JPH07102409B2 - カムシヤフトの製造方法およびその装置 - Google Patents

カムシヤフトの製造方法およびその装置

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JPH07102409B2 JP62028880A JP2888087A JPH07102409B2 JP H07102409 B2 JPH07102409 B2 JP H07102409B2 JP 62028880 A JP62028880 A JP 62028880A JP 2888087 A JP2888087 A JP 2888087A JP H07102409 B2 JPH07102409 B2 JP H07102409B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、カムシャフトの製造方法およびその装置に関
する。
(従来の技術) 自動車等のエンジンにおいては、各シリンダの給排気系
のバルブを所定のタイミングをもって開閉させるカムを
有するカムシャフトが用いられる。
このカムシャフトは、従来鋳造や鍛造によりカムが軸部
分に一体形成されていたため、重量が大きく、エンジン
を軽量化するうえにおいて障害となっていた。
そこで軸部分に中空のパイプ材を用い、このパイプ材に
カムピースを外嵌し、バルジ加工によりパイプ材の内部
に内圧を加えてパイプ材の外周面をカムピースの孔の内
周面に圧接固定するようにして、カムシャフトの軽量化
を図る技術、例えば特開昭51−54115号公報(公知技術
1)、実公昭53−7130号公報(公知技術2)が提案され
ている。
ところで上記のように軸部分に中空パイプ材を用い、こ
のパイプ材に複数個のカムピースを相互に所定の角度関
係をもって固着させることが必要となるが、このカムの
角度関係を正確に固着させることは極めて困難である。
(発明が解決とする問題点) そこで上記公知技術1では、割型を用い、この型にカム
ピースの位置を決める手段(溝と突条)を設けることに
よりカムピースの位置を確保するようにして前記問題点
の解決を図っているが、これによると割型が必要となる
ことをはじめ、割型の構造が複雑となるうえ、エンジン
の種類に対し専用の割型が必要となるので各機種別に割
型を用意することを要するものとなってコストが高くな
るという問題がある。
また、公知技術2は、軸パイプを角形に形成し、これに
カムピースの角孔を嵌合して位置を決めるものであるか
ら、カムピースに正確な傾きの角孔を穿設しなければな
らず、カムピースの製作が容易でなく、やはりコストア
ップとなるという問題がある。
本発明は上記従来技術の有する問題点に着目し、これを
改善することを目的としてなされたもので、軸部分を構
成するパイプ材の外周面にカムピースを正確な角度関係
をもって容易に固着することのできるカムシャフトの製
造方法およびその装置を提供するものである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記従来技術の問題点を除去するため、本発明において
は、所定個数のカムピースを予備配列し、これらカムピ
ースの孔に送り込み用ロッドを挿通してこれらカムピー
スを一斉に回転リング内に移行させ、各カムピースと対
応する回転リングの掴持手段の位置に位置させ、掴持手
段を作動してカムピースの突部を規準として個々に掴持
し、ついで個々の回転リングを予じめ定められた所定角
度回転させてカムピースの突部の位置を所定の角度位置
に位置合せし、この間の適時に前記送り込み用ロッドを
引き抜いたのちパイプ材をカムの孔内に貫通させるとと
もに回転リングをバルジ加工位置に移動させ、このパイ
プ材の両端をチャックして圧力流体を圧入し、バルジ加
工によりパイプ材の外周面にカムを圧着固定することを
特徴とするカムシャフトの製造方法を第1番目の発明と
し、この方法を実施するため、個々のカムシャフトに対
応し同一軸線上に配列された複数個の回転リングを有
し、これら回転リングの内部にはカムピースの突部を規
準とし相対的に離接方向に移動可能としてカムピースを
掴持するカムピース掴持手段を設け、これら回転リング
を個々に所定角度回転させる回転手段を付設するととも
に、前記掴持手段に掴持された各カムピースの孔に挿入
されるパイプ材の両端を支持し圧力流体を圧入してバル
ジ加工を行なうバルジ加工装置を備えてなるカムピース
の製造装置を第2番目の発明とするものである。
(作 用) 上記の構成により、各回転リングの掴持手段へカムピー
スを供給して掴持するときカムピースの突部を規準とし
て回転リングに対し一定の位置関係をもって掴持され、
掴持後回転リングをそれぞれ所定角度回転させることで
各カムピースの突部位置が定められるので、位置決め用
の型等を用いることなく各カムピースの角度関係を正確
に得ることができるとともに、エンジンの種類に対して
は回転リングの回転角を変えるだけで対処することがで
きる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第1図は本発明を実施するに適するよう各部の配置構造
例を示すもので、中央部のベース1上に複数の回転リン
グ2,2…が同一軸線上に配列され、これら回転リング2,2
…は図示実施例では外歯構造のリングギヤからなり、外
周のギヤ3がベース1上にそれぞれ対応して移動可能に
設けられたラック4,4…上に係合載置されている。
この回転リング2は、内部にカムピース掴持手段5が設
けられている。この掴持手段5は、第2図乃至第4図に
その一例を示しているように、回転リング2の内部に固
定された固定ブロック6と、この固定ブロック6内に配
設され互いに反対方向にロッド7,8が伸縮する流体シリ
ンダ9,10と、前記ロッド7,8に固定された支持アーム11,
12と、これら支持アーム11,12の対向部に設けられた掴
持部13,14とからなっており、この掴持部13,14はカムピ
ース15の突部15Aおよびこの突部15Aとは反対側の周面が
嵌合し得るようV字状に斜面13A,14Aを有する溝構造と
され、カムピース15の突部15Aが掴持部13に掴持される
とき、その掴持部13の斜面13A,13Aによって突部15Aの左
右部が均等位置に嵌合され、突部15Aの中心と掴持部13
の中心とが一致した嵌合状態に掴持されるようになって
いる。
前記ベース1は、エアシリンダ16等の駆動手段により第
1図において実線図示位置と鎖線図示位置とにわたり移
動されるようになっている。
上記回転リング2,2…の軸線方向で、ベース1の一側部
には、カムピースセット台17が配設されている。このカ
ムピースセット台17は、上面にカムピース15,15…を個
々に所定の間隔をおいて直立載置する凹部状のカムピー
ス載置部18,18…が形成されており、これら載置部18,18
…にカムピース15,15…を突部15Aを上向きにして並べて
セットすることによりカムピース15の孔15Bの軸線が揃
うようになっている。
上記カムピースセット台17のさらに一側方には、当該セ
ット台17上にセットされたカムピース15,15…の孔15Bに
串差し状に挿通するカムピース送り込みロッド19が図示
しないエアシリンダ等の駆動手段により矢印方向に進出
自在に設けられている。この送り込みロッド19は、詳細
は図示していないが、好ましくは外径が拡縮する構造と
することが望ましい。
前記ベース1の前記カムピースセット台17とは反対側に
は、カムシャフトの軸部を構成するパイプ材20,20…の
供給用シュート21と、このシュート21の末端で前記カム
ピース15の孔15Bと同一軸線上におかれるパイプ材20
を、回転リング2,2…の掴持手段5,5…に支持されている
カムピース15,15…の孔15Bに挿通するパイプ材押込みロ
ッド22とが配設されている。
前記ベース1の両側で前記カムピースセット台17と平行
にバルジ加工装置23が配設されている。このバルジ加工
装置23は、従来と同様に、一対のシリンダ24,24と、図
示しない上下の押え型とを有し、シリンダ24,24のロッ
ド25,25の先端がカムピース15,15…に挿通さたパイプ材
20の端部に密着して圧着され、ロッド25,25…の図示し
ない液体通路を通じて液体(例えば水)をパイプ材20内
に圧入するようになされている。
上記バルジ加工装置23に隣接して製品取出しロッド26,2
6が進退駆動自在に配設され、両ロッド26,26の先端間に
完成されたカムシャフト27の両端を支持して排出位置A
へ移動させるようになっている。この排出位置Aには、
製品となったカムシャフト27を受ける受台28が設けられ
ている。
図において29,29は、バルジ加工装置23および製品取出
しロッド26,26を平行移動させるためのシリンダであ
る。
つぎに上記装置を用いてカムシャフト27を製造する方法
について説明する。
まず、パイプ材供給用シュート21上にパイプ材20,20…
を補給しておき、カムピースセット台17上のカムピース
載置部18,18…にカムピース15,15…を立てゝセットして
おく。
ついでカムピース送り込みロッド19を第1図において左
方へ進出させ、カムピースセット台17上に並ぶカムピー
ス15,15…群の孔15Bに串刺し状に貫通させ、このロッド
19を拡径してカムピース15,15…を保持する。
こうしたのち、送り込みロッド19をさらに左方へ進出さ
せ、各カムピース15,15…をそれぞれ対応する回転リン
グ2,2…のカムピース掴持手段5の位置へ移行させる。
つぎに各回転リング2,2…のカムピース掴持手段5の流
体シリンダ9,10を作動してロッド7,8を縮め、アーム11,
12を介して掴持部13,14でカムピース15を掴持する。こ
のとき、カムピース15の突部15Aが掴持部13の斜面13A,1
3Aにより自動的に姿勢が定められて上下から挟持され、
掴持完了後送り込みロッド19を縮径して引抜くことによ
りカムピース15,15…は回転リング2,2…の各カムピース
掴持手段5にそれぞれ掴持された状態におかれる。
その後、カムピース15,15…の突部15Aの相互間の角度関
係を得るため、回転リング2,2…を個々に所定角度回転
させる。この回転は、図示実施例ではラック4,4…をそ
れぞれ移動させることによって行なわれる。すなわちラ
ック4,4…を移動させると、これに噛合うギヤ3を介し
て回転リング2が回され、これによりカムピース掴持手
段5に掴持されているカムピース15も同量回転され、各
カムピース15,15…の相互の角度関係が定められる。
このようにしてカムピース15,15…の相互角度関係が定
められたのち、パイプ押込みロッド22を第1図において
右方へ前進させ、シュート21の未満にあるパイプ材20を
カムピース15,15…の孔15B内に串刺し状に押入する。
パイプ材20の押入後、シリンダ16を作動して回転リング
2,2…のベース1を第1図鎖線図示の位置へ移動させ、
こゝでバルジ加工装置23のシリンダ24,24を駆動してそ
のロッド25,25の先端をパイプ材20の端部に密着させて
圧接するとともに、図示しない上下の押え型でパイプ材
20のカムピース以外の部位を保持する。
こうしたのち、図示しない液体通路を通じ液体をパイプ
材20内に圧入し、パイプ材20を膨張させてパイプ材20の
外周面をカムピース15,15…の孔15Bの内周面に圧接させ
て固着する。
カムピース15,15…の固着完了後、掴持手段5および押
え型を開放させ、回転リング2,2…を製品取出しロッド2
6,26の位置へ移動させたのちこれらロッド26,26を進出
させてパイプ材20の両端を支持し、ついで排出位置Aへ
移行させて支持を解き、受台28上へ製品となったカムシ
ャフト27を放出する。
以後上記と同様にして動作を繰返すことにより、連続し
てカムシャフト27を製造することができる。
上記のパイプ材20とカムピース15,15…との圧着を一層
良好にするため、例えば第6図に示すようにカムピース
15の孔15B内で突部15Aと対応する内周面に予じめ凹部15
C,15Cを形成しておき、この凹部15C,15C内にパイプ材20
が変形して圧入されるようにすればバルジ加工時の圧力
が小さくてもパイプ材20とカムピース15との固着ができ
る。また図示実施例のように回転リング2の外周にギヤ
3を設け、これをラック4により移転させるようにすれ
ば、回転角を正確に得やすく、かつラック4の一部にス
トッパを付すことにより回転リング2の停止位置を出し
やすい利点が得らる。しかし回転リング2の回転手段は
他の手段によるものであってもよい。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、パイプ材にカムピ
ースを固着してカムシャフトを製造するに際しても、パ
イプ材に対するカムピースの突部位置を正確に位置づけ
して固着することができ、そのカムピースの位置づけは
回転リングを用いてその回転角により決定するので、カ
ムシャフトの種類に対し即刻対応することができ、従来
の型によるものに比し極めて量産的に優れたものとする
ことができるなどの種々の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するに適する装置の一例を示す平
面配置図、第2図は第1図における回転カムの一つを示
す斜視図、第3図は同カムピース掴持手段の掴持部の拡
大斜視図、第4図は同縦断面図、第5図はカムピースの
一例を示す斜視図、第6図は同変形例を示す正面図であ
る。 1……ベース、2……回転リング、3……ギヤ、4……
ラック、5……カムピース掴持手段、6……固定ブロッ
ク、7,8……ロッド、9,10……流体シリンダ、11,12……
支持アーム、13,14……掴持部、15……カムピース、15A
……突部、15B……孔、16……エアシリンダ、17……カ
ムピースセット台、18……カムピース載置部、19……カ
ムピース送り込みロッド、20……パイプ材、21……パイ
プ材供給用シュート、22……パイプ押込みロッド、23…
…バルジ加工装置、26……製品取出しロッド、27……カ
ムシャフト、28……受台。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定個数のカムピースを予備配列し、これ
    らカムピースの孔に送り込み用ロッドを挿通してこれら
    カムピースを一斉に回転リング内に移行させ、各カムピ
    ースと対応する回転リングの掴持手段の位置に位置さ
    せ、掴持手段を作動してカムピースの突部を規準として
    個々に掴持し、ついで個々の回転リングを予じめ定めら
    れた所定角度回転させてカムピースの突部の位置を所定
    の角度位置に位置合せし、この間の適時に前記送り込み
    用ロッドを引抜いたのちパイプ材をカムの孔内に貫通さ
    せるとともに回転リングをバルジ加工位置に移動させ、
    このパイプ材の両端をチャックして圧力流体を圧入し、
    バルジ加工によりパイプ材の外周面にカムを圧着固定す
    ることを特徴とするカムシャフトの製造方法。
  2. 【請求項2】個々のカムピースに対応し同一軸線上に配
    列された複数個の回転リングを有し、これら回転リング
    の内部にはカムピースの突部を規準とし相対的に接離方
    向に移動可能としてカムピースを掴持するカムピース掴
    持手段を設け、これら回転リングを個々に所定角度回転
    させる回転手段を付設するとともに、前記掴持手段に掴
    持された各カムピースの孔に挿入されるパイプ材の両端
    を支持し圧力流体を圧入してバルジ加工を行なうバルジ
    加工装置を備えてなるカムピースの製造装置。
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