し金９、９には、図５に
示すごとく、ノックピン３４、３４を穿設し、他方の冷
し金治具３３の両端側の冷し金９、９には、図７に示す
ごとく、前記ノックピン３４、３４と対峙する位置にノ
ックピン孔３５、３５を穿設しておく。

【００２０】次に前記消失性模型２９を、図９、図１０
に示すごとく、冷し金治具３３、３３にセットする。同
図では右側の冷し金治具３３に消失性模型２９をセット
し、次いで左側の冷し金治具３３を、矢印Ａに示すごと
く、当接せしめるところを示しており、当接した位置
で、両冷し金治具３３、３３の各冷し金９、９は相互に
当接され、同時に消失性模型２９の各カム部模型２５、
２５とも当接され、前記ノックピン３４、３４はそれぞ
れ対峙するノックピン孔３５、３５に挿入され、両冷し
金治具３３、３３の位置決めが行われる。前記両冷し金
治具３３、３３の固着は、両冷し金治具３３、３３の支
持バー３２、３２の両端を図８に示すごとき、コ字状の
固定ブロック３６、３６を挟着することにより達成され
る。この場合予め固定ブロック３６および支持バー３２
外側の固定ブロック装着位置に適宜にテーパを付してお
くと前記挟着が容易確実となる。例えば、図１１に示す
ごとく、支持バー３２の外側面に相反するテーパ３７、
３８を設けておくのもよく、かくすることにより固定ブ
ロック３６の装着が容易となる。なお冷し金治具３３と
固定ブロック３６および消失性模型２９との固着関係は
図２０に示す。

【００２１】次に前述の冷し金治具３３、３３に挟持さ
れた消失性模型９に、図９、図１０に示すごとく、湯口
カップ３９および湯道４０を糊着して造型用模型を形成
する。なお図９には、２本の消失性模型２９、２９を同
時に装着した造型用模型の場合を示している。

【００２２】前記造型用模型を、図１２、図２０に示す
ごとく、消失性模型鋳造装置のフラスコ４１内に載置
し、消失性模型鋳造用砂４２を充填して砂型を造型す
る。なお図１２では冷し金治具３３を省略して記載して
ある。

【００２３】次いで、造型された砂型の湯口カップ３９
より溶湯を注入すると、溶湯は湯道４０に沿って流入
し、消失性模型２９と溶湯が置換し、同時に溶湯は中空
シャフト１に溶着し、形成されたカム部４のカム周面８
はそれぞれ冷し金９に当接するため温度冷却が早めら
れ、チルド化される。

【００２４】冷却後、前記フラスコ４１より鋳造品を解
枠することにより、図１に示すごとき、高精度な中空チ
ルドカムシャフトをうることができる。得られた中空チ
ルドカムシャフトに給油孔を穿設する場合は、チルド化
されていない軸部、ジャーナル部には給油孔を機械加工
により、孔加工を追加することが出来るが、チルド化さ
れたカム部には孔加工を行うことが困難である。

【００２５】請求項３の中空チルドカムシャフトの実施
例は、図１３に示すごとく、中空シャフト１の全周面２
上の所定位置に、消失性模型鋳造法により、フロント端
面軸受部３、複数のカム部４ａ、４ａ、複数のジャーナ
ル部５、５およびリヤ端面軸受部６が、また前記各部
３、４ａ、５、６の中間に軸部７、７が、それぞれ前記
中空シャフト１と一体に形成されて該中空シャフト１が
鋳ぐるまれ、かつ前記各カム部４ａ、４ａの全カム周面
８ａ、８ａが前記消失性模型鋳造法による鋳造の際、図
１０および図１５に示すごとく、冷し金９ａ、９ａの当
接によりチルド化され、また前記カム周面８ａ、８ａの
所定位置に、図１３に示すごとく、給油孔４３、４３が
鋳抜孔として形成されている中空チルドカムシャフトで
ある。

【００２６】請求項４の中空チルドカムシャフトの製造
方法の実施例は、給油孔４３を鋳抜孔として形成する工
程を除き、略請求項２の中空チルドカムシャフトの製造
方法と同様である。

【００２７】図２に示すごとく、中空シャフト１の両端
孔１０、１１にセンタ中子１２，１３をそれぞれ嵌入
し、前記中空シャフト１を前記センタ中子１２、１３で
支承して消失性模型成型機の二つ割とされている固定金
型１４ａと可動金型１５との間にセットする。前記固定
金型１４ａは図１４に示すごとく、彫刻凹部１６のカム
部凹部１９ａ、１９ａにそれぞれピン４４、４４を穿設
したものが用いられる。なおピン４４の位置、方向、長
さは必要に応じ適宜選択され、固定金型１４ａのみでな
く可動金型１５に設けてもよい。

【００２８】次に前記中空シャフト１の全周に、図１６
に示すごとく、発泡スチロールにより、フロント端面軸
受部模型２４、カム部模型２５ａ、２５ａ、ジャーナル
部模型２６、２６、リヤ部端面軸受部２７および軸部模
型２８、２８よりなる消失性模型２９ａを形成成型す
る。前記両金型１４ａ、１５から取り出された消失性模
型２９ａは、図１６に示すごとく、それぞれのカム部模
型２５ａ、２５ａの周面３０ａ、３０ａに、前記ピン４
４により、油孔用孔４５が穿設されている。

【００２９】別に前記消失性模型２９ａのうち各カム部
模型２５ａ、２５ａの周面３０ａ、３０ａに当接しうる
よう各カムプロフィルと合致する内面プロフィル３１
ａ、３１ａを有し、半割形状をなして支持バー３２によ
り連設される冷し金９ａ、９ａが取り付けられた冷し金
治具３３ａおよび３３を設けておく。

【００３０】該冷し金９ａに、前記消失性模型２９ａの
カム部模型２５ａの油孔用孔４５と対峙する位置に予め
給油孔相当孔４６を穿設しておく。

【００３１】次に前記半割冷し金治具３３、３３ａの冷
し金９、９ａの双方により前記成型された消失性模型２
９ａの各カム部模型２５ａのカムプロフィルに当接させ
て前記消失性模型２９ａを挟持せしめ、前記相対峙する
冷し金９ａの給油孔相当孔４６およびカム部模型２５ａ
の油孔用孔４５に、図１７に示すごとき、給油孔形成細
棒４７を埋設し、前記冷し金治具３３、３３ａにより挟
持された消失性模型２９ａを消失性模型鋳造装置にセッ
トする。前記給油孔形成細棒４７は黒鉛棒、金属製中空
細棒等の不燃性の給油孔形成細棒のいずれでもよく、注
湯後図１３に示すごとく給油孔４３を鋳抜孔として形成
することが出来る細棒であればよい。

【００３２】次に消失性模型２９ａのセットされた消失
性模型鋳造装置に、消失性模型鋳造法により注湯し鋳造
し、注湯後カム面の全カム周面８ａをチルド化し、かつ
カム周面８ａに給油孔４３を鋳抜孔として形成すること
により図１３に示すごとき、高精度でカム面に給油孔が
穿設されたカム面の硬度の高いしかも軽量な中空チルド
カムシャフトをうることが出来る。

【００３３】前記給油孔形成細棒４７が黒鉛棒である場
合はドリル等の機械加工により容易に給油孔が穿設さ
れ、給油孔形成細棒４７が金属製中空細棒である場合は
特に機械加工は必要としない。

【００３４】なお、給油孔としては中空シャフト１にも
貫設される必要があるが、中空シャフト１の給油孔相当
位置に予め貫設孔を穿設しておくこともできるが、中空
シャフト１は鋳造前の低い硬度を保持しているが故に、
鋳抜孔を通じて給油孔をドリル等の機械加工により貫設
することは容易である。

【００３５】図１８、図１９、図２１に示す実施例にお
いては、消失性模型鋳造法による鋳造の際、４本の消失
性模型２９、２９を並設して、同時に４本の中空チルド
カムシャフトを鋳造することが出来る消失性模型鋳造装
置およびその消失性模型２９、２９と中央の冷し金治具
３３ｂおよび両側の冷し金治具３３、３３ならびに湯口
３９、湯道４０との関係を示す。

【００３６】両側の冷し金治具３３、３３はそれぞれ矢
印Ｂ、Ｃに示す方向より４本の消失性模型２９、２９お
よび中央の冷し金治具３３ｂに当接せしめる。

【００３７】図２１に示すごとく、冷し金治具３３、３
３ｂは固定ブロック３６、３６により相互に固定する。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の中空チルドカムシャフトの発
明は、中空シャフトの全周面に、消失性模型鋳造法によ
り、中空シャフトが中空に保持されたまま、フロント端
面軸受部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部およ
び軸部の各部が、前記中空シャフトと一体に強固に形成
されて鋳ぐるまれ、かつ各カム部の周面が消失性模型鋳
造の際冷し金によりチルド化されているので、軽量かつ
強大な強度を有し、カム全周面が硬化された中空チルド
カムシャフトを安価に提供することが可能となったもの
であり、特に高速化、軽量化、かつカム部の耐摩耗性の
大を要求される高速の内燃機関等のカムシャフトに適す
るカムシャフトを提供しうる効果を奏する。

【００３９】請求項２の中空チルドカムシャフトの製造
方法は、中空シャフトを消失性模型成型機にセットし、
全周に発泡スチロールにより消失性模型を成型し、別に
前記消失性模型の各カム部のカムプロフィルと合致する
プロフィルを有し半割形状をなし支持バーにより連通し
てなる冷し金を設け、該冷し金を前記カム部の両面より
当接して消失性模型鋳造装置にセットし、消失性模型鋳
造法により鋳造し、注湯後カム全周をチルド化する中空
チルドカムシャフトの製造方法であり、フロント端面軸
受部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受および軸部
の各部が、中空シャフトが中空に保持されたまま、前記
中空シャフトと一体に強固に形成されて鋳ぐるまれ、か
つ各カム部の周面が消失性模型鋳造の際冷し金によりチ
ルド化されているので、軽量かつ強大な強度を有し、カ
ム全周面が硬化された中空チルドカムシャフトを安価に
提供することが可能となったものであり、特に高速化、
軽量化かつカム部の耐摩耗性の大を要請される高速の内
燃機関等のカムシャフトに適する中空チルドカムシャフ
トを提供しうる効果を奏する。

【００４０】請求項３の中空チルドカムシャフトは、中
空シャフトの全周面に、消失性模型鋳造法により、中空
シャフトが中空に保持されたまま、フロント端面軸受
部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部および軸部
の各部が、前記中空シャフトと一体に強固に形成されて
鋳ぐるまれ、かつ各カム部の周面が、消失性模型鋳造の
際冷し金によりチルド化されると共にカム周面の所定位
置に給油孔が鋳抜孔として形成されているので、軽量か
つ強大な強度を有し、カム全周面が硬化され、かつ精度
が高く、各カム面に給油孔を有する中空チルドカムシャ
フトを安価に提供することが可能となったものであり、
特に高速化、軽量化かつカム部の耐摩耗性の更に大を要
請される高速の内燃機関等のカムシャフトに適するもの
を提供し得、油圧タペットの使用範囲も拡大される効果
を奏する。

【００４１】請求項４の中空チルドカムシャフトの製造
方法は、中空シャフトを消失性模型成型機にセットし、
全周に発泡スチロールにより消失性模型を成型し、同時
にカム部模型に給油孔相当孔を穿設し、別に前記消失性
模型の各カム部のカムプロフィルと合致するプロフィル
を有し、給油孔相当孔を穿設され、半割形状をなし支持
バーにより連通してなる冷し金を設け、該冷し金を前記
カム部の両面より当接し、給油孔相当孔に給油孔形成細
棒を埋設して消失性模型鋳造装置にセットし、消失性模
型鋳造法により鋳造し、注湯後カム全周をチルド化し、
かつカム周面に給油孔を鋳抜孔として形成する中空チル
ドカムシャフトの製造方法であり、フロント端面軸受
部、カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部および軸部
の各部が、中空シャフトが中空に保持されたまま、前記
中空シャフトと一体に強固に形成されて鋳ぐるまれ、か
つ各カム部の周面が消失性模型鋳造の際冷し金によりチ
ルド化され、同時に各カム部の周面に給油孔が鋳抜孔と
して形成されているので、軽量かつ強大な強度を有し、
カム全周面が硬化され、カム周面に給油孔が形成された
中空チルドカムシャフトを安価に提供することが可能と
なったものであり、特に高速化、軽量化かつカム部の耐
摩耗性の更に大を要請される高速の内燃機関等のカムシ
ャフトに適し、油圧タペットの使用範囲が拡大された中
空チルドカムシャフトを提供しうる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】中空チルドカムシャフトの実施例の軸心断面図
である。

【図２】消失性模型成型機金型内で消失性模型の成型さ
れた状態を示す軸心水平断面図である。

【図３】同上消失性模型成型機金型のうち固定金型の実
施例を示す斜視図である。

【図４】得られた消失性模型の実施例の斜視図である。

【図５】冷し金治具の実施例の斜視図である。

【図６】冷し金治具により挟持される消失性模型の実施
例の斜視図である。

【図７】図５の冷し金治具と対峙する冷し金治具の実施
例の斜視図である。

【図８】固定ブロックの実施例の斜視図である。

【図９】２本の中空チルドカムシャフト同時鋳造用の消
失性模型、冷し金治具、湯口等の組立状態を示す実施例
の平面図である。

【図１０】同上一方の消失性模型軸心の垂直断面図であ
る。

【図１１】冷し金治具の別の実施例の斜視図である。

【図１２】冷し金治具を省略した消失性模型鋳造装置内
の取付状態を示す消失性模型軸心垂直断面図である。

【図１３】給油孔付中空チルドカムシャフトの実施例の
軸心断面図である。

【図１４】油孔用孔を成型する固定金型の実施例の斜視
図である。

【図１５】給油孔相当孔付冷し金治具の実施例の斜視図
である。

【図１６】油孔用孔の穿設された消失性模型の実施例の
斜視図である。

【図１７】給油孔形成細棒の実施例の側面図である。

【図１８】４本の中空チルドカムシャフト同時鋳造用の
消失性模型、冷し金治具、湯口等の組立状態を示す実施
例の平面図である。

【図１９】同上１組の消失性模型軸心の垂直断面図であ
る。

【図２０】消失性模型鋳造装置内の取付状態を示す実施
例の垂直断面図である。

【図２１】２本または４本の中空チルドカムシャフト同
時鋳造用の消失性模型鋳造装置内の取付状態を示す実施
例の垂直断面図である。

【符号の説明】

１ 中空シャフト ２ 周面 ３ フロント端面軸受部 ４、４ａ カム部 ９、９ａ 冷し金 １０、１１ 端孔 １２、１３ センタ中子 ２４ フロント端面軸受部模型 ２５、２５ａ カム部模型 ２６ ジャーナル部模型 ２７ リヤ端面軸受部模型 ２８ 軸受部模型 ２９、２９ａ 消失性模型 ３０、３０ａ 模型周面 ３１、３１ａ 内面プロフィル ３２ 支持バー ３３、３３ａ 冷し金治具 ４３ 給油孔 ４５ 油孔用孔 ４６ 給油孔相当孔 ４７ 給油孔形成細棒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空シャフトの全周面上の所定位置に、
   消失性模型鋳造法により、フロント端面軸受部、複数の
   カム部、複数のジャーナル部およびリヤ端面軸受部が、
   また前記各部の中間に軸部が、それぞれ前記中空シャフ
   トと一体に形成されて該中空シャフトが鋳ぐるまれ、か
   つ前記各カム部の全カム周面が前記消失性模型鋳造法に
   よる鋳造の際冷し金の当接によりチルド化されているこ
   とを特徴とする中空チルドカムシャフト。
2. 【請求項２】 中空シャフトの両端孔にセンタ中子をそ
   れぞれ嵌入し、前記中空シャフトを前記センタ中子で支
   承して消失性模型成型機にセットし、前記中空シャフト
   の全周に、発泡スチロールによりフロント端面軸受部、
   カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部の、また前記各
   部の中間に軸部の、各模型を有する消失性模型を成型
   し、別に前記消失性模型のうち各カム部模型の周面に当
   接しうるよう各カムプロフィルと合致する内面プロフィ
   ルを有し半割形状をなして支持バーにより連設される冷
   し金を設け、該半割冷し金の双方により前記成型された
   消失性模型の各カムプロフィルに当接させて前記消失性
   模型を挟持せしめ、前記冷し金により挟持された消失性
   模型を消失性模型鋳造装置にセットし、消失性模型鋳造
   法により鋳造し、注湯後カム面の全カム周面をチルド化
   することを特徴とする中空チルドカムシャフトの製造方
   法。
3. 【請求項３】 中空シャフトの全周面上の所定位置に、
   消失性模型鋳造法により、フロント端面軸受部、複数の
   カム部、複数のジャーナル部およびリヤ端面軸受部が、
   また前記各部の中間に軸部が、それぞれ前記中空シャフ
   と一体に形成されて該中空シャフトが鋳ぐるまれ、かつ
   前記各カム部の全カム周面が前記消失性模型鋳造法によ
   る鋳造の際冷し金の当接によりチルド化され、またカム
   周面の所定位置に給油孔が鋳抜孔として形成されている
   ことを特徴とする中空チルドカムシャフト。
4. 【請求項４】 中空シャフトの両端孔にセンタ中子をそ
   れぞれ嵌入し、前記中空シャフトを前記センタ中子で支
   承して消失性模型成型機にセットし、前記中空シャフト
   の全周に、発泡スチロールによりフロント端面軸受部、
   カム部、ジャーナル部、リヤ端面軸受部の、また前記各
   部の中間に軸部の、各模型を有する消失性模型を成型
   し、別に前記消失性模型のうち各カム部模型の周面に当
   接しうるよう各カムプロフィルと合致する内面プロフィ
   ルを有し半割形状をなして支持バーにより連設される冷
   し金を設け、該冷し金と前記消失性模型のカム部模型と
   の相対峙する位置に予め給油孔相当孔をそれぞれ穿設し
   ておき、前記半割冷し金の双方により前記成型された消
   失性模型の各カムプロフィルに当接させて前記消失性模
   型を挟持せしめ、前記冷し金およびカム部模型に穿設さ
   れている給油孔相当孔に給油孔形成細棒を埋設し、前記
   冷し金により挟持された消失性模型を消失性模型鋳造装
   置にセットし、消失性模型鋳造法により鋳造し、注湯後
   カム面の全カム周面をチルド化し、かつカム周面に給油
   孔を鋳抜孔として形成することを特徴とする中空チルド
   カムシャフトの製造方法。