JPH06114653A - カムシャフトの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャフト本体をカムシャフト構成要素に圧入
することにより、このカムシャフト構成要素を前記シャ
フト本体の所定位置に組み付け固定するようにしたカム
シャフトの製造装置において、カムシャフト構成要素の
固定を連続的に行なわせることを目的とする。 【構成】 カムシャフト構成要素固定手段と、カムシャ
フト構成要素を搬送する搬送手段と、カムシャフト構成
要素に対し挿通可能に設けられ、シャフト本体の一端部
に係脱させられる案内手段と、シャフト本体の他端部を
把持する把持手段と、シャフト本体をカムシャフト構成
要素内に挿入する押圧手段と、シャフト本体にその軸回
りの回転を与える回転駆動手段と、シャフト本体の外周
面に周方向に沿って凹凸加工を施す塑性加工手段と、こ
の塑性加工手段を前記シャフト本体の長さ方向に沿って
相対移動させる移動手段とを備えていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関等において吸
排気バルブの開閉に用いられているカムシャフトの製造
装置に係わり、特に、シャフト本体の外周に、別体に形
成されたカムシャフト構成要素（例えば、カムやジャー
ナル用の円筒状スリーブを篏合固定することによって、
両者が一体化されたカムシャフトを製造する場合に用い
て好適なカムシャフトの製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関等において吸排気バル
ブの開閉に用いられているカムシャフトは、円柱状のシ
ャフト本体と、このシャフト本体の外面の所定位置に設
けられた複数のカム等のカムシャフト構成要素とによっ
て構成されており、これらのカムシャフト構成要素は、
例えば、鍛造もしくは鋳造あるいは切削加工によって前
記シャフト本体に一体に形成されている。

【０００３】ところで、本来シャフトに必要とされる材
質とカムシャフト構成要素に必要とされる材質は異なっ
ているのが一般的である。

【０００４】例えばシャフトには、捩れ強さ、曲げ強さ
に優れた材質が求められ、カムシャフト構成要素には、
耐摩耗性に優れた材質が求められ、さらに、カムシャフ
ト全体としては、軽量化を図ることができる材質が求め
られる。

【０００５】しかしながら、このようなカムシャフトの
製造方法であると、カムシャフト構成要素がシャフト本
体と一体化されていることから、前述の全ての面に優れ
た材料を選定しなくてはならず、材料選択の自由度やコ
ストの面で制約が多くなる。さらに、カムシャフト構成
要素の仕様変更、例えば、カムのプロフィールや取り付
け角度を変更する必要性が生じた場合において、カムや
シャフト本体の共用化が不可能で、種類毎に鍛造型や鋳
型を起こしたり切削条件を変更しなければならず、仕様
変更へ迅速に対応できないといった不具合がある。

【０００６】そこで従来では、例えば特開平２ー１５０
５４２号公報に示されるような技術が提案されている。

【０００７】この技術は、図１に示すように、円筒状の
シャフト本体１の外周面の所定位置に塑性加工を施し
て、シャフト本体１の外径よりも大きな外径を有する複
数の突条２を周方向に沿って形成し、一方、カム３に、
前記シャフト本体１の外径とほぼ同一の内径を有する貫
通孔４を形成するとともに、この貫通孔４の内面にスプ
ライン５を形成しておき、このカム３の貫通孔４内に、
前記シャフト本体１を挿通させたのちに、カム３をシャ
フト本体１の周方向に回動させてシャフト本体１に対す
る周方向の位置決めを行ない、しかるのちに、前記カム
３をシャフト本体１の塑性加工部分へ圧入することによ
り、図２に示すように、前記スプラインに５よって前記
突条２を塑性変形させて、両者を強固に係合させること
により、シャフト本体１とカム３とを相互に固着するよ
うにしたものである。

【０００８】このような技術にあっては、貫通孔４の内
径とシャフト本体１の外径との寸法関係を一定にしてお
くことにより、種々の材質またはプロフィールを有する
カム３を選択的にシャフト本体１へ組み付けることがで
きるとともに、単にカム３を回動させて、シャフト本体
１に対する周方向における相対位置を調整するだけで、
取り付け角度の変更を行なうことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の技術において、シャフト本体１にカム３を組み付
ける場合、シャフト本体１あるいはカム３に多大な加圧
力を与えなければならず、かつ、このような高圧力下に
おいてシャフト本体１とカム３との相対的な位置関係を
確実に拘束して、圧入時におけるカム３とシャフト本体
１との位置ずれを防止する必要がある。

【００１０】しかも、複数のカム３をシャフト本体１に
取り付けなければならず、かつ、大量に生産する必要が
あることから、これらの作業を連続して行なえるような
製造機器の開発が望まれている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の事情に鑑みてなされたもので、その特徴とするところ
は、シャフト本体を、このシャフト本体と別個に形成さ
れたカムシャフト構成要素に圧入することにより、この
カムを前記シャフト本体の所定位置に組み付け固定する
ようにしたカムシャフトの製造装置であって、前記カム
シャフト構成要素を把持固定するカムシャフト構成要素
固定手段が設けられているとともに、前記カムシャフト
構成要素を前記シャフト本体との組み付け位置へ間欠的
に搬送する搬送手段と、前記組み付け位置において前記
カムシャフト構成要素固定手段によって固定されたカム
シャフト構成要素に対し挿通可能に設けられ、前記シャ
フト本体の一端部に係脱させられる案内手段と、この案
内手段に対し所定間隔をおいて対向配置され、前記シャ
フト本体の他端部を把持する把持手段と、この把持手段
を前記カムシャフト構成要素固定手段へ向けて移動させ
ることにより、前記シャフト本体を前記カムシャフト構
成要素内に挿入する押圧手段と、前記シャフト本体にそ
の軸回りの回転を与える回転駆動手段と、前記組み付け
位置近傍に設けられ、前記シャフト本体の外周面に周方
向に沿って凹凸加工を施す塑性加工手段と、この塑性加
工手段を前記シャフト本体の長さ方向に沿って相対移動
させる移動手段とを備えていることを特徴とする。

【００１２】そして、前記カムシャフト構成要素は、カ
ムであり、または、このカムの間に必要に応じて装着さ
れるジャーナル用円筒状スリーブ等である。

【００１３】

【作用】本発明のカムシャフトの製造装置においては、
カムシャフト構成要素固定手段によってカムシャフト構
成要素が固定されるとともに、搬送手段により組み付け
位置へ搬送されるとともに、把持手段によって、シャフ
ト本体がその他端部において把持されて、前記カムシャ
フト構成要素固定手段に固定されているカムシャフト構
成要素に対し所定の位置に保持されている。

【００１４】この状態において、案内手段が作動させら
れることにより、この案内手段が前記カムシャフト構成
要素固定手段に固定されているカムシャフト構成要素を
貫通して、前記シャフト本体の一端部に係合させられ、
これによって、シャフト本体の両端部が固定される。

【００１５】次いで、塑性加工手段が移動手段によりシ
ャフト本体の長さ方向に沿って移動させられて、シャフ
ト本体の所定の位置に対向位置させられたのちに、塑性
加工手段が作動させられることにより前記シャフト本体
の外周面に周方向に凹凸加工が施される。

【００１６】そして、前記塑性加工手段がシャフト本体
から離間させられたのちに、回転駆動手段によってシャ
フト本体が所定位置へ回動させられて、前記カムシャフ
ト構成要素との周方向の位置決めが行なわれ、続いて押
圧手段により把持手段およびシャフト本体がカムシャフ
ト構成要素固定手段へ向けて移動させられるとともに前
記シャフト本体がカムシャフト構成要素に挿入される。

【００１７】この挿入操作が継続して行なわれ、シャフ
ト本体に形成されている凹凸部分がカムシャフト構成要
素へ圧入固定される。

【００１８】これより、押圧手段が逆方向に作動させら
れて、シャフト本体が固定されたカムシャフト構成要素
とともにカムシャフト構成要素固定手段から引き抜か
れ、また、案内手段もカムシャフト構成要素固定手段か
ら引き抜かれる。

【００１９】次いで、搬送手段が作動させられることに
より、次の固定すべきカムシャフト構成要素が固定され
ているカムシャフト構成要素固定手段が組み付け位置に
搬送され、以降前述と同様の作用により、このカムシャ
フト構成要素がシャフト本体の所定位置に所定の角度で
固定される。

【００２０】以上の操作が所要回数繰り返されることに
より、複数のカムシャフト構成要素が順次シャフト本体
に固定される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図３ないし
図９に基づき説明すれば、本実施例に係わるカムシャフ
トの製造装置１０は、図３および図４に示すように、カ
ム（本実施例ではカムシャフト構成要素としてカムを例
示する）を把持固定するカムシャフト構成要素固定手段
（以下カム固定手段と称す）１１が設けられているとと
もに、カムをシャフト本体Ｓとの組み付け位置へ間欠的
に搬送する搬送手段１２と、前記組み付け位置において
前記カム固定手段１１によって固定されたカムに対し挿
通可能に設けられ、前記シャフト本体Ｓの一端部に係脱
させられる案内手段１３と、この案内手段１３に対し所
定間隔をおいて対向配置され、前記シャフト本体Ｓの他
端部を把持する把持手段１４と、この把持手段１４を前
記カム固定手段１１へ向けて移動させることにより、前
記シャフト本体Ｓを前記カム内に挿入する押圧手段１５
と、前記シャフト本体Ｓにその軸回りの回転を与える回
転駆動手段１６と、前記組み付け位置近傍に設けられ、
前記シャフト本体Ｓの外周面に周方向に沿って凹凸加工
を施す塑性加工手段１７と、この塑性加工手段１７を前
記シャフト本体Ｓの長さ方向に沿って相対移動させる移
動手段１８とによって概略構成され、基台Ｂに組み付け
られている。

【００２２】次いで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記搬送手段１２は、図５に示すように、前記基台
Ｂ上に装着されており、円盤状のインデックステーブル
１９と、このインデックステーブル１９を間欠的に回転
させるサーボモーター（図示略）とによって構成されて
おり、前記インデックステーブル１９の上面図５中の上
方に前記カム固定手段１１が設けられている。

【００２３】このカム固定手段１１は、前記インデック
ステーブル１９上に放射状に複数（例えば８個）設けら
れており、それぞれのカム固定手段１１は、前記インデ
ックステーブル１９に固定されたベースプレート２１
と、このベースプレート２１の前記インデックステーブ
ル１９の回転中心側に取り付けられたエアーシリンダー
２２と、前記ベースプレート２１の前記インデックステ
ーブル１９の外周側に取り付けられたガイドパイプ２３
と、このガイドパイプ２３内に摺動自在に配設されると
ともに、前記ベースプレート２１およびインデックステ
ーブル１９を貫通して設けられ、かつ、上端部にカムＣ
が載置される支持パイプ２４と、前記基台Ｂ上に配置さ
れるとともに、前記支持パイプ２４の下端部に対向配置
されたロードセル２５と、前記ベースプレート２１と前
記支持パイプ２４との間に介装されて、前記支持パイプ
２４を前記ロードセル２５から離間する方向に付勢する
とともに、所定の上昇位置に保持するスプリング２６
と、前記エアーシリンダー２２によって作動させられ
て、前記支持パイプ２４上に載置されている前記カムＣ
の外周部を把持してその回動を拘束するクランプ機構２
７とを備えている。

【００２４】このクランプ機構２７は、図６に示すよう
に、前記ガイドパイプ２３の上端部に、その軸線と直交
するように装着されたＶブロック状の一対のクランプ片
２８と、前記ベースプレート２１上に摺動自在に装着さ
れ、前記エアーシリンダー２２によって摺動させられる
ことにより前記クランプ片２８の一つを他のクランプ片
２８に対して接近離間させる方向へ移動させる作動片２
９とによって構成されている。

【００２５】さらに詳述すれば、前記一対のクランプ片
２８は、それぞれのＶ溝が対向するように配設され、こ
れらの両Ｖ溝間において前記カムＣを前記支持パイプ２
４の軸回り方向の姿勢を規制した状態で把持するように
なっている。

【００２６】また、前記クランプ片２８の一つは、前記
エアーシリンダー２２の作動方向と直交する方向へ摺動
自在な構成となされているとともに、その一部が前記ガ
イドパイプ２３の側部に垂下されて、前記作動片２９
に、その摺動方向前方において対峙させられている。

【００２７】そして、前記一方の摺動自在なクランプ片
２８には、前記エアーシリンダー２２の作動方向に対し
て傾斜したガイド孔３０が形成され、このガイド孔３０
に、前記作動片２９に一体にかつ前記ガイド孔３０と同
様に傾斜して取り付けられた操作ロッド３１が摺動自在
に篏合されている。

【００２８】したがって、前記作動片２９がエアーシリ
ンダー２２によって摺動させられた際に、前記操作ロッ
ド３１とガイド孔３０との協働作用により、前記摺動自
在なクランプ片２８が他方のクランプ片２８に対して接
近離間する方向に摺動させられるようになっている。

【００２９】また、前記インデックステーブル１９の回
転中心部には、図５に示すように、前記エアーシリンダ
ー２２へ圧搾空気を分配供給するデストリビューター３
２が設けられている。

【００３０】このデストリビューター３２は、前記サー
ボモーターが連結され、前記エアーシリンダー２２の作
動流体である圧搾空気が送り込まれる給気筒３３と、こ
の給気筒３３の外周に篏装されるとともに、前記インデ
ックステーブル１９に固定されて、前記給気筒３３と一
体回転させられる分気筒３４と、この分気筒３４の、前
記各エアーシリンダー２２に対応する位置に設けられ、
このエアーシリンダー２２への圧搾空気の供給方向を切
り替えることにより、エアーシリンダー２２の作動方向
を切り替える流路切り替え弁３５と、前記給気筒３３の
上端部に設けられた支持プレート３６に装着され、前記
各流路切り替え弁３５を駆動するエアーシリンダーある
いは電磁ソレノイド等からなるアクチュエーター３７と
を備えた構成となっている。

【００３１】一方、前記基台Ｂには、上下に貫通する平
行な一対のガイドロッド３８が設けられており、これら
のガイドロッド３８の、前記基台Ｂよりも下方に前記案
内手段１３が装着されている。

【００３２】この案内手段１３は、図４に示すように、
前記各ガイドロッド３８間に架け渡されるように設けら
れるとともに、両端部において各ガイドロッド３８に摺
動自在に支持されたスライドプレート３９と、このスラ
イドプレート３９の長さ方向の略中間部で、前記ロード
セル２５の下方に位置する部分に設けられた昇降機構４
０とによって構成されている。

【００３３】この昇降機構４０は、図５に示すように、
前記スライドプレート３９に固定されたガイドパイプ４
１と、このガイドパイプ４１に摺動自在に貫通して装着
された昇降ロッド４２と、前記ガイドパイプ４１に一体
に取り付けられ、前記昇降ロッド４２を軸方向に摺動さ
せるエアーシリンダー４３とを備えた構成となってお
り、前記昇降ロッド４２の他端部には、前記シャフト本
体Ｓの一端部に係合させられる（本実施例においては、
前記シャフト本体Ｓが管状に形成されているために、そ
の内部に挿入されることによって軸方向に係合させられ
ている）係合部材４４が、その軸線回りに回転自在に装
着されている。

【００３４】そして、この係合部材４４は、前記エアー
シリンダー４３の作用により前記ガイドパイプ４１から
突出する方向へ移動させられることにより、前記図５に
示すように、その上方に位置するカム固定手段１１を構
成する支持パイプ２４、および、これに支持されている
カムＣを貫通した位置へ位置させられるとともに、前記
ガイドパイプ４１側へ引き込まれることにより、前記ロ
ードセル２５の内側に位置させられるようになってい
る。

【００３５】前記把持手段１４は、図４に示すように、
前記一対のガイドロッド３８に、これらのガイドロッド
３８の長さ方向に沿って摺動自在に装着された昇降ブロ
ック４５に組み込まれており、図７に示すように、前記
案内手段１３の昇降ロッド４２と同軸上に設けられ、か
つ、この軸線回りに回転自在に設けられたエアーチャッ
ク４６によって構成されている。

【００３６】このエアーチャック４６の回転軸の長さ方
向の略中間部には、図７に示すように、従動プーリー４
７が固着されており、この従動プーリー４７が、前記回
転駆動手段１６の一部を構成している。

【００３７】前記回転駆動手段１６は、前記昇降ブロッ
ク４５に、前記エアーチャック４６と平行に装着された
サーボモーター４８と、このサーボモーター４８の出力
軸に固着された駆動プーリー４９と、これらの駆動プー
リー４９と従動プーリー４７とに卷回されたタイミング
ベルト５０とによって構成されている。

【００３８】また、前記従動プーリー４７には、位置検
出ピン５１が突設されており、前記昇降ブロック４５に
装着されたセンサー５２によって検出されることによ
り、エアーチャック４６の回転方向の基準位置、すなわ
ち、把持されているシャフト本体Ｓの軸回りの基準位置
が設定されるようになっている。

【００３９】さらに、前記昇降ブロック４５と前記スラ
イドプレート３９は、図４に示すように、一対のタイロ
ッド５３によって一体に連結されており、相互に一定間
隔を保持した状態で、前記ガイドロッド３８の長さ方向
に移動させられるようになっている。

【００４０】したがって、把持手段１４のエアーチャッ
ク４６と案内手段１３の係合部材４４とは、この係合部
材４４の移動が拘束された状態、すなわち、昇降ロッド
４２の位置が固定された状態においては、相互に間隔を
保持した状態で、一体的に移動させられるようになって
いる。

【００４１】前記押圧手段１５は、図３、図４、およ
び、図７に示すように、本実施例ではサーボシリンダー
が用いられており、前記一対のガイドロッド３８の上方
の端部に一体に前記基台Ｂと所定間隔に保持されたアッ
パーフレーム５４に、前記エアーチャック４６と同軸と
なるように装着されている。

【００４２】そして、前記押圧手段１５の出力軸５５
が、図７に示すように、前記昇降ブロック４５に、連結
部材５６を介して接続されており、前記エアーチャック
４６を昇降ブロック４５とともに、前記ガイドロッド３
８に沿って移動させて、把持手段１４によって把持され
ているシャフト本体Ｓをカム固定手段１１へ向けて押し
込むようになされている。

【００４３】前記塑性加工手段１７は、図３に示すよう
に、前記基台Ｂ上に前記ガイドロッド３８と平行に立設
された一対の第２のガイドロッド５７に摺動自在に装着
されたベースプレート５８と、このベースプレート５８
に回転自在に支持され、かつ、前記把持手段１４によっ
て把持されたシャフト本体Ｓの外周面に接触させられる
位置に進退可能に支持された円柱状のバックアップロー
ラー５９と、外周面に多数の周溝が形成された一対のサ
イジングローラー６０とを備えている。

【００４４】前記バックアップローラー５９は、図８に
示すように、スライドアーム６１の先端に回転自在に支
持されているとともに、このスライドアーム６１が、前
記ベースプレート５８に装着されたスライドボックス６
２に摺動自在に保持されるとともに、前記スライドアー
ム６１と前記ベースプレート５８との間に介装された油
圧シリンダー６３によって摺動させられることにより、
図８において鎖線で示すように、定位置に保持されてい
るシャフト本体Ｓの一側面に接触させられるようになっ
ている。

【００４５】また、前記スライドボックス６２は、図８
に示すように、前記スライドアーム６１の摺動方向と直
交する方向に、摺動可能となされており、前記ベースプ
レート５８との間に介装された微調整機構６４によっ
て、前述した方向への細かな位置決めが行なわれるよう
になっている。

【００４６】このような構成とするのは、外径の異なる
シャフト本体Ｓを装着した場合において、前記バックア
ップローラー５９とシャフト本体Ｓの外面との位置ずれ
を補正して、確実な接触を行なわせるための処置であ
る。

【００４７】一方、前記ベースプレート５８には、前記
スライドアーム６１の摺動方向と直交する方向に摺動自
在なスライドボックス６５が装着されており、このスラ
イドボックス６５には、一対の揺動アーム６６が取り付
けられており、これらの揺動アーム６６の一端部に前記
サイジングローラー６０がそれぞれ回転自在に装着され
ている。

【００４８】また、前記スライドボックス６５とベース
プレート５８との間には、前記ベースプレート５８を摺
動させるための油圧シリンダー６７が介装されており、
この油圧シリンダー６７の作用によって、前記両サイジ
ングローラー６０が、所定位置に保持されている前記シ
ャフト本体Ｓの表面に、所定圧力で押圧されるようにな
っている。

【００４９】そして、前記両サイジングローラー６０
は、前記シャフト本体Ｓに接触させられた状態で、両サ
イジングローラー６０間に前記シャフト本体Ｓが位置さ
せられるように、かつ、これらのサイジングローラー６
０と前記バックアップローラー５９とが、シャフト本体
Ｓの軸線方向から見て二等辺三角形の各頂点に位置する
ように、相互の位置関係が設定されている。

【００５０】また、図９に示すように、前記サイジング
ローラー６０と前記バックアップローラー５９とは、前
記シャフト本体Ｓの半径方向から見た状態において、シ
ャフト本体Ｓの軸線方向にずれた位置となるように、相
互の位置関係が設定されており、これは、サイジングロ
ーラー６０によって加工が施された部分がバックアップ
ローラー５９によって変形させられてしまうことを防止
するために採られた処置である。

【００５１】さらに、本実施例においては、前記揺動ア
ーム６６の前記サイジングローラー６０が装着されてな
い側には、前記両サイジングローラー６０を相互に接近
させる方向に前記両揺動アーム６６を相対回動させるス
プリング６８が介装されているとともに、一方の揺動ア
ーム６６に螺着されて他方の揺動アーム６６に当接させ
られることにより、前記両サイジングローラー６６の最
大離間距離を設定する、開き角調整ボルト６９が設けら
れている。

【００５２】前記移動手段１８は、前記アッパーフレー
ム５４と基台Ｂとに回転自在に支持されるとともに、前
記塑性加工手段１７のベースプレート５８に螺着された
送りボルト７０と、図５に示すように、前記基台Ｂに固
定されるとともに、前記送りボルト７０に連結されてそ
の回転をなすサーボモーター７１とによって構成されて
いる。

【００５３】次いで、このように構成された本実施例の
作用について説明すれば、まず、各カム固定手段１１の
エアーシリンダー２２を作動させて両クランプ片２８間
を広げ、これらの間にカムＣを挿入して支持パイプ２４
上に載置したのちに、再度エアーシリンダー２２を作動
させて前記カムＣを所定姿勢に固定する。

【００５４】この操作ののちに、図７に示すように、シ
ャフト本体Ｓの一端部をを把持手段１４のエアーチャッ
ク４６に把持させるとともに、図５に示すように、案内
手段１３のエアーシリンダー４３を作動させることによ
り、昇降ロッド４２をカム固定手段１１の一つに挿入さ
せて、このカム固定手段１１に固定されているカムＣを
貫通させて、前記昇降ロッド４２の先端に取り付けられ
ている係合部材４４を、その上方に位置するシャフト本
体Ｓの他端部に係合させる。この状態において、前記シ
ャフト本体Ｓがその両端部において、把持手段１４と案
内手段１３とによって挟持される。

【００５５】これより、移動手段１８のサーボモーター
７１を作動させることにより、塑性加工手段１７を前記
シャフト本体Ｓの所定位置に移動させる。

【００５６】次いで、図８に鎖線で示すように、塑性加
工手段１７の一方の油圧シリンダー６３により、スライ
ドアーム６１を移動させて、その先端のバックアップロ
ーラー５９をシャフト本体Ｓの側部に当接させると同時
に、他方の油圧シリンダー６７を作動させることによ
り、両サイジングローラー６０を前記シャフト本体Ｓの
側部に所定圧力で当接させる。

【００５７】この状態において、回転駆動手段１６のサ
ーボモーター４８を作動させて前記エアーチャック４６
を回転させることにより、このエアーチャック４６に把
持されている前記シャフト本体Ｓも同様に回転させられ
ることから、圧着状態にあるサイジングローラー６０に
より、シャフト本体Ｓの所定位置の外周面に、全周にわ
たって複数条の凹凸加工が施される。

【００５８】このような加工が施されたのちに、塑性加
工手段１７の各油圧シリンダー６３・６７を逆方向へ作
動させることにより、各ローラー５９・６０・６０をシ
ャフト本体Ｓから離間させて、このシャフト本体Ｓ回り
を大きく開放するとともに、位置検出ピン５１がセンサ
ー５２によって検出された時点を原点とし、サーボの設
定値分だけ前記エアーチャック４６を回動させた後に、
回転駆動手段１６のサーボモーター４８の回転を停止し
て、シャフト本体Ｓをその軸回りの所定位置に停止させ
る。

【００５９】これより押圧手段１５のサーボシリンダー
を作動させることにより、回転駆動手段１６、把持手段
１４、シャフト本体Ｓ、および、案内手段１３が一体と
なって下降させられ、前記シャフト本体Ｓが、前記カム
固定手段１１に固定されているカムＣ内に挿入される。

【００６０】このような操作が継続して行なわれること
により、シャフト本体Ｓの凹凸加工が施された部分がカ
ムＣの内面に圧入されて、両者の強固な固定がなされる
が、このシャフト本体Ｓの下降限度は、前記塑性加工手
段１７による凹凸加工の位置に対応して前記押圧手段１
５のサーボシリンダーの作動量を制御することによって
制御され、また、圧入時の圧力が、カムＣとともに下降
する支持パイプ２４がロードセル２５に当接させられる
ことにより検出される。さらに、その検出結果を押圧手
段１５へフィードバックして、前記圧入圧力を制御する
ことも可能である。

【００６１】このようにして一つのカムＣの固定が完了
すると、まず、カム固定手段１１のエアーシリンダー２
２を逆方向に作動させて、固定状態あるカムＣの固定を
解除した後に、押圧手段１５によって前記回転駆動手段
１６、把持手段１４、シャフト本体Ｓ、および、案内手
段１３を上昇させることにより、カムＣが一体化された
シャフト本体Ｓをカム固定手段１１から引き出す。

【００６２】次いで、案内手段１３に設けられているエ
アーシリンダー４３を作動させて昇降ロッド４２をロー
ドセル２５内に引き込んで、この昇降ロッド４２とカム
固定手段１１および搬送手段１２との重畳状態を解除し
たのちに、サーボモーター２０によって搬送手段１２を
所定量回動させることにより、次位のカムＣが固定され
ているカム固定手段１１を前記シャフト本体Ｓに位置合
わせする。

【００６３】これより、案内手段１３を再度カム固定手
段１１内に挿入するとともに、その係合部材４４をシャ
フト本体Ｓの端部に係合させ、前述と同様の操作によ
り、シャフト本体Ｓの所定位置に塑性加工手段１７によ
って凹凸加工を施し、さらに、次位のカムＣを固定する
角度を、前記位置決めピン５１とセンサー５２とによっ
て設定された基準位置から算出して、その算出結果に基
づき回転駆動手段１６によってシャフト本体Ｓを回動さ
せる。

【００６４】以降、前述した操作を所定回数繰り返すこ
とにより、所定個数のカムＣを所定の角度で、シャフト
本体Ｓへ順次固定することができる。

【００６５】このように、本実施例に係わるカムシャフ
トの製造装置１０によれば、複数のカムＣを連続してシ
ャフト本体Ｓに、所定の位置でかつ所定の角度で固定す
ることができる。

【００６６】したがって、カムＣの固定角度の変更に際
して、単に、回転駆動手段１６によるシャフト本体Ｓの
回動角度を変更するのみで対応可能であり、また、異な
る材質、異なる種類のカムＣをシャフト本体Ｓに固定す
る場合においても、カム固定手段１１へ異なるカムＣを
載置するのみで、迅速かつ確実な対応が可能であり、多
品種少量生産に適用して十分な効果が期待できる。

【００６７】なお、前記実施例において示した各構成部
材の諸形状や寸法等は一例であって、適用するカムＣや
シャフト本体Ｓの種類、あるいは、設計要求等に基づき
種々変更可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるカ
ムシャフトの製造装置は、シャフト本体を、このシャフ
ト本体と別個に形成されたカムシャフト構成要素に圧入
することにより、このカムシャフト構成要素を前記シャ
フト本体の所定位置に組み付け固定するようにしたカム
シャフトの製造装置であって、前記カムシャフト構成要
素を把持固定するカムシャフト構成要素固定手段が設け
られているとともに、前記カムシャフト構成要素を前記
シャフト本体との組み付け位置へ間欠的に搬送する搬送
手段と、前記組み付け位置において前記カムシャフト構
成要素固定手段によって固定されたカムシャフト構成要
素に対し挿通可能に設けられ、前記シャフト本体の一端
部に係脱させられる案内手段と、この案内手段に対し所
定間隔をおいて対向配置され、前記シャフト本体の他端
部を把持する把持手段と、この把持手段を前記カムシャ
フト構成要素固定手段へ向けて移動させることにより、
前記シャフト本体を前記カムシャフト構成要素内に挿入
する押圧手段と、前記シャフト本体にその軸回りの回転
を与える回転駆動手段と、前記組み付け位置近傍に設け
られ、前記シャフト本体の外周面に周方向に沿って凹凸
加工を施す塑性加工手段と、この塑性加工手段を前記シ
ャフト本体の長さ方向に沿って相対移動させる移動手段
とを備えていることを特徴とするもので、次のような優
れた効果を奏する。

【００６９】複数のカムシャフト構成要素を連続してシ
ャフト本体に、所定の位置でかつ所定の角度で固定する
ことができる。

【００７０】したがって、例えばカムの固定角度の変更
に際して、単に、回転駆動手段によるシャフト本体の回
動角度を変更するのみで対応可能であり、また、異なる
材質のカムシャフト構成要素や、異なる種類のカムシャ
フト構成要素をシャフト本体に固定する場合において
も、カムシャフト構成要素固定手段へ異なるカムシャフ
ト構成要素を載置するのみで、迅速かつ確実な対応が可
能であり、多品種少量生産に十分に対応することができ
る。

【００７１】また、シャフト本体は、装着操作のみで十
分な強度を持った材料への変更が可能で、十分な強度を
持った材料であれば中空状であってもよく、この点から
もカムシャフトの仕様変更への対応を迅速に行なうこと
ができるとともに、各種のカムシャフトが短時間の設定
の変更だけで、組立の自動化ができることとなり、生産
コストを大きく減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のカムとシャフト本体との固定方法を説明
するための要部の縦断面図である。

【図２】図１に示す方法によって固定されたカムとシャ
フト本体との固定部分を示す縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例の全体装置の側面図である。

【図４】本発明の一実施例の全体装置の正面図である。

【図５】本発明の一実施例の搬送手段、案内手段、移動
手段、カム固定手段を示す一部を破断した側面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例のカム固定手段を示す平面図
である。

【図７】本発明の一実施例の把持手段、回転駆動手段、
押圧手段のそれぞれを示す一部を破断した側面図であ
る。

【図８】本発明の一実施例の塑性加工手段を示す一部を
省略した底面図である。

【図９】本発明の一実施例の塑性加工手段を示す一部を
省略した縦断面側面図である。

【符号の説明】

１０ カムシャフト製造装置 １１ カム固定手段 １２ 搬送手段 １３ 案内手段 １４ 把持手段 １５ 押圧手段 １６ 回転駆動手段 １７ 塑性加工手段 １８ 移動手段 Ｓ シャフト本体 Ｃ カム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 由岐雄 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地１ 三菱マテリアル株式会社 生野製作 所内 (72)発明者 川口 章 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地１ 三菱マテリアル株式会社 生野製作 所内 (72)発明者 桐ケ谷 清一 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地１ 三菱マテリアル株式会社 生野製作 所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト本体を、このシャフト本体と別
   個に形成されたカムシャフト構成要素に圧入することに
   より、このカムシャフト構成要素を前記シャフト本体の
   所定位置に組み付け固定するようにしたカムシャフトの
   製造装置であって、前記カムを把持固定するカムシャフ
   ト構成要素固定手段が設けられているとともに、前記カ
   ムを前記シャフト本体との組み付け位置へ間欠的に搬送
   する搬送手段と、前記組み付け位置において前記カムシ
   ャフト構成要素固定手段によって固定されたカムシャフ
   ト構成要素に対し挿通可能に設けられ、前記シャフト本
   体の一端部に係脱させられる案内手段と、この案内手段
   に対し所定間隔をおいて対向配置され、前記シャフト本
   体の他端部を把持する把持手段と、この把持手段を前記
   カムシャフト構成要素固定手段へ向けて移動させること
   により、前記シャフト本体を前記カムシャフト構成要素
   内に挿入する押圧手段と、前記シャフト本体にその軸回
   りの回転を与える回転駆動手段と、前記組み付け位置近
   傍に設けられ、前記シャフト本体の外周面に周方向に沿
   って凹凸加工を施す塑性加工手段と、この塑性加工手段
   を前記シャフト本体の長さ方向に沿って相対移動させる
   移動手段とを備えていることを特徴とするカムシャフト
   の製造装置。