JPH11210413A - Manufacture of camshaft, cam lobe positioning device, and camshaft manufacturing device - Google Patents

Manufacture of camshaft, cam lobe positioning device, and camshaft manufacturing device

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JPH11210413A
JPH11210413A JP956198A JP956198A JPH11210413A JP H11210413 A JPH11210413 A JP H11210413A JP 956198 A JP956198 A JP 956198A JP 956198 A JP956198 A JP 956198A JP H11210413 A JPH11210413 A JP H11210413A
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JP
Japan
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temperature
shaft
cam lobe
fitting
camshaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP956198A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Sanpei
和久 三瓶
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH11210413A publication Critical patent/JPH11210413A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a problem of the occurrence of tempering by heating an outer peripheral face of a cam lobe to a quenching temperature and fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe after heating an inner peripheral face of the shaft fitting hole of the cam lobe up to a shrink fit temperature when the shaft is shrink fitted into the shaft fitting hole of the cam lobe. SOLUTION: When a shaft is shrink fitted into a cam lobe 11, the cam lobe 11 is first placed on a reference plate 20a provided on a jig foundation 20, and a center pin 22 is fitted in a shaft fitting hole 12. Moreover, a phase determining pin 24 is fitted into an insertion hole 13 to position and fix it. Two clampers 25 are operated in this state to press the cam lobe 11 from above, and then an outer peripheral face of the cam lobe 11 is heated up to a quenching temperature through a high frequency coil 26 and an inner peripheral face of a shaft fitting hole 12 is heated up to a shrink fitting temperature. Then, a shaft 16 held by a chuck 19 is lowered and is fitted into the shaft fitting hole 12 of the cam lobe 11 to integrate the cam lobe 11 with the shaft 16 by shrink fitting.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カムロブのシャフ
ト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシ
ャフトを製造する方法、その装置およびこのカムシャフ
ト製造に用いられるカムロブ位置決め治具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a camrob by shrink fitting, an apparatus therefor, and a cam lob positioning jig used for manufacturing the camshaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関に用いられるカムシャフトを製
造する場合、カムロブとシャフトとを一体に鋳造する方
法もあるが、軽量化や製造コスト低減のために、一般的
には、カムロブとシャフトとを別体に製造した後に、両
者を結合一体化してカムシャフトを形成している。
2. Description of the Related Art When manufacturing a camshaft used for an internal combustion engine, there is a method of integrally casting the cam lobe and the shaft. However, in order to reduce the weight and reduce the manufacturing cost, the cam lobe and the shaft are generally combined. Are manufactured separately, and the two are combined and integrated to form a camshaft.

【0003】このカムロブとシャフトとの一体化は、ロ
ウ付けによりなす方法(特開平6−193708号公
報)もあるが、ロウ付けによる製造よりも低コストであ
る締まり嵌め等の嵌合によりカムロブとシャフトとの一
体化を行う方法も知られている(特開昭61−6338
3号公報、特開平6−330108号公報)。
Although there is a method of brazing the cam lobe and the shaft by brazing (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-193708), the cam lob and the shaft are fitted to each other by fitting such as interference fitting which is lower in cost than brazing. A method of performing integration with a shaft is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 61-6338).
No. 3, JP-A-6-330108).

【0004】この他のカムロブとシャフトとの一体化方
法として、焼き嵌めによる方法がある。この焼き嵌め
は、まずカムロブを焼き嵌め温度まで加熱した後、常温
のシャフトを、カムロブのシャフト嵌入孔に嵌入する。
そして全体を冷却することで、シャフト嵌入孔を縮径し
カムロブとシャフトとの嵌合一体化を行っていた。
As another method of integrating the cam lobe and the shaft, there is a method of shrink fitting. In this shrink fitting, first, the cam lobe is heated to the shrink fitting temperature, and then the shaft at room temperature is fitted into the shaft fitting hole of the cam lobe.
Then, by cooling the whole, the diameter of the shaft fitting hole is reduced, and the cam lobe and the shaft are fitted and integrated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、焼き嵌めに
てカムロブとシャフトとを一体化させようとする場合
に、次のような問題を生じた。
However, when the cam lobe and the shaft are integrated by shrink fitting, the following problems arise.

【0006】すなわち、カムロブの外周面は摺動面とし
て用いられることから、焼き入れにより硬化させる必要
がある。したがって、カムシャフトの製造においては、
予めカムロブの外周面を焼き入れ温度まで加熱して冷却
することでカムロブの外周面を硬化させている。このよ
うに焼き入れにより硬化させたカムロブを、シャフトに
焼き嵌めするために再加熱すると、焼き戻しが起こり、
カムロブの外周面の硬度が低下してしまうことがあっ
た。
That is, since the outer peripheral surface of the cam lobe is used as a sliding surface, it must be hardened by quenching. Therefore, in the manufacture of camshafts,
The outer peripheral surface of the cam lobe is hardened by previously heating the outer peripheral surface of the cam lobe to a quenching temperature and cooling. When the cam lobe hardened by quenching in this way is reheated in order to shrink fit on the shaft, tempering occurs,
In some cases, the hardness of the outer peripheral surface of the cam lobe was reduced.

【0007】この再加熱は、カムロブを加熱してからシ
ャフトを嵌入するまでに放熱により冷却されるのを考慮
して、シャフト嵌入時に必要な焼き嵌め温度よりもかな
り高温に加熱する必要がある。このことからもカムロブ
外周面の焼き戻しが一層起こりやすい状況であった。
In this reheating, it is necessary to heat the cam lobe to a temperature considerably higher than the shrink-fitting temperature required at the time of fitting the shaft in consideration of the fact that the cam lobe is cooled by heat radiation until the shaft is fitted. For this reason, tempering of the outer peripheral surface of the cam lobe was more likely to occur.

【0008】本発明は、カムロブのシャフト嵌入孔にシ
ャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造
する方法において、カムロブの外周面の焼き入れに影響
しないカムシャフト製造方法、このカムシャフト製造方
法に用いられるカムシャフト製造装置およびカムロブ位
置決め治具を提供することを目的とするものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a cam lobe by shrink fitting, wherein the method does not affect quenching of the outer peripheral surface of the cam lobe, and is used in this cam shaft manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a camshaft manufacturing apparatus and a cam lobe positioning jig which are used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のカムシ
ャフト製造方法は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフ
トを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する
方法であって、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱
すると共に前記カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼
き嵌め温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加
熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌
入する嵌入工程とを行うことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a camshaft, the method comprising manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a camrob by shrink fitting. A heating step of heating the inner peripheral surface of the shaft fitting hole of the cam lobe to the shrink fitting temperature while heating to the insertion temperature, and a fitting step of fitting a shaft into the shaft fitting hole of the cam lobe heated in the heating step. It is characterized by performing.

【0010】すなわち、まず、加熱工程として、カムロ
ブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカムロブの
シャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼
き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低いので、例えば、カ
ムロブの外周面から昇温できる方法で加熱して外周面を
焼き入れ温度に持って行けば、外周面から内周面への熱
伝導により自ずとカムロブの内部に存在するシャフト嵌
入孔の内周面の温度を焼き嵌め温度に調整することがで
きる。
That is, first, as a heating step, the outer peripheral surface of the cam lobe is heated to the quenching temperature and the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of the cam lobe is heated to the hardening temperature. Since the shrink fitting temperature is lower than the quenching temperature, for example, if the outer peripheral surface is heated to a quenching temperature by a method capable of raising the temperature from the outer peripheral surface of the cam lobe, heat transfer from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface Naturally, the temperature of the inner peripheral surface of the shaft fitting hole present inside the cam lobe can be adjusted to the shrink fitting temperature.

【0011】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。シャフトの嵌入による冷却速度が不足であれば、更
に冷却媒体により、カムロブおよびシャフトが一体化し
ているカムシャフト全体を急速に冷却してもよい。
In this state, when the fitting step is performed and the shaft is fitted into the shaft fitting hole heated to the shrink fitting temperature, the shaft absorbs the heat of the cam lobe from the inner peripheral surface side of the shaft fitting hole, and the temperature of the cam lobe is reduced. Decreases rapidly and the temperature of the shaft increases. Thus, the cam lobe and the shaft are shrink-fitted and integrated. Further, the outer peripheral surface of the cam lobe is also rapidly deprived of heat from the shaft insertion hole side by heat conduction, and the temperature rapidly decreases from the quenching temperature. This hardens the outer peripheral surface of the cam lobe. If the cooling speed due to the insertion of the shaft is insufficient, the entire camshaft in which the cam lobe and the shaft are integrated may be rapidly cooled by a cooling medium.

【0012】上述した工程により、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
Since the shrink fitting and the quenching are performed simultaneously by the above-described steps, there is no need to quench the outer peripheral surface of the cam lobe in advance. Therefore, there is no problem that tempering occurs during shrink fitting.

【0013】また、このように焼き嵌めと焼き入れとが
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
Further, since the shrink fitting and the quenching are performed at the same time, there is an additional effect that the number of steps is reduced and the manufacturing efficiency is increased. Furthermore, since it is not necessary to perform heating separately for quenching and shrink fitting, heating is only required once, so that the energy saving effect is high and the heat energy released into the air is small, which is preferable in the global environment.

【0014】また、請求項2に示したごとく、焼き嵌め
温度は、焼き入れ温度未満の温度であることとしてもよ
い。焼き嵌め温度を焼き入れ温度と同等の温度にして
も、カムロブ外周面の焼き入れとカムロブ内周面での焼
き嵌めとは共に可能であるが、焼き嵌め温度と焼き入れ
温度とが同等であると、焼き嵌め時のシャフトの嵌入あ
るいはその後の冷却による温度低下速度がカムロブ外周
面側にて鈍くなる。このため、カムロブ外周面の焼き入
れが甘くなるおそれがある。このことから、焼き嵌め温
度は、焼き入れ温度未満の温度であることが焼き入れが
甘くなるのを防止する上で好ましい。更に、焼き嵌め温
度は、焼き嵌めが可能な温度範囲内にあっても、焼き入
れ温度よりも十分に低温側に離れた範囲に設定した方
が、上述した理由によりカムロブ外周面の焼き入れのた
めには好ましい。
Further, as set forth in claim 2, the shrink fitting temperature may be lower than the quenching temperature. Even if the shrink fitting temperature is set to a temperature equal to the quenching temperature, both the hardening of the cam lobe outer circumferential surface and the shrink fitting of the cam lobe inner circumferential surface are possible, but the shrink fitting temperature and the quenching temperature are equivalent. Then, the temperature reduction rate due to the insertion of the shaft at the time of shrink fitting or the subsequent cooling becomes slow on the outer peripheral surface side of the cam lobe. For this reason, quenching of the cam lobe outer peripheral surface may become sweet. For this reason, the shrink fitting temperature is preferably lower than the quenching temperature in order to prevent quenching from becoming sweet. Further, even if the shrink fitting temperature is within the temperature range in which shrink fitting is possible, it is better to set the shrink fitting temperature to a range sufficiently lower than the quenching temperature for hardening of the cam lobe outer peripheral surface for the above-described reason. Is preferred for

【0015】なお、請求項3に示したごとく、加熱工程
としては、例えば、カムロブの外周面側から加熱するこ
とにより、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱する
と共に、カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め
温度に加熱することができる。
In the heating step, for example, the outer peripheral surface of the cam lobe is heated to the quenching temperature by heating from the outer peripheral surface side of the cam lobe, and the shaft of the cam lob is inserted into the shaft fitting hole. The inner peripheral surface can be heated to the shrink fitting temperature.

【0016】すなわち、カムロブの外周面から加熱する
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
That is, by heating from the outer peripheral surface of the cam lobe, when the outer peripheral surface is heated to the quenching temperature, the inner peripheral surface of the shaft fitting hole can be made lower than the quenching temperature. Since the shrink fitting temperature includes a temperature range lower than the quenching temperature, by adjusting the heating rate of the outer circumferential surface of the cam lobe by heating, the outer circumferential surface of the cam lobe reaches the quenching temperature, The temperature of the inner peripheral surface of the fitting hole can reach the shrink fitting temperature. By heating the outer peripheral surface from the outer peripheral surface at an appropriate heating rate in this manner, the outer peripheral surface of the cam lobe can be easily set to the quenching temperature and the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of the cam lobe can be set to the hardening temperature.

【0017】また、請求項4に示したごとく、前記加熱
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現することができる。した
がって、例えば、誘導加熱の1つとして高周波加熱を行
う場合は、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調整
することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、同
時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度
にすることができる。
Further, as described in claim 4, the heating is performed by, for example, induction heating, thereby realizing heating from the outer peripheral surface of the cam lobe. Therefore, for example, when performing high-frequency heating as one of the induction heating, by adjusting the high-frequency, the heating power, and the heating time, the outer peripheral surface of the cam lobe is brought to the quenching temperature, and at the same time, the inside of the shaft insertion hole of the cam lobe is adjusted. The peripheral surface can be set to the shrink fitting temperature.

【0018】請求項5に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブをほぼ焼き嵌め温度に
温度調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて温
度調整された前記カムロブを、温度調整手段により焼き
嵌め温度を維持した状態で位置決めする位置決め工程
と、前記位置決め工程にて位置決めされている前記カム
ロブのシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程
と、前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび
前記シャフトを冷却する冷却工程とを行うことを特徴と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a camshaft, the method comprising manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a camrob whose outer peripheral surface is hardened by hardening. A temperature adjusting step of adjusting the temperature to a temperature, a positioning step of positioning the cam lobe, the temperature of which has been adjusted in the temperature adjusting step, while maintaining the shrink-fitting temperature by a temperature adjusting means, A step of fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe, and a cooling step of cooling the cam lobe and the shaft integrated in the fitting step.

【0019】本カムシャフト製造方法では、嵌入工程の
前に、温度調整工程にて温度調整されたカムロブを、温
度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で位置決
めする位置決め工程が実行される。この位置決め工程に
おいて、もし温度調整手段にて焼き嵌め温度が維持され
ていなければ、すなわち、従来のように焼き嵌めが行わ
れるとしたら、直前で行われる温度調整工程では、カム
ロブの位置決め工程での冷却を考慮して、焼き嵌め温度
よりもかなり高温に加熱しておく必要がある。このよう
に焼き嵌め温度より高温にすると、焼き戻しが生じてカ
ムロブの外周面の硬度が低下してしまう。
In the present camshaft manufacturing method, before the fitting step, a positioning step of positioning the cam lobe whose temperature has been adjusted in the temperature adjusting step while maintaining the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means is executed. In this positioning step, if the shrink-fitting temperature is not maintained by the temperature adjusting means, that is, if shrink-fitting is performed as in the prior art, in the temperature adjustment step performed immediately before, in the cam lob positioning step, In consideration of cooling, it is necessary to heat to a temperature considerably higher than the shrink fitting temperature. If the temperature is higher than the shrink fitting temperature in this way, tempering occurs and the hardness of the outer peripheral surface of the cam lobe decreases.

【0020】しかし、本カムシャフト製造方法では、位
置決め工程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカム
ロブの温度を維持しておけるので、位置決め工程の直前
での温度調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するの
みでよく、余分な昇温は不要である。したがって、カム
ロブの外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪
影響を及ぼすことはない。
However, according to the present camshaft manufacturing method, the temperature of the cam lobe can be maintained at the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means even in the positioning step. Only, and no extra heating is required. Therefore, the outer peripheral surface of the cam lobe is not tempered and does not adversely affect quenching.

【0021】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。
Further, since the temperature of the cam lobe can be maintained at the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means in the positioning step, the temperature control of the cam lobe is easy, and the cooling speed of the cam lobe in the positioning step is not considered. This eliminates the need for such a step, so that there is a margin in the execution timing of the fitting step, and a secondary effect that yield is improved by stable work is produced.

【0022】更に、温度調整工程では、カムロブを加熱
するための加熱炉等を従来よりも低温にしておくことが
でき、温度調整手段にてエネルギーを消費することを加
味しても、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。
したがって、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
Further, in the temperature adjusting step, the heating furnace for heating the cam lobe can be kept at a lower temperature than in the conventional case, and the total amount of energy consumed by the temperature adjusting means can be increased. Requires less energy.
Therefore, since the energy saving effect is high and the heat energy released into the air is small, it is preferable in the global environment.

【0023】請求項6に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブを位置決めする位置決
め工程と、前記位置決め工程にて位置決めされている前
記カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度
調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌
め温度に温度調整されている前記カムロブのシャフト嵌
入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、前記嵌入工程
にて一体にされた前記カムロブおよび前記シャフトを冷
却する冷却工程とを行うことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a camshaft, the method comprising manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a camrob whose outer peripheral surface is hardened by shrink fitting. A temperature adjusting step of adjusting the temperature of the cam lobe positioned in the positioning step to a shrink fitting temperature by a temperature adjusting means; and adjusting the temperature of the cam lobe temperature adjusted to the shrink fitting temperature in the temperature adjusting step. A fitting step of fitting the shaft into the shaft fitting hole and a cooling step of cooling the cam lobe and the shaft integrated in the fitting step are performed.

【0024】このカムシャフト製造方法は位置決め工程
の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させている。そ
して、その後、位置決めされているカムロブは焼き嵌め
温度に維持されている。したがって、請求項5で述べた
と同様の作用効果を生じる。
In this camshaft manufacturing method, the cam lobe is heated to the shrink fitting temperature after the positioning step. Thereafter, the positioned cam lobe is maintained at the shrink fitting temperature. Therefore, the same function and effect as those described in claim 5 are obtained.

【0025】そして請求項7に示したごとく、前記冷却
工程として、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入されたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を
行うことにより、温度調整手段からの熱量を受けること
がなくなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込ん
で急速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一
体化されたカムシャフトを迅速に製造することができ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, as the cooling step, a step of separating the temperature adjusting means from the cam lobe in which the shaft is inserted into the shaft insertion hole in the inserting step is performed, so that the temperature adjusting means is provided. While receiving no heat, the air flows around the cam lobe and the cam lobe and the shaft are rapidly cooled, so that a firmly integrated camshaft can be quickly manufactured.

【0026】請求項8に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に1本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、各カムロブをほ
ぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整工程と、前記温
度調整工程にて温度調整された前記カムロブのすべて
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程
にて位置決めされている前記すべてのカムロブのシャフ
ト嵌入孔に、同時に、1本のシャフトを嵌入する嵌入工
程と、前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌
入された前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを
同時に分離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
The method of manufacturing a camshaft according to claim 8 is a method of manufacturing a camshaft by assembling one shaft into each shaft insertion hole of a plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are hardened by shrink fitting. A temperature adjusting step of adjusting the temperature of each of the cam lobes to substantially the shrink-fitting temperature, and positioning all the cam lobes temperature-adjusted in the temperature adjusting step in a row while maintaining the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means. And a fitting step of fitting one shaft into the shaft fitting holes of all the cam lobes positioned in the positioning step at the same time; and the shaft fitted in the shaft fitting hole in the fitting step. A cooling step for simultaneously separating all the cam lobes and the temperature adjusting means is performed.

【0027】本カムシャフト製造方法は、請求項5,
6,7の構成に対して、複数のカムロブを1本のシャフ
トに同時に嵌入する点が異なる。したがって、請求項
5,6,7に述べた作用効果と共に、次の作用効果を生
じる。
This method of manufacturing a camshaft is described in claim 5.
The difference between the configurations 6 and 7 is that a plurality of cam lobes are simultaneously fitted into one shaft. Therefore, the following operation and effect are produced in addition to the operation and effect described in the fifth, sixth, and seventh aspects.

【0028】すなわち、従来のごとく、温度調整手段を
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。
That is, as in the prior art, when the temperature adjusting means is not used, a plurality of cam lobes are arranged in a line,
When fitting a shaft into the shaft fitting hole,
The cooling state of each cam lobe differs depending on the positioning order and the positioning positions of the cam lobes. For this reason, even if the shafts are simultaneously fitted into all the cam lobes, the temperature condition differs for each cam lobe. That is, since the temperature differs for each cam lobe fitted, the amount of heat received from the cam lobe also varies depending on the position of the shaft. For this reason, the thermal expansion of the shaft may differ depending on the position, and the mounting accuracy of the cam lobe in the axial direction may be reduced.

【0029】しかし、本カムシャフト製造方法は、温度
調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
However, since the present camshaft manufacturing method uses the temperature adjusting means, the temperature of the cam lobe is maintained at the same level as the shrink fitting temperature when the shaft is fitted, regardless of the positioning order and the positioning position of the cam lobe. Have been. For this reason, the thermal expansion of the shaft does not differ depending on the position, and the mounting accuracy of the cam lobe in the axial direction does not decrease.

【0030】また、複数のカムロブを同時にシャフトに
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
Further, since a plurality of cam lobes can be simultaneously attached to the shaft, productivity can be improved and low cost can be realized, and the relative position between the cam lobes can be accurately set. The mounting accuracy is also improved.

【0031】請求項9に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に1本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、すべてのカムロ
ブを一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め
工程にて位置決めされている前記カムロブのすべてを、
温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調整する温度調
整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調
整されている前記すべてのカムロブのシャフト嵌入孔
に、同時に、1本のシャフトを嵌入する嵌入工程と、前
記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された
前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に分
離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a camshaft by assembling one shaft into each shaft insertion hole of a plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are hardened by shrink fitting. A positioning step of positioning all the cam lobes in a line, and all of the cam lobes positioned in the positioning step,
A temperature adjusting step of adjusting the temperature to the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means, and one shaft is simultaneously fitted into the shaft fitting holes of all the cam lobes whose temperature has been adjusted to the shrink fitting temperature in the temperature adjusting step. A fitting step and a cooling step of simultaneously separating all the cam lobes whose shafts are fitted into the shaft fitting holes in the fitting step and the temperature adjusting means are performed.

【0032】このカムシャフト製造方法は位置決め工程
の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させ
ている。そして、その後、位置決めされているカムロブ
はすべて焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項8で述べたと同様の作用効果を生じる。
In this camshaft manufacturing method, all the cam lobes are heated to the shrink fitting temperature after the positioning step. Thereafter, all the cam lobes positioned are maintained at the shrink fitting temperature. Therefore,
The same operation and effect as described in the eighth aspect are obtained.

【0033】請求項10に示したごとく、カムロブとし
て3次元カムロブを用いれば、特に請求項8,9のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い3次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、3次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
According to the tenth aspect, when a three-dimensional cam lobe is used as the cam lobe, especially when a plurality of cam lobes are shrink-fitted at once as in the eighth and ninth aspects, the axial direction of the cam lobe is reduced for the above-described reason. A three-dimensional camshaft with high mounting position accuracy can be manufactured. From this, it is possible to realize high precision especially in the adjustment of the lift amount by adjusting the position of the three-dimensional cam in the axial direction.

【0034】請求項11に記載のカムロブ位置決め治具
は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めに
より組み付けてカムシャフトを製造する際に、前記カム
ロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め治具で
あって、前記シャフト嵌入位置に位置決めされたカムロ
ブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段を備え
たことを特徴とする。
The cam lob positioning jig according to the present invention is a positioning jig for positioning the cam lobe at a shaft fitting position when a cam shaft is manufactured by assembling a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe by shrink fitting. Temperature adjusting means for maintaining the temperature of the cam lobe positioned at the shaft fitting position at the shrink fitting temperature.

【0035】前述したカムシャフト製造方法の位置決め
工程では、このようなカムロブ位置決め治具を用いるこ
とにより、温度調整工程にて温度調整されたカムロブ
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
位置決めすることができ、上述した作用効果を生じさせ
ることができる。
In the positioning step of the above-described camshaft manufacturing method, by using such a cam lobe positioning jig, the cam lobe whose temperature has been adjusted in the temperature adjusting step can be held in a state where the shrink fitting temperature is maintained by the temperature adjusting means. Positioning can be performed, and the above-described effects can be obtained.

【0036】上述したカムシャフト製造方法を、カムシ
ャフト製造装置として実現する場合は、例えば次のよう
な構成が挙げられる。すなわち、請求項1のカムシャフ
ト製造方法については、請求項12に示したごとく、カ
ムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組
み付けてカムシャフトを製造する装置であって、カムロ
ブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手段と、
前記位置決め手段にて位置決めされている前記カムロブ
を加熱する加熱手段と、前記加熱手段による加熱処理
を、前記カムロブの外周面を焼き入れ温度とし、前記カ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度となる
ように制御する加熱制御手段と、前記位置決め手段にて
位置決めされ、前記加熱制御手段により制御された前記
加熱手段にて加熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを嵌入させるシャフト嵌入手段と、を備えた
ことを特徴とするカムシャフト製造装置として構成する
ことができる。
When the above-described camshaft manufacturing method is realized as a camshaft manufacturing apparatus, for example, the following configuration is used. That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a cam lobe by shrink fitting, as described in claim 12, wherein the cam lobe is located at a shaft insertion position. Positioning means for positioning;
A heating means for heating the cam lobe positioned by the positioning means; and a heating process performed by the heating means, wherein an outer peripheral surface of the cam lobe is set to a quenching temperature, and an inner peripheral surface of a shaft fitting hole of the cam lobe is shrink-fitted. Heating control means for controlling the temperature to be attained; and shaft fitting means for fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe which is positioned by the positioning means and heated by the heating means controlled by the heating control means. And a camshaft manufacturing apparatus characterized by comprising:

【0037】請求項2のカムシャフト製造方法について
は、請求項13に示したごとく、請求項12において、
焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満の温度であることで
カムシャフト製造装置として構成することができる。
According to the second aspect of the present invention, as described in the thirteenth aspect, in the twelfth aspect,
Since the shrink fitting temperature is lower than the quenching temperature, the camshaft manufacturing apparatus can be configured.

【0038】請求項3のカムシャフト製造方法について
は、請求項14に示したごとく、請求項12または請求
項13において、加熱手段として、カムロブの外周面側
から加熱するものを用いることでカムシャフト製造装置
として構成することができる。
According to a third aspect of the present invention, as described in the fourteenth aspect, in the twelfth aspect or the thirteenth aspect, the camshaft is heated by using the heating means which is heated from the outer peripheral surface side of the cam lobe. It can be configured as a manufacturing device.

【0039】請求項4のカムシャフト製造方法について
は、請求項15に示したごとく、請求項14において、
加熱手段として、誘導加熱装置を用いることによりカム
シャフト製造装置として構成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, as described in the fifteenth aspect, in the fourteenth aspect,
By using an induction heating device as the heating means, a camshaft manufacturing device can be configured.

【0040】請求項5,6のカムシャフト製造方法につ
いては、請求項16に示したごとく、外周面が焼き入れ
されたカムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌め
により組み付けてカムシャフトを製造する装置であっ
て、カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決
め手段と、前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位
置決めされたカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する
温度調整手段と、前記位置決め工程にて位置決めされ、
前記温度調整手段にて焼き嵌め温度に維持されている前
記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させるシ
ャフト嵌入手段と、を備えたことを特徴とするカムシャ
フト製造装置として構成することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, as described in the sixteenth aspect, an apparatus for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a cam lobe whose outer peripheral surface is hardened by shrink fitting. Positioning means for positioning the cam lobe at the shaft fitting position; temperature adjusting means for maintaining the temperature of the cam lobe positioned at the shaft fitting position at the shaft fitting position at the shrink fitting temperature; and positioning at the positioning step. ,
A camshaft manufacturing apparatus comprising: a shaft fitting means for fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe maintained at the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means.

【0041】請求項7のカムシャフト製造方法について
は、請求項17に示したごとく、請求項16記載のカム
シャフト製造装置の構成に対して、シャフト嵌入手段に
てシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記カムロブ
と前記温度調整手段とを分離する冷却手段を加えたこと
を特徴とするカムシャフト製造装置として構成すること
ができる。
According to a seventh aspect of the present invention, as shown in the seventeenth aspect, the shaft is fitted into the shaft fitting hole by the shaft fitting means with respect to the configuration of the camshaft manufacturing apparatus according to the sixteenth aspect. In addition, a camshaft manufacturing apparatus can be configured in which a cooling unit for separating the cam lobe and the temperature adjusting unit is added.

【0042】請求項8,9のカムシャフト製造方法につ
いては、請求項18に示したごとく、外周面が焼き入れ
された複数のカムロブの各シャフト嵌入孔に1本のシャ
フトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造す
る装置であって、すべてのカムロブをシャフト嵌入位置
に一列に位置決めする位置決め手段と、前記位置決め手
段にてシャフト嵌入位置に位置決めされたすべてのカム
ロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段と、
前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記すべてのカムロ
ブのシャフト嵌入孔に、同時に、1本のシャフトを嵌入
させるシャフト嵌入手段と、前記シャフト嵌入手段にて
シャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記すべてのカ
ムロブと前記温度調整手段とを同時に分離する冷却手段
と、を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置と
して構成することができる。
According to the eighth and ninth aspects of the present invention, as described in the eighteenth aspect, one shaft is assembled into each of the plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are hardened by shrink fitting. An apparatus for manufacturing a camshaft, comprising: positioning means for positioning all cam lobes in a line at a shaft insertion position; and maintaining the temperature of all the cam lobes positioned at the shaft insertion position by the positioning means at a shrink-fitting temperature. Temperature adjusting means;
Shaft fitting means for simultaneously fitting one shaft into the shaft fitting holes of all the cam lobes which are positioned in the positioning step and maintained at the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means; and the shaft fitting means. And a cooling means for simultaneously separating all of the cam lobes whose shafts are fitted into the shaft fitting holes and the temperature adjusting means.

【0043】また、請求項19に示したごとく、カムロ
ブが3次元カムロブである場合、すなわち、カムシャフ
ト製造装置の製造対象が3次元カムシャフトであれば、
請求項10と同様の効果を生じるカムシャフト製造装置
を提供できる。
Further, when the cam lobe is a three-dimensional cam lobe, that is, when the object to be manufactured by the camshaft manufacturing apparatus is a three-dimensional camshaft,
A camshaft manufacturing apparatus that produces the same effects as the tenth aspect can be provided.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、実施の
形態1にて製造される3次元カムシャフトに組み付けら
れる3次元カムロブ11の平面図、図2は同3次元カム
ロブ11の底面図、また図3は同3次元カムロブ11の
縦断面図、図4は同3次元カムロブ11が組み付けられ
た3次元カムシャフトの部分斜視図、および図5は同3
次元カムシャフトの上下を反転させた状態の部分斜視図
を示している。
[First Embodiment] FIG. 1 is a plan view of a three-dimensional cam lobe 11 assembled to a three-dimensional cam shaft manufactured in a first embodiment, and FIG. FIG. 3 is a vertical sectional view of the three-dimensional cam lobe 11, FIG. 4 is a partial perspective view of a three-dimensional cam shaft to which the three-dimensional cam lobe 11 is assembled, and FIG.
FIG. 2 shows a partial perspective view of a state where a three-dimensional camshaft is turned upside down.

【0045】3次元カムロブ11にはシャフト16が挿
入されるためのシャフト嵌入孔12が形成されている。
このシャフト嵌入孔12内にシャフト16を嵌入し固定
することで3次元カムシャフトが製造される。
The three-dimensional cam lobe 11 has a shaft fitting hole 12 into which the shaft 16 is inserted.
A three-dimensional camshaft is manufactured by fitting and fixing the shaft 16 into the shaft fitting hole 12.

【0046】3次元カムロブ11のプロフィールは、基
礎円(ベースサークル)が同一となっているが、そのカ
ムノーズ11aの高さが同3次元カムロブ11の軸心に
沿って連続的に変化している。
The profile of the three-dimensional cam lobe 11 has the same base circle (base circle), but the height of the cam nose 11a changes continuously along the axis of the three-dimensional cam lobe 11. .

【0047】また、3次元カムロブ11の高ノーズ側端
面(図2)には、断面略円形状の3つの突起14,15
が突出形成されている。これらの突起14,15は、シ
ャフト嵌入孔12の軸線から見てカムノーズ11a側に
突起14が1つ、その反対側に突起15が2つ設けられ
ている。これら突起14,15の先端面はシャフト嵌入
孔12の軸線に対して垂直をなす同一平面に存在するよ
うに形成されている。なお、これら突起14,15の先
端面は、3次元カムロブ11と同3次元カムロブ11を
取り付けるシャフト16との軸線方向の組み付け位置を
決めるための基準面となる。
On the end surface of the three-dimensional cam lobe 11 on the high nose side (FIG. 2), three projections 14, 15 having a substantially circular cross section are provided.
Are formed to protrude. The projections 14 and 15 are provided with one projection 14 on the cam nose 11a side and two projections 15 on the opposite side when viewed from the axis of the shaft fitting hole 12. The tip surfaces of the projections 14 and 15 are formed so as to be present on the same plane perpendicular to the axis of the shaft fitting hole 12. The tip surfaces of the projections 14 and 15 serve as reference surfaces for determining the position of the three-dimensional cam lobe 11 and the shaft 16 to which the three-dimensional cam lobe 11 is mounted in the axial direction.

【0048】また、突起14の中央にはシャフト嵌入孔
12の軸線と平行な軸線を持つ挿通孔13が形成されて
いる。なお同挿通孔13は、後述するごとく組み付け時
に該3次元カムロブ11が載置される基準板上に設けら
れたピンが挿入され、同3次元カムロブ11がその軸心
を中心として回転しないよう保持するために用いられ
る。
An insertion hole 13 having an axis parallel to the axis of the shaft fitting hole 12 is formed at the center of the projection 14. As will be described later, the insertion hole 13 is inserted with a pin provided on a reference plate on which the three-dimensional cam lobe 11 is mounted at the time of assembly, and is held so that the three-dimensional cam lobe 11 does not rotate around its axis. Used to

【0049】さらに、この3次元カムロブ11は、突起
14,15、シャフト嵌入孔12および挿通孔13と共
に粉末冶金法、冷間鍛造等の型加工により一体成形され
ている。例えば、粉末冶金法による3次元カムロブ11
の製造は、3次元カムロブ11の外観形状を型どりした
型内に金属粉(非金属材料の粉末を配合する場合も含
む)を封入し、この金属粉に圧力を加え、3次元カムロ
ブ11の形状に押し固める。その後、これを加熱し焼結
させることでなされる。
Further, the three-dimensional cam lobe 11 is integrally formed with the projections 14 and 15, the shaft fitting hole 12 and the insertion hole 13 by a die working such as powder metallurgy or cold forging. For example, three-dimensional cam lobe 11 by powder metallurgy
Is manufactured by enclosing a metal powder (including a case where a powder of a nonmetallic material is mixed) in a mold obtained by shaping the external shape of the three-dimensional cam lobe 11, applying pressure to the metal powder, and applying a pressure to the metal powder. Press into. Thereafter, this is performed by heating and sintering.

【0050】続いて、3次元カムロブ11をシャフト1
6に組み付ける3次元カムシャフト製造装置について、
図6に基づき説明する。図6(c)に示すように、この
3次元カムシャフト製造装置10において、前記3次元
カムロブ11は、治具基盤20上に設けられた基準板2
0a上に載置される。同基準板20aの上端面は高精度
に仕上げられており、3次元カムロブ11を正確に設置
するための基準面となっている。この基準板20aが位
置決め手段に相当する。
Subsequently, the three-dimensional cam lobe 11 is connected to the shaft 1.
6, the three-dimensional camshaft manufacturing device
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6C, in the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 10, the three-dimensional cam lobe 11 includes a reference plate 2 provided on a jig base 20.
0a. The upper end surface of the reference plate 20a is finished with high precision and serves as a reference surface for accurately setting the three-dimensional cam lobe 11. The reference plate 20a corresponds to a positioning unit.

【0051】また治具基盤20および基準板20aに
は、上端面から垂直方向に伸びる貫通孔21が形成され
ている。同貫通孔21内には、後述する誘導加熱装置に
よっては加熱されないセラミクス製のセンタピン22が
配設されている。同センタピン22はスプリング23に
よって上方向に付勢されており、前記貫通孔21の軸線
上を上下に摺動可能となっている。またセンタピン22
の先端部の径は、前記3次元カムロブ11に形成された
シャフト嵌入孔12とほぼ同径であり、センタピン22
の先端部に前記シャフト嵌入孔12を嵌め込むことで3
次元カムロブ11の軸心を固定することができる。
The jig base 20 and the reference plate 20a are formed with through holes 21 extending vertically from the upper end surface. In the through hole 21, a ceramic center pin 22 that is not heated by an induction heating device described later is provided. The center pin 22 is urged upward by a spring 23 and can slide up and down on the axis of the through hole 21. The center pin 22
The diameter of the tip of the center pin 22 is substantially the same as the diameter of the shaft fitting hole 12 formed in the three-dimensional cam lobe 11.
The shaft fitting hole 12 is fitted into the tip of
The axis of the three-dimensional cam lobe 11 can be fixed.

【0052】さらに、前記基準板20a上には、同じく
セラミクス製の断面略円形状をした位相決めピン24が
設けられている。位相決めピン24の径は、3次元カム
ロブ11に設けられた組み付け位相決め用の挿通孔13
とほぼ同径である。また、位相決めピン24の軸心は、
基準板20aの上端面に対して垂直をなしている。さら
に、位相決めピン24の軸心とセンタピン22の軸心と
の距離は、3次元カムロブ11のシャフト嵌入孔12の
軸心と組み付け位相決め用の挿通孔13の軸心との距離
と一致するように形成されている。
Further, on the reference plate 20a, there is provided a phase determining pin 24 also made of ceramics and having a substantially circular cross section. The diameter of the phase determining pin 24 is determined by the insertion hole 13 provided in the three-dimensional cam lobe 11 for determining the mounting phase.
It is almost the same diameter as. The axis of the phase determining pin 24 is
It is perpendicular to the upper end surface of the reference plate 20a. Further, the distance between the axis of the phase determining pin 24 and the axis of the center pin 22 matches the distance between the axis of the shaft fitting hole 12 of the three-dimensional cam lobe 11 and the axis of the insertion hole 13 for assembling phase. It is formed as follows.

【0053】したがって、シャフト嵌入用のシャフト嵌
入孔12をセンタピン22に嵌め込み、更に組み付け位
相決め用の挿通孔13を位相決めピン24に嵌め込み固
定することで、治具基盤20に対する3次元カムロブ1
1のシャフト嵌入孔12の軸心の位置、ならびに3次元
カムロブ11の組み付け位相を決定することができる。
また、3次元カムロブ11から突出形成された突起1
4,15の先端面を基準板20aの上端面に当接させる
ことで、同上端面に対する3次元カムロブ11の垂直方
向の位置を決定し、さらにシャフト嵌入孔12の軸線が
基準板20aの上端面である基準面に対して垂直をなす
ように正確に配置することができる。
Therefore, the three-dimensional cam lobe 1 for the jig base 20 is fixed by fitting the shaft fitting hole 12 for fitting the shaft into the center pin 22 and further fitting the fixing hole 13 for fitting phase into the phase determining pin 24.
The position of the shaft center of one shaft fitting hole 12 and the assembling phase of the three-dimensional cam lobe 11 can be determined.
Also, a protrusion 1 protruding from the three-dimensional cam lobe 11
By contacting the tip surfaces of the four and 15 with the upper end surface of the reference plate 20a, the position of the three-dimensional cam lobe 11 in the vertical direction with respect to the upper end surface is determined. Further, the axis of the shaft fitting hole 12 is aligned with the upper end surface of the reference plate 20a. Can be accurately arranged to be perpendicular to the reference plane.

【0054】また、基準板20aの上方には、2つのク
ランパ25が設置されている。これは3次元カムロブ1
1を上方から押さえつけることにより、3次元カムロブ
11の上下方向の移動を規制するためのものである。こ
のクランパ25は、電動式、油圧式あるいは空気圧式等
からなる図示しない動力装置によって、その水平方向お
よび垂直方向への移動が許容範囲内で可能となるように
制御される。
Further, two clampers 25 are provided above the reference plate 20a. This is 3D Cam Rob 1
By pressing 1 from above, the vertical movement of the three-dimensional cam lobe 11 is restricted. The clamper 25 is controlled by a power unit (not shown) of an electric type, a hydraulic type, a pneumatic type, or the like so that it can be moved in the horizontal and vertical directions within an allowable range.

【0055】一方、図6(a),(b)に示すように、
シャフト16は、チャック19に取り付けられる。この
チャック19により、シャフト16の軸心は垂直をなす
ように位置される。また、同シャフト16のチャック1
9に当接する面には、図6(a)に示す態様で嵌入穴1
7が形成されている。同嵌入穴17内に、同チャック1
9に設けられたピン18を嵌め込むことにより、同シャ
フト16とチャック19との相対回転を規制している。
On the other hand, as shown in FIGS.
The shaft 16 is attached to a chuck 19. The axial center of the shaft 16 is positioned vertically by the chuck 19. Also, the chuck 1 of the shaft 16
9 is fitted in the fitting hole 1 in a manner shown in FIG.
7 are formed. In the fitting hole 17, the chuck 1
The relative rotation between the shaft 16 and the chuck 19 is restricted by fitting a pin 18 provided on the shaft 9.

【0056】更に、チャック19は、図示しない数値制
御装置によりシャフト16の軸心を垂直に保持したま
ま、回転角度、および垂直方向への移動が自動制御可能
となってる。このチャック19およびその移動機構がシ
ャフト嵌入手段に相当する。
Further, the rotation angle and the movement in the vertical direction of the chuck 19 can be automatically controlled while the axis of the shaft 16 is held vertically by a numerical controller (not shown). The chuck 19 and its moving mechanism correspond to shaft fitting means.

【0057】上述した構成部材に加え、本3次元カムシ
ャフト製造装置10には3次元カムロブ11を加熱する
ための高周波コイル26および高周波電源29を備える
誘導加熱装置が設けられている。基準板20a上に載置
された3次元カムロブ11の周囲には、高周波電源29
による駆動のもとに磁界を発生させる高周波コイル26
が上下方向に移動可能に設置されている。高周波コイル
26は、加熱時には3次元カムロブ11の周囲に配置さ
れ、不要時には邪魔にならないよう下方に待機させてお
くことができる。
In addition to the components described above, the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 10 is provided with an induction heating device including a high-frequency coil 26 for heating the three-dimensional cam lobe 11 and a high-frequency power supply 29. A high frequency power supply 29 is provided around the three-dimensional cam lobe 11 placed on the reference plate 20a.
-Frequency coil 26 that generates a magnetic field under driving by
Is installed so as to be movable in the vertical direction. The high-frequency coil 26 is arranged around the three-dimensional cam lobe 11 during heating, and can be kept on standby so as not to be obstructed when unnecessary.

【0058】この高周波コイル26に、高周波電源29
より高周波電流が供給されることによって3次元カムロ
ブ11内には二次電流が誘導され、その自己発熱によっ
て3次元カムロブ11が外周面11b側から加熱される
ようになる。この高周波コイル26および高周波電源2
9が加熱手段に相当する。
A high frequency power supply 29 is connected to the high frequency coil 26.
By supplying a higher frequency current, a secondary current is induced in the three-dimensional cam lobe 11, and the self-heating causes the three-dimensional cam lobe 11 to be heated from the outer peripheral surface 11b side. The high-frequency coil 26 and the high-frequency power supply 2
9 corresponds to a heating means.

【0059】また、本3次元カムシャフト製造装置10
には、3次元カムロブ11の温度を測定するための熱電
対や輻射熱温度計等の温度センサ27が設けられてい
る。加熱時には、3次元カムロブ11の温度が温度セン
サ27により計測される。温度制御装置28は、この温
度センサ27が測定した温度をもとに3次元カムロブ1
1の温度が所望の温度となるよう高周波電源29の出力
をフィードバック制御する。この温度制御装置28が加
熱制御手段に相当する。
The three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 10
Is provided with a temperature sensor 27 such as a thermocouple or a radiation thermometer for measuring the temperature of the three-dimensional cam lobe 11. During heating, the temperature of the three-dimensional cam lobe 11 is measured by the temperature sensor 27. The temperature control device 28 controls the three-dimensional cam lobe 1 based on the temperature measured by the temperature sensor 27.
The output of the high-frequency power supply 29 is feedback-controlled so that the temperature of 1 becomes a desired temperature. This temperature control device 28 corresponds to a heating control unit.

【0060】ここで、温度制御装置28による3次元カ
ムロブ11の温度制御は、図7に示す状態を、シャフト
16の嵌入時に一時的に実現することを目的としてい
る。すなわち、温度制御装置28は、3次元カムロブ1
1の外周面11bの温度So が焼き入れ温度となり、3
次元カムロブ11のシャフト嵌入孔12の表面(すなわ
ち内周面11c)の温度Si が焼き嵌め温度となる温度
勾配状態に温度制御する。
Here, the temperature control of the three-dimensional cam lobe 11 by the temperature control device 28 is intended to temporarily realize the state shown in FIG. 7 when the shaft 16 is fitted. That is, the temperature control device 28 controls the three-dimensional cam lobe 1
The temperature So of the outer peripheral surface 11b of 1 becomes the quenching temperature and 3
The temperature is controlled to a temperature gradient state in which the temperature Si of the surface (that is, the inner peripheral surface 11c) of the shaft fitting hole 12 of the three-dimensional cam lobe 11 becomes the shrink fitting temperature.

【0061】この温度勾配状態は、シャフト16の嵌入
時に一時的に実現されていればよく、温度制御装置28
は3次元カムロブ11の外周面11bの昇温速度を調整
することで達成している。すなわち、温度制御装置28
は、温度センサ27により3次元カムロブ11の外周面
11bの温度So を測定して、この温度So が室温から
焼き入れ温度に到達するまでの外周面昇温速度を、高周
波電源29から高周波コイル26に出力される周波数お
よび電力の一方または両方により調整する。
This temperature gradient state only needs to be temporarily realized when the shaft 16 is inserted.
Is achieved by adjusting the rate of temperature rise of the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11. That is, the temperature control device 28
Measures the temperature So of the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 by the temperature sensor 27, and determines the temperature rise rate of the outer peripheral surface until the temperature So reaches the quenching temperature from room temperature. The frequency is adjusted according to one or both of the frequency and the power output.

【0062】外周面昇温速度が遅すぎると、外周面11
bの温度So が室温から焼き入れ温度に到達した時に
は、既に内周面11cの温度Si は、焼き嵌め温度とし
ては焼き入れ温度と同等な温度になっていてエネルギー
的に損失が大きくなる。更に、焼き嵌め温度が焼き入れ
温度と同等な温度になっていると、内周面11c側から
の熱の授受が大きくなり、外周面11bの冷却速度が遅
くなるので、焼き入れが甘くなるおそれがある。
If the temperature rise rate of the outer peripheral surface is too slow,
When the temperature So of b reaches the quenching temperature from room temperature, the temperature Si of the inner peripheral surface 11c has already become equal to the quenching temperature as the shrink fitting temperature, and the energy loss is large. Further, when the shrink fitting temperature is equal to the quenching temperature, heat transfer from the inner peripheral surface 11c side increases, and the cooling speed of the outer peripheral surface 11b decreases, so that quenching may be weak. There is.

【0063】また、外周面昇温速度が速すぎると、外周
面11bの温度So が室温から焼き入れ温度に到達した
時に、まだ内周面11cの温度Si は焼き嵌め温度に達
しておらず、直ちに焼き嵌めすることができない場合が
ある。また、内周面11cの温度Si が焼き嵌め温度に
達するのを待っていると、外周面11bの温度So が焼
き入れ温度に適切な焼き入れ温度領域を越えて、3次元
カムロブ11の外周面11bの熱変形等の問題が生じる
おそれがある。
If the temperature rise rate of the outer peripheral surface is too high, when the temperature So of the outer peripheral surface 11b reaches the quenching temperature from room temperature, the temperature Si of the inner peripheral surface 11c has not yet reached the shrink fitting temperature. It may not be possible to shrink fit immediately. When the temperature Si of the inner peripheral surface 11c is waiting for the shrink fitting temperature to reach, the temperature So of the outer peripheral surface 11b exceeds the quenching temperature region suitable for the quenching temperature, and the outer peripheral surface of the three-dimensional cam lobe 11 There is a possibility that a problem such as thermal deformation of 11b may occur.

【0064】したがって、予め、3次元カムロブ11の
材質に応じて、図7の温度勾配状態が実現される適切な
外周面11bの昇温速度を実験的に測定しておき、この
測定により得られた適切な昇温速度を温度制御装置28
に設定する。このことにより、温度制御装置28は、温
度センサ27の検出温度に基づいて、昇温速度が設定さ
れた速度になるように、高周波電源29から高周波コイ
ル26に出力される周波数および電力の一方または両方
を調整する。
Therefore, an appropriate temperature rise rate of the outer peripheral surface 11b at which the temperature gradient state shown in FIG. 7 is realized is measured experimentally in advance in accordance with the material of the three-dimensional cam lobe 11, and is obtained by this measurement. Temperature control device 28
Set to. Thereby, the temperature control device 28 controls one or both of the frequency and the power output from the high-frequency power supply 29 to the high-frequency coil 26 so that the heating rate becomes the set speed based on the temperature detected by the temperature sensor 27. Adjust both.

【0065】例えば、3次元カムロブ11の材質が鉄系
低合金焼結材(Fe−0.6Mo−0.5Mn−1.5
C)であれば、周波数200kHz、電力10.7kV
×5.6Aにて加熱することにより、5秒後に同時に、
外周面11bの温度So が焼き入れ温度となり内周面1
1cの温度Si が焼き嵌め温度になるようにできる。
For example, the material of the three-dimensional cam lobe 11 is an iron-based low alloy sintered material (Fe-0.6Mo-0.5Mn-1.5).
In the case of C), the frequency is 200 kHz and the power is 10.7 kV
By heating at × 5.6A, simultaneously after 5 seconds,
The temperature So of the outer peripheral surface 11b becomes the quenching temperature and the inner peripheral surface 1
The temperature Si of 1c can be set to the shrink fitting temperature.

【0066】そして、3次元カムロブ11の外周面11
bの温度So が焼き入れ温度に達し、内周面11cの温
度Si が焼き嵌め温度に達したと、温度制御装置28に
て推定あるいは実測により判断すると、温度制御装置2
8からの信号にて、数値制御装置に嵌入タイミングが知
らされる。
The outer peripheral surface 11 of the three-dimensional cam lobe 11
When the temperature control device 28 estimates or determines by temperature measurement that the temperature So of the b has reached the quenching temperature and the temperature Si of the inner peripheral surface 11c has reached the shrink fitting temperature, the temperature control device 2
The signal from 8 informs the numerical controller of the insertion timing.

【0067】上述した3次元カムシャフト製造装置10
を用いた3次元カムシャフトの製造方法について,図8
〜図11に基づいて説明する。まず、図8に示すよう
に、突起14,15が存在する面が下になるよう基準板
20a上に3次元カムロブ11を載置する。このとき、
センタピン22および位相決めピン24を、それぞれ3
次元カムロブ11に設けられたシャフト嵌入孔12およ
び挿通孔13に嵌入させるように取り付ける。その後、
クランパ25を3次元カムロブ11の上端面に当接する
ように移動させる。このことで、同3次元カムロブ11
の水平・垂直方向の移動および挿通孔13の軸線を中心
とした回転が規制される。
The above-described three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 10
FIG. 8 shows a method for manufacturing a three-dimensional camshaft using
This will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 8, the three-dimensional cam lobe 11 is placed on the reference plate 20a such that the surface on which the protrusions 14 and 15 are present faces down. At this time,
Center pin 22 and phase determination pin 24
The two-dimensional cam lobe 11 is attached so as to be fitted into a shaft fitting hole 12 and a through hole 13 provided in the cam lobe 11. afterwards,
The clamper 25 is moved so as to contact the upper end surface of the three-dimensional cam lobe 11. As a result, the three-dimensional cam lobe 11
In the horizontal and vertical directions and rotation about the axis of the insertion hole 13 are restricted.

【0068】一方、シャフト16を嵌入穴17とピン1
8とを合わせるようにしてチャック19に取り付ける。
なおこのとき、治具基盤20の上方でセンタピン22の
軸線とシャフト16の軸線とは一致している。このとき
のシャフト16の位置を以下では便宜上、シャフト待機
位置という。
On the other hand, the shaft 16 is inserted into the fitting hole 17 and the pin 1.
8 is attached to the chuck 19 in such a manner as to be aligned with 8.
At this time, the axis of the center pin 22 and the axis of the shaft 16 coincide with each other above the jig base 20. The position of the shaft 16 at this time is hereinafter referred to as a shaft standby position for convenience.

【0069】その後、高周波コイル26を3次元カムロ
ブ11の周囲に移動させる。そして、高周波電源29か
ら出される高周波電流を高周波コイル26に供給する。
この高周波コイル26に高周波電流が供給されることに
より、高周波コイル26が対向している3次元カムロブ
11の外周面11b側に2次電流が誘導され、自己発熱
によって、3次元カムロブ11を外周面11b側から加
熱される。このことにより加熱工程が実行される。
After that, the high-frequency coil 26 is moved around the three-dimensional cam lobe 11. Then, a high-frequency current output from the high-frequency power supply 29 is supplied to the high-frequency coil 26.
When a high-frequency current is supplied to the high-frequency coil 26, a secondary current is induced on the outer peripheral surface 11b side of the three-dimensional cam lobe 11 facing the high-frequency coil 26, and the three-dimensional cam lobe 11 is moved by the self-heating. Heated from the 11b side. As a result, a heating step is performed.

【0070】そして、この加熱工程による昇温速度は、
前述したごとく、同時に、3次元カムロブ11の外周面
11bの温度So が焼き入れ温度となり、かつ内周面1
1cの温度Si が焼き嵌め温度となっているように制御
されている。
The heating rate in this heating step is:
As described above, at the same time, the temperature So of the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 becomes the quenching temperature, and
It is controlled so that the temperature Si of 1c is the shrink fitting temperature.

【0071】こうして同時に、3次元カムロブ11の外
周面11bの温度So が焼き入れ温度となり、かつ内周
面11cの温度Si が焼き嵌め温度となると、それに伴
い3次元カムロブ11は熱膨張し、シャフト嵌入孔12
の内径も焼き嵌めに必要な大きさに拡大される。
At the same time, when the temperature So of the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 becomes the quenching temperature and the temperature Si of the inner peripheral surface 11c becomes the shrink fitting temperature, the three-dimensional cam lobe 11 thermally expands accordingly, Fitting hole 12
Is also enlarged to the size required for shrink fitting.

【0072】この状態に3次元カムロブ11が達する
と、温度制御装置28からの昇温完了の信号に応じて、
図9に示すように数値制御装置が駆動して、シャフト1
6を垂直下方に移動させ、シャフト16をシャフト嵌入
孔12内に嵌入させる。このことにより嵌入工程が実行
される。
When the three-dimensional cam lobe 11 reaches this state, in response to a signal indicating completion of temperature rise from the temperature control device 28,
As shown in FIG. 9, the numerical controller is driven to drive the shaft 1
6 is moved vertically downward, and the shaft 16 is fitted into the shaft fitting hole 12. As a result, the fitting step is performed.

【0073】シャフト16を必要な深さまで挿入する
と、数値制御装置の指示により温度制御装置28は高周
波コイル26への高周波電流の供給を止め、3次元カム
ロブ11に対する加熱を停止する。更に、冷却媒体によ
り3次元カムロブ11およびシャフト16が一体化した
ものを全体に急速冷却する。このことにより、シャフト
16側からの吸熱作用や、雰囲気温度や、冷却媒体の作
用により、3次元カムロブ11の外周面11bの温度S
o が焼き入れ温度から急激に低下して、3次元カムロブ
11の外周面11b側が焼き入れされ、硬度が上昇す
る。更に、内周面11cの温度Si が焼き嵌め温度から
低下してシャフト嵌入孔12の内径が縮小され、3次元
カムロブ11とシャフト16とは焼き嵌めにより強固に
締結される。
When the shaft 16 is inserted to the required depth, the temperature controller 28 stops supplying the high-frequency current to the high-frequency coil 26 and stops heating the three-dimensional cam lobe 11 according to an instruction from the numerical controller. Further, the three-dimensional cam lobe 11 and the shaft 16 integrated with the cooling medium are rapidly cooled as a whole. As a result, the temperature S of the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is increased by the heat absorbing action from the shaft 16 side, the ambient temperature, and the action of the cooling medium.
o rapidly decreases from the quenching temperature, the outer peripheral surface 11b side of the three-dimensional cam lobe 11 is quenched, and the hardness increases. Further, the temperature Si of the inner peripheral surface 11c decreases from the shrink fitting temperature, the inner diameter of the shaft fitting hole 12 is reduced, and the three-dimensional cam lobe 11 and the shaft 16 are firmly fastened by shrink fitting.

【0074】3次元カムロブ11とシャフト16との締
結が完了すると、図10に示すように、クランパ25を
上方に移動させ、3次元カムロブ11の上方向への移動
に対する拘束を解除する。そして、数値制御装置によっ
てシャフト16をシャフト待機位置に移動させる。この
とき、3次元カムロブ11はシャフト16に締結されて
いるため、図10に示されるようにシャフト16と一体
となって移動する。
When the fastening of the three-dimensional cam lobe 11 and the shaft 16 is completed, as shown in FIG. 10, the clamper 25 is moved upward to release the constraint on the three-dimensional cam lobe 11 from moving upward. Then, the shaft 16 is moved to the shaft standby position by the numerical controller. At this time, since the three-dimensional cam lobe 11 is fastened to the shaft 16, it moves integrally with the shaft 16 as shown in FIG.

【0075】また、センタピン22は、スプリング23
の付勢力により元の位置に戻される。さらに、高周波コ
イル26は下方へと移動される。以上により、1個分の
3次元カムロブ11の組み付け作業が終了する。その後
は、図11(c)に示すように、基準板20a上に新た
な3次元カムロブ11’を先ほどと同様に載置して位置
決めし、図11(a)に示すように、数値制御装置によ
りシャフト16を3次元カムロブ11’の組み付け位相
に合致する角度に回転させる。ちなみに、当該カムシャ
フトが4気筒内燃機関に搭載されるものであり、4個の
3次元カムロブ11が90°の等位相(角度)にて組み
付けられる場合には、この組み付け位相に合致する角度
として90°が選ばれる。そして、上述と同様、高周波
コイル26により3次元カムロブ11’を加熱する。そ
の後、この正確に角度調節されたシャフト16が第2番
目の3次元カムロブ11’の組み付け位置まで垂直下方
に正確に移動され、3次元カムロブ11’のシャフト嵌
入孔12’に嵌入されることにより、この第2番目の3
次元カムロブ11’がシャフト16に焼き嵌めされ、同
時に3次元カムロブ11’の外周面11b’が焼き入れ
される。
The center pin 22 is
Is returned to the original position by the urging force of. Further, the high frequency coil 26 is moved downward. Thus, the assembling work of one three-dimensional cam lobe 11 is completed. Thereafter, as shown in FIG. 11C, a new three-dimensional cam lobe 11 'is placed and positioned on the reference plate 20a in the same manner as before, and as shown in FIG. As a result, the shaft 16 is rotated to an angle that matches the mounting phase of the three-dimensional cam lobe 11 ′. Incidentally, when the camshaft is mounted on a four-cylinder internal combustion engine, and four three-dimensional cam lobes 11 are assembled at an equal phase (angle) of 90 °, an angle matching this assembly phase is used. 90 ° is chosen. Then, as described above, the three-dimensional cam lobe 11 ′ is heated by the high-frequency coil 26. Thereafter, the shaft 16 whose angle has been precisely adjusted is accurately moved vertically downward to the position where the second three-dimensional cam lobe 11 'is assembled, and is inserted into the shaft insertion hole 12' of the three-dimensional cam lobe 11 '. , This second 3
The three-dimensional cam lobe 11 'is shrink-fitted to the shaft 16, and at the same time, the outer peripheral surface 11b' of the three-dimensional cam lobe 11 'is hardened.

【0076】以降、上述した工程をシャフト16に組み
付けられる3次元カムロブ11の必要数だけ繰り返すこ
とで、3次元カムシャフトが完成される。以上説明した
本実施の形態によって得られる効果について以下に説明
する。
Thereafter, the above-described steps are repeated by the required number of the three-dimensional cam lobes 11 to be assembled to the shaft 16, thereby completing the three-dimensional cam shaft. The effects obtained by the above-described embodiment will be described below.

【0077】本実施の形態では、加熱工程として、3次
元カムロブ11の外周面11bを焼き入れ温度に加熱す
ると共に3次元カムロブ11の内周面11cを焼き嵌め
温度に加熱している。焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低いので、例えば、3次元カムロブ11の外周面11
bから昇温できる方法で加熱して外周面11bを焼き入
れ温度に持って行けば、外周面11bから内周面11c
への熱伝導により自ずと3次元カムロブ11の内部に存
在する内周面11cの温度を焼き嵌め温度に調整するこ
とができる。
In the present embodiment, as the heating step, the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is heated to the quenching temperature and the inner peripheral surface 11c of the three-dimensional cam lobe 11 is heated to the shrink fitting temperature. Since the shrink fitting temperature is lower than the quenching temperature, for example, the outer peripheral surface 11 of the three-dimensional cam lobe 11
b, the outer peripheral surface 11b is brought to the quenching temperature by heating in such a manner that the temperature can be raised from the outer peripheral surface 11b to the inner peripheral surface 11c.
The temperature of the inner peripheral surface 11c existing inside the three-dimensional cam lobe 11 can be naturally adjusted to the shrink fitting temperature by the heat conduction to the inside.

【0078】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱された3次元カムロブ11のシャフト嵌入孔1
2にシャフト16を嵌入すると、シャフト16が3次元
カムロブ11の熱をシャフト嵌入孔12の内周面11c
側から吸収して、3次元カムロブ11の温度が急速に低
下すると共にシャフト16の温度が上昇する。このこと
により、3次元カムロブ11とシャフト16とは焼き嵌
めされて一体化される。更に3次元カムロブ11の外周
面11bも熱伝導によりシャフト嵌入孔12側から急速
に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、3次元カムロブ11の外周面11bに
焼き入れがなされる。したがって、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予め3次元カム
ロブ11の外周面11bを焼き入れしておく必要もな
く、従来のごとく焼き戻されることもなくなる。
In this state, the fitting step is performed, and the shaft fitting hole 1 of the three-dimensional cam lobe 11 heated to the shrink fitting temperature.
When the shaft 16 is fitted into the shaft 2, the shaft 16 transfers the heat of the three-dimensional cam lobe 11 to the inner peripheral surface 11 c of the shaft fitting hole 12.
Absorbing from the side, the temperature of the three-dimensional cam lobe 11 rapidly decreases and the temperature of the shaft 16 increases. As a result, the three-dimensional cam lobe 11 and the shaft 16 are shrink-fitted and integrated. Further, the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is also rapidly deprived of heat from the shaft fitting hole 12 side by heat conduction, and the temperature rapidly decreases from the quenching temperature. As a result, the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is hardened. Therefore, since the shrink fitting and the quenching are performed at the same time, it is not necessary to quench the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 in advance, and it is not necessary to perform tempering as in the related art.

【0079】また、このように焼き嵌めと焼き入れとを
同時に行うことができるので、工程が少なくて済み製造
効率が高くなる。更に、焼き入れと焼き嵌めとで加熱を
別々に行う必要がなく加熱が一度で済むので、省エネル
ギー効果も高く、空気中に放出する熱エネルギーも少な
いので、地球環境上も好ましい。
In addition, since the shrink fitting and the quenching can be performed at the same time, the number of steps is reduced and the manufacturing efficiency is increased. Furthermore, since it is not necessary to perform heating separately for quenching and shrink fitting, heating can be performed only once, so that the energy saving effect is high and the heat energy released into the air is small, which is preferable in the global environment.

【0080】また、図7に示したごとく、3次元カムロ
ブ11の内周面11c側の焼き嵌め温度は、外周面11
b側の焼き入れ温度よりも十分に低く設定している。し
たがって、外周面11b側が内周面11c側から受ける
熱量は比較的小さくなり、冷却時に外周面11b側は急
速に冷却される。このため焼き入れが甘くなるのを十分
に防止することができる。
As shown in FIG. 7, the shrink fitting temperature on the inner peripheral surface 11c of the three-dimensional cam lobe 11 is
It is set sufficiently lower than the quenching temperature on the b side. Therefore, the amount of heat received by the outer peripheral surface 11b side from the inner peripheral surface 11c side is relatively small, and the outer peripheral surface 11b side is rapidly cooled during cooling. Therefore, it is possible to sufficiently prevent the quenching from becoming sweet.

【0081】なお、加熱工程としては、3次元カムロブ
11の外周面11b側から加熱することにより、3次元
カムロブ11の外周面11bを焼き入れ温度に加熱する
と共に、3次元カムロブ11の内周面11cを焼き嵌め
温度に加熱することができる。すなわち、3次元カムロ
ブ11の外周面11b側から加熱することで、外周面1
1bを焼き入れ温度に上昇させた時点で、内周面11c
を焼き入れ温度より低温とすることができる。そして、
焼き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低い温度範囲も含む
ことから、加熱による3次元カムロブ11の外周面11
bの昇温速度を調整することにより、3次元カムロブ1
1の外周面11bが焼き入れ温度に達したと同時に、内
周面11cの温度を焼き嵌め温度に到達させることがで
きる。このように外周面11bから適切な昇温速度で加
熱することで、容易に3次元カムロブ11の外周面11
bを焼き入れ温度に、3次元カムロブ11の内周面11
cを焼き嵌め温度にすることができる。
In the heating step, the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is heated to the quenching temperature by heating from the outer peripheral surface 11b side of the three-dimensional cam lobe 11, and the inner peripheral surface of the three-dimensional cam lobe 11 is heated. 11c can be heated to the shrink fit temperature. That is, by heating from the outer peripheral surface 11b side of the three-dimensional cam lobe 11, the outer peripheral surface 1b is heated.
1b is raised to the quenching temperature, the inner peripheral surface 11c
Can be lower than the quenching temperature. And
Since the shrink fitting temperature includes a temperature range lower than the quenching temperature, the outer peripheral surface 11 of the three-dimensional cam lobe 11 is heated.
By adjusting the heating rate of b, the three-dimensional cam lobe 1
The temperature of the inner peripheral surface 11c can reach the shrink fitting temperature at the same time as the outer peripheral surface 11b reaches the quenching temperature. By heating the outer peripheral surface 11b at an appropriate heating rate in this manner, the outer peripheral surface 11 of the three-dimensional cam lobe 11 can be easily formed.
b to the quenching temperature, the inner peripheral surface 11 of the three-dimensional cam lobe 11
c can be the shrink fitting temperature.

【0082】また、3次元カムロブ11の加熱は、誘導
加熱の1つである高周波加熱によりなされているので、
3次元カムロブ11の外周面11bからの加熱を実現す
ることができる。したがって、この高周波の周波数、電
力、時間を調整することで、3次元カムロブ11の外周
面11bを焼き入れ温度にし、同時に3次元カムロブ1
1の内周面11cを焼き嵌め温度にすることができる。
また誘導加熱により3次元カムロブ11自体を内部発熱
させているため、3次元カムロブ11の外周面11b全
体からを均一に加熱することが可能である。さらに、3
次元カムロブ11の熱膨張による変形を正確に制御でき
る他、3次元カムシャフト製造装置10の他の構成部材
に対して熱が及ぼす影響を好適に回避することが可能で
ある。
The heating of the three-dimensional cam lobe 11 is performed by high-frequency heating which is one of induction heating.
Heating from the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 can be realized. Therefore, by adjusting the frequency, power, and time of the high frequency, the outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11 is set to the quenching temperature, and
1 can be set to the shrink fitting temperature.
Further, since the three-dimensional cam lobe 11 itself is internally heated by the induction heating, it is possible to uniformly heat the entire outer peripheral surface 11b of the three-dimensional cam lobe 11. In addition, 3
The deformation of the three-dimensional cam lobe 11 due to thermal expansion can be accurately controlled, and the effect of heat on other components of the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 10 can be suitably avoided.

【0083】[実施の形態2]図12(a)は、実施の
形態2にて製造される3次元カムシャフトに組み付けら
れる3次元カムロブ111の平面図、図12(b)はそ
の縦断面図、図13は、同3次元カムシャフト110の
部分斜視図を示している。
[Second Embodiment] FIG. 12A is a plan view of a three-dimensional cam lobe 111 assembled to a three-dimensional camshaft manufactured in a second embodiment, and FIG. 12B is a longitudinal sectional view thereof. FIG. 13 shows a partial perspective view of the three-dimensional camshaft 110. FIG.

【0084】これら各図に示されるように、3次元カム
ロブ111にはシャフト114が嵌入されるためのシャ
フト嵌入孔113が形成されている。同シャフト嵌入孔
113内にシャフト114を嵌入し固定することで3次
元カムシャフト110が製造される。
As shown in these figures, the three-dimensional cam lobe 111 is formed with a shaft fitting hole 113 into which the shaft 114 is fitted. The three-dimensional camshaft 110 is manufactured by fitting and fixing the shaft 114 in the shaft fitting hole 113.

【0085】ここで、この3次元カムロブ111のプロ
フィールは、基礎円(ベースサークル)が図12(a)
の上端面111aから下端面111cまで同一となって
いるが、ノーズ111dの高さはシャフト嵌入孔113
の軸線に沿って連続的に変化している。ただし、図12
(a)の上端面111aから中間位置111bまでの区
間は連続的にノーズ111dの高さが大きくなっている
が、同中間位置111bから下端面111cまでの区間
はノーズ111dの高さも同一となっている。したがっ
て、この中間位置111bから下端面111cまでの区
間ではプロフィールが全く変化しておらず、プロフィー
ル面はシャフト嵌入孔113の軸線に対して平行に延び
る略楕円柱面となっている。以後、この区間を平行部1
12と称することとする。
Here, the profile of the three-dimensional cam lobe 111 has a basic circle (base circle) shown in FIG.
Are the same from the upper end surface 111a to the lower end surface 111c, but the height of the nose 111d is different from that of the shaft fitting hole 113.
Changes continuously along the axis of. However, FIG.
In the section from (a) of the upper end face 111a to the middle position 111b, the height of the nose 111d is continuously increased, but in the section from the middle position 111b to the lower end face 111c, the height of the nose 111d is the same. ing. Therefore, in the section from the intermediate position 111b to the lower end surface 111c, the profile does not change at all, and the profile surface is a substantially elliptic cylindrical surface extending parallel to the axis of the shaft fitting hole 113. Hereafter, this section is referred to as the parallel part 1
It will be referred to as 12.

【0086】なお、同3次元カムロブ111は、実施の
形態1の場合と同様に粉末冶金法や冷間鍛造等の型加工
によって製造されており、前記平行部112を含むカム
プロフィールの形状等が極めて高い精度をもって仕上げ
られている。ただし、実施の形態1と異なり、本実施の
形態にて用いられる3次元カムロブ111としては、外
周面111e側に焼き入れが既に完了しているものを用
いる。3次元カムロブ111は、通常の焼き入れ処理に
より、3次元カムロブ111全体を硬化させたものでも
よい。
The three-dimensional cam lobe 111 is manufactured by a molding process such as powder metallurgy or cold forging in the same manner as in the first embodiment, and the shape of the cam profile including the parallel portion 112 is the same. Finished with extremely high precision. However, unlike the first embodiment, a three-dimensional cam lobe 111 used in the present embodiment is one that has already been hardened on the outer peripheral surface 111e side. The three-dimensional cam lobe 111 may be obtained by hardening the entire three-dimensional cam lobe 111 by a normal hardening process.

【0087】一方、この3次元カムロブ111をシャフ
ト114に組み付ける際には、図14に示すように、2
つのカムロブ位置決め治具115,116を用いて3次
元カムロブ111の軸心と組み付け位相とをそれぞれ固
定する。これらのカムロブ位置決め治具115,116
は、上方から見て先端に略V字形に形成されているV字
溝117,118を有する断面矩形の板材からなってい
る。また、これらV字溝117,118の端面(基準
面)は、固定された3次元カムロブ111の軸心と平行
をなす平面となっている。
On the other hand, when assembling the three-dimensional cam lobe 111 to the shaft 114, as shown in FIG.
Using three cam lobe positioning jigs 115 and 116, the axis of the three-dimensional cam lobe 111 and the assembly phase are fixed. These cam lobe positioning jigs 115, 116
Is made of a plate material having a rectangular cross section having V-shaped grooves 117 and 118 formed at a tip thereof in a substantially V shape when viewed from above. The end surfaces (reference surfaces) of these V-shaped grooves 117 and 118 are planes parallel to the axis of the fixed three-dimensional cam lobe 111.

【0088】このようなカムロブ位置決め治具115,
116によって3次元カムロブ111を、ノーズ111
d側とその反対側から挟み込む。このことにより、3次
元カムロブ111とカムロブ位置決め治具115,11
6との接触は、同図14(a)および(b)に示される
ような線接触となる。3次元カムであれ、このように線
接触にて3次元カムロブ111の軸心、および組み付け
位相を固定することにより、その位相決めを容易かつ的
確なものとすることができるとともに、3次元カムロブ
111のエッジ部の損傷やカムロブ位置決め治具11
5,116の劣化等も回避することができるようにな
る。これらカムロブ位置決め治具115,116と後述
する基準板120とが位置決め手段に相当する。
The cam lobe positioning jig 115,
116, the three-dimensional cam lobe 111
It is sandwiched from the d side and the opposite side. Thus, the three-dimensional cam lobe 111 and the cam lobe positioning jigs 115, 11
6 is a line contact as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b). Even with a three-dimensional cam, by fixing the axis of the three-dimensional cam lobe 111 and the assembling phase by line contact in this way, the phase can be easily and accurately determined, and the three-dimensional cam lobe 111 is determined. Of the edge of the cam lobe and the jig 11
5, 116, etc. can be avoided. These cam lobe positioning jigs 115 and 116 and a reference plate 120 described later correspond to a positioning unit.

【0089】次に、カムロブ位置決め治具115,11
6を利用して3次元カムロブ111をシャフト114に
組み付ける3次元カムシャフト110の製造方法および
その装置について説明する。
Next, the cam lobe positioning jigs 115, 11
A method of manufacturing the three-dimensional camshaft 110 for assembling the three-dimensional cam lobe 111 to the shaft 114 using the method 6 and an apparatus therefor will be described.

【0090】図15(c)に示すように、3次元カムロ
ブ111は、基盤119上に設けられた基準板120の
上端面に載置される。基盤119および基準板120に
はそれぞれそれら上端面から垂直下方に向かって、シャ
フト114より一回り大きな径の孔121が形成されて
いる。この孔121は、シャフト114が3次元カムロ
ブ111のシャフト嵌入孔113に貫通された際の逃げ
孔となる。
As shown in FIG. 15C, the three-dimensional cam lobe 111 is placed on the upper end surface of the reference plate 120 provided on the base 119. The base 119 and the reference plate 120 are each formed with a hole 121 having a diameter slightly larger than the shaft 114 from the upper end surface of the base 119 and vertically downward. The hole 121 serves as an escape hole when the shaft 114 is penetrated by the shaft fitting hole 113 of the three-dimensional cam lobe 111.

【0091】基準板120内には、ヒータ120a,1
20bと温度センサ120cとが設けられ、基準板12
0の外部には、電源を内蔵し前記ヒータ120a,12
0bと前記温度センサ120cとが接続する温度維持回
路120dが配置されている。温度維持回路120d
は、温度センサ120cにて基準板120内の温度を検
出し、基準板120上に配置された3次元カムロブ11
1が焼き嵌め温度に維持されるように、ヒータ120
a,120bに流す電流量を制御して、ヒータ120
a,120bから基準板120に放出される発生熱量を
調整している。これら基準板120、ヒータ120a,
120b、温度センサ120cおよび温度維持回路12
0dが温度調整手段に相当する。
In the reference plate 120, heaters 120a, 1
20b and a temperature sensor 120c are provided.
0, a power supply is built in and the heaters 120a, 12a
A temperature maintaining circuit 120d for connecting the temperature sensor 120b to the temperature sensor 120c is provided. Temperature maintenance circuit 120d
Detects the temperature in the reference plate 120 by the temperature sensor 120c, and detects the three-dimensional cam lobe 11 placed on the reference plate 120.
1 is maintained at the shrink fit temperature.
a, 120b to control the amount of current flowing through
a, 120b, the amount of generated heat released to the reference plate 120 is adjusted. These reference plate 120, heater 120a,
120b, temperature sensor 120c and temperature maintaining circuit 12
0d corresponds to the temperature adjusting means.

【0092】さらに、基準板120上に3次元カムロブ
111が配置されたときの同3次元カムロブ111と同
じ高さにはカムロブ位置決め治具115,116がそれ
ぞれ移動可能に設置されている。これらカムロブ位置決
め治具115,116は、電動式、油圧式、あるいは空
圧式等からなる図示しない駆動機構によって、その水平
方向への移動が自在に制御される。
Further, at the same height as the three-dimensional cam lobe 111 when the three-dimensional cam lobe 111 is arranged on the reference plate 120, cam lobe positioning jigs 115 and 116 are movably installed. The cam lobe positioning jigs 115 and 116 are freely controlled to move in the horizontal direction by a drive mechanism (not shown) such as an electric type, a hydraulic type, or a pneumatic type.

【0093】また、カムロブ位置決め治具115,11
6の上方には、2つのクランパ122が設置されてい
る。これは3次元カムロブ111を上方から押さえつけ
ることにより、3次元カムロブ111の上下方向の移動
を制限するためのものである。このクランパ122も図
示しない駆動機構によって、その水平方向および垂直方
向への移動が自在に制御されるようになっている。
Also, the cam lobe positioning jigs 115, 11
Above 6, two clampers 122 are installed. This is to limit the vertical movement of the three-dimensional cam lobe 111 by pressing the three-dimensional cam lobe 111 from above. The movement of the clamper 122 in the horizontal and vertical directions is also freely controlled by a drive mechanism (not shown).

【0094】一方、図15(b)に示すように、シャフ
ト114はチャック123に取り付けられる。このチャ
ック123は、シャフト114の軸線Aが垂直となるよ
う同シャフト114を持ち上げている。また、このチャ
ック123に設けられたピン124をシャフト114の
一方の端面に形成された挿入穴126[図15(a)]
に嵌入することで、シャフト114とチャック123と
の軸線Aを中心とした相対回転を規制している。
On the other hand, as shown in FIG. 15B, the shaft 114 is attached to the chuck 123. The chuck 123 lifts the shaft 114 so that the axis A of the shaft 114 is vertical. Further, a pin 124 provided on the chuck 123 is inserted into an insertion hole 126 formed on one end surface of the shaft 114 [FIG.
, Restricts relative rotation of the shaft 114 and the chuck 123 about the axis A.

【0095】さらに、図示していないチャック123の
移動機構が、図示していない数値制御装置により駆動制
御されることにより、チャック123は、シャフト11
4の軸線Aを垂直に保ったまま、その軸線方向(垂直方
向)および回転方向に自在かつ正確に位置調整される。
このチャック123およびその移動機構がシャフト嵌入
手段に相当する。
Further, the moving mechanism of the chuck 123 (not shown) is driven and controlled by a numerical controller (not shown).
4, while the axis A is kept vertical, the position can be freely and accurately adjusted in the axial direction (vertical direction) and the rotation direction.
The chuck 123 and its moving mechanism correspond to a shaft fitting unit.

【0096】このように構成された3次元カムシャフト
製造装置109を用いた3次元カムシャフトの製造手順
について、図15〜図19に基づいて説明する。最初
に、図15(b)に示したごとく、シャフト114をチ
ャック123に取り付ける。なお、同チャック123
は、基準板120の上端面からの距離、シャフト嵌入孔
113および孔121の中心軸の位置、およびピン12
4の角度等を基準として数値制御装置により正確に位置
決めされている。また、数値制御装置は、温度維持回路
120dに指示することで、基準板120上に3次元カ
ムロブ111が載置された場合に、その3次元カムロブ
111の温度を焼き嵌め温度に維持するように、予めヒ
ータ120a,120bにより基準板120を焼き嵌め
温度あるいは焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱さ
せている。
A procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft using the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 109 configured as described above will be described with reference to FIGS. First, the shaft 114 is attached to the chuck 123 as shown in FIG. The chuck 123
Are the distance from the upper end surface of the reference plate 120, the positions of the central axes of the shaft fitting holes 113 and the holes 121, and
Positioning is accurately performed by the numerical controller with reference to the angle 4 and the like. In addition, by instructing the temperature maintenance circuit 120d, when the three-dimensional cam lobe 111 is placed on the reference plate 120, the numerical controller keeps the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 at the shrink fitting temperature. The reference plate 120 is previously heated to the shrink-fitting temperature or a temperature slightly higher than the shrink-fitting temperature by the heaters 120a and 120b.

【0097】一方、3次元カムロブ111については、
基準板120の上端面に載置する前に、温度調整工程と
して、図示しない電気炉や高周波加熱炉等の加熱炉内で
焼き嵌め温度に加熱する。この加熱による熱膨張にて、
3次元カムロブ111のシャフト嵌入孔113はシャフ
ト114の挿入が可能となる径に拡大されている。
On the other hand, for the three-dimensional cam lobe 111,
Before being placed on the upper end surface of the reference plate 120, as a temperature adjustment step, heating is performed to a shrink fitting temperature in a heating furnace (not shown) such as an electric furnace or a high-frequency heating furnace. Due to the thermal expansion caused by this heating,
The shaft fitting hole 113 of the three-dimensional cam lobe 111 is enlarged to a diameter that allows the shaft 114 to be inserted.

【0098】そして、位置決め工程として、この加熱し
た3次元カムロブ111を、図15(c)に示される態
様で基準板120上に載置する。この時、前述したごと
く、3次元カムロブ111の温度を焼き嵌め温度に維持
するように基準板120が加熱されているので、焼き嵌
め温度に加熱した3次元カムロブ111を基準板120
上に載置しても、3次元カムロブ111は冷却されるこ
とはなく、予め設定した焼き嵌め温度を維持する。
Then, as a positioning step, the heated three-dimensional cam lobe 111 is placed on the reference plate 120 in the mode shown in FIG. At this time, as described above, since the reference plate 120 is heated so that the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 is maintained at the shrink fitting temperature, the three-dimensional cam lobe 111 heated to the shrink fitting temperature is moved to the reference plate 120.
Even if it is placed on the top, the three-dimensional cam lobe 111 is not cooled, and maintains a preset shrink fitting temperature.

【0099】そして、カムロブ位置決め治具115,1
16を該3次元カムロブ111に接近する方向に水平移
動させる。3次元カムロブ111のプロフィール面に設
けられた平行部112と前記カムロブ位置決め治具11
5,116のV字溝117,118の端面(基準面)と
が図16に示される態様で当接することで、3次元カム
ロブ111の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔11
3の軸線を中心とした回転が規制される。
Then, the cam lobe positioning jigs 115, 1
16 is horizontally moved in a direction approaching the three-dimensional cam lobe 111. The parallel part 112 provided on the profile surface of the three-dimensional cam lobe 111 and the cam lobe positioning jig 11
The end faces (reference planes) of the V-shaped grooves 117 and 118 of the 5 and 116 abut on each other in the manner shown in FIG.
The rotation about the axis 3 is restricted.

【0100】その後、同図16に示される態様でクラン
パ122を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
122下端面を3次元カムロブ111の上端面に当接せ
しめる。クランパ122のこのような操作により、3次
元カムロブ111の上下方向の移動も規制される。
Thereafter, the clamper 122 is moved in the horizontal and vertical directions in the manner shown in FIG. 16 so that the lower end surface of the clamper 122 is brought into contact with the upper end surface of the three-dimensional cam lobe 111. By such an operation of the clamper 122, the vertical movement of the three-dimensional cam lobe 111 is also restricted.

【0101】これら一連の位置決め工程により、シャフ
ト114軸線Aとシャフト嵌入孔113の軸線とを一致
させることができ、3次元カムロブ111を組み付け位
相に固定できるとともに、3次元カムロブ111を焼き
嵌め温度に維持できる。
By these series of positioning steps, the axis A of the shaft 114 and the axis of the shaft insertion hole 113 can be made coincident, the three-dimensional cam lobe 111 can be fixed to the assembled phase, and the three-dimensional cam lobe 111 can be set to the shrink fitting temperature. Can be maintained.

【0102】この位置決め工程が終了した後、嵌入工程
として、数値制御装置によりチャック123共々シャフ
ト114を垂直下方に移動させ、図17に示される態様
でシャフト114をシャフト嵌入孔113内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔113の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト114の
挿入は滑らかに行われ、シャフト114は3次元カムロ
ブ111の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
After this positioning step is completed, as a fitting step, the shaft 114 is moved vertically downward together with the chucks 123 by the numerical controller, and the shaft 114 is inserted into the shaft fitting hole 113 in the manner shown in FIG. At this time, since the diameter of the shaft fitting hole 113 is enlarged by thermal expansion as described above, the shaft 114 is smoothly inserted, and the shaft 114 is accurately inserted to a depth at which the three-dimensional cam lobe 111 is assembled. Is done.

【0103】この後、冷却工程として、数値制御装置か
らの嵌入終了信号を受けた温度維持回路120dはヒー
タ120a,120bへの電流を遮断して、基準板12
0から3次元カムロブ111へ熱量が供給されないよう
にして、3次元カムロブ111の温度が焼き嵌め完了と
判断する温度以下になるまで放熱により冷却されるよう
にする。この冷却によりシャフト嵌入孔113の径が縮
小し、シャフト114と3次元カムロブ111とは、い
わゆる焼き嵌めによる強固な締結状態に保持される。
Thereafter, as a cooling step, the temperature maintaining circuit 120d, which has received the fitting end signal from the numerical controller, cuts off the current to the heaters 120a and 120b,
No heat is supplied to the three-dimensional cam lobe 111 from 0, and the three-dimensional cam lobe 111 is cooled by heat radiation until the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 becomes equal to or lower than the temperature at which it is determined that shrink fitting is completed. By this cooling, the diameter of the shaft insertion hole 113 is reduced, and the shaft 114 and the three-dimensional cam lobe 111 are maintained in a firmly connected state by so-called shrink fitting.

【0104】この焼き嵌め終了後、図18に示される態
様でカムロブ位置決め治具115,116およびクラン
パ122を3次元カムロブ111から離間させる方向へ
と移動させて、3次元カムロブ111の拘束を解除す
る。そして、数値制御装置によりシャフト114をチャ
ック123に固定したまま垂直上方に移動させる。3次
元カムロブ111はシャフト114に締結されているた
め、図18に示されるようにシャフト114と一体とな
って移動する。
After the shrink fitting is completed, the cam lobe positioning jigs 115 and 116 and the clamper 122 are moved in a direction to separate from the three-dimensional cam lobe 111 in a manner shown in FIG. . Then, the shaft 114 is moved vertically upward while being fixed to the chuck 123 by the numerical controller. Since the three-dimensional cam lobe 111 is fastened to the shaft 114, it moves integrally with the shaft 114 as shown in FIG.

【0105】以上により、3次元カムロブ111の一個
分の組み付け作業が終了する。その後は、図19に示す
ごとく、新たな3次元カムロブ111’を先ほどと同様
に焼き嵌め温度に加熱して、予め焼き嵌め温度を維持す
るように加熱された基準板220上に載置してカムロブ
位置決め治具115,116およびクランパ122にて
固定し、数値制御装置によりシャフト114を3次元カ
ムロブ111’の取り付け角度と合致する角度に回転さ
せる。ちなみに、当該カムシャフトが4気筒内燃機関に
搭載されるものであり、4個の3次元カムロブ111が
90°の等位相(角度)にて組み付けられる場合には、
この取り付け角度と合致する角度として90°が選ばれ
る。そしてその後、この正確に角度調節されたシャフト
114が第2番目の3次元カムロブ111’の組み付け
位置まで垂直下方に正確に移動され、前述したごとく冷
却されることにより、この第2番目の3次元カムロブ1
11’がシャフト114に焼き嵌めされる。
Thus, the assembling work for one piece of the three-dimensional cam lobe 111 is completed. Thereafter, as shown in FIG. 19, the new three-dimensional cam lobe 111 ′ is heated to the shrink fitting temperature in the same manner as before, and is placed on the reference plate 220 that has been heated so as to maintain the shrink fitting temperature in advance. The shaft 114 is fixed by the cam lobe positioning jigs 115 and 116 and the clamper 122, and the shaft 114 is rotated by the numerical controller to an angle that matches the mounting angle of the three-dimensional cam lobe 111 ′. Incidentally, when the camshaft is mounted on a four-cylinder internal combustion engine and four three-dimensional cam lobes 111 are assembled at an equal phase (angle) of 90 °,
90 ° is selected as an angle that matches this mounting angle. Then, the shaft 114 whose angle has been precisely adjusted is accurately moved vertically downward to the position where the second three-dimensional cam lobe 111 'is assembled, and cooled as described above, whereby the second three-dimensional cam lobe 111' is cooled. Kam Rob 1
11 ′ is shrink-fitted to the shaft 114.

【0106】以降、上述の工程をシャフト114に組み
付ける3次元カムロブの個数分だけ繰り返すことで3次
元カムシャフト110が完成される。以上説明した本実
施の形態によれば、以下の効果が得られる。
Thereafter, the above-described steps are repeated by the number of three-dimensional cam lobes to be assembled to the shaft 114, whereby the three-dimensional cam shaft 110 is completed. According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

【0107】すなわち、本3次元カムシャフト製造装置
109による製造では、シャフト114を3次元カムロ
ブ111に嵌入する嵌入工程の前に、温度調整工程にて
加熱炉内で焼き嵌め温度に温度調整された3次元カムロ
ブ111を、基準板120、ヒータ120a,120
b、温度センサ120cおよび温度維持回路120dを
備えた温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態
で基準板120、カムロブ位置決め治具115,116
およびクランパ122にて位置決めする位置決め工程が
実行される。
That is, in the production by the three-dimensional camshaft production apparatus 109, before the fitting step of fitting the shaft 114 into the three-dimensional cam lobe 111, the temperature was adjusted to the shrink fitting temperature in the heating furnace in the temperature adjusting step. The three-dimensional cam lobe 111 is connected to the reference plate 120, the heaters 120a, 120
b, the reference plate 120, the cam lobe positioning jigs 115 and 116 while the shrink-fitting temperature is maintained by the temperature adjusting means including the temperature sensor 120c and the temperature maintaining circuit 120d.
Then, a positioning step of positioning by the clamper 122 is executed.

【0108】この位置決め工程において、もし温度調整
手段にて焼き嵌め温度が維持されていなければ、すなわ
ち、従来のように加熱炉で3次元カムロブ111を加熱
する温度調整工程のみで焼き嵌めが行われるとしたら、
この温度調整工程では、3次元カムロブ111の位置決
め工程での冷却を考慮して、必要とする焼き嵌め温度よ
りもかなり高温に加熱しておく必要がある。このように
必要とする焼き嵌め温度より高温にすると、3次元カム
ロブ111の外周面111eの焼き戻しが生じて、せっ
かく焼き入れが完了している3次元カムロブ111の外
周面111eの硬度が低下してしまう。
In this positioning step, if the shrink-fitting temperature is not maintained by the temperature adjusting means, that is, shrink-fitting is performed only by the temperature adjusting step of heating the three-dimensional cam lobe 111 with a heating furnace as in the prior art. If
In this temperature adjustment step, it is necessary to heat the three-dimensional cam lobe 111 to a considerably higher temperature than the required shrink fitting temperature in consideration of the cooling in the positioning step. When the temperature is set higher than the required shrink fitting temperature, tempering of the outer peripheral surface 111e of the three-dimensional cam lobe 111 occurs, and the hardness of the outer peripheral surface 111e of the three-dimensional cam lobe 111 that has been hardened is reduced. Would.

【0109】しかし、本3次元カムシャフト製造装置1
09による製造方法では、位置決め工程でも温度調整手
段により焼き嵌め温度に3次元カムロブ111の温度を
維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度調整
工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよく、余
分な昇温は不要となる。したがって、3次元カムロブ1
11の外周面111eが焼き戻されることはなく、既に
行っている焼き入れに悪影響を及ぼすことはない。
However, the present three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 1
In the manufacturing method according to No. 09, the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 can be maintained at the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means even in the positioning step, so that in the temperature adjusting step immediately before the positioning step, heating to almost the shrink-fitting temperature is sufficient. Often, no extra heating is required. Therefore, three-dimensional cam lobe 1
The outer peripheral surface 111e of 11 is not tempered, and does not adversely affect the quenching that has already been performed.

【0110】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度に3次元カムロブ111の温
度を維持しておけるので、3次元カムロブ111の温度
管理が容易であり、位置決め工程での3次元カムロブ1
11の冷却速度を気にしなくてもよくなり、嵌入工程の
実行タイミングに余裕ができ、安定した作業により歩留
まりが向上するという副次的な効果を生じる。
Further, since the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 can be maintained at the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means in the positioning step, the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 can be easily controlled, and the three-dimensional cam lobe 111 can be easily controlled in the positioning step. Dimensional cam lobe 1
There is no need to worry about the cooling speed of the eleventh step, so that there is a margin in the execution timing of the fitting step, and there is a secondary effect that the yield is improved by the stable work.

【0111】更に、温度調整工程では、3次元カムロブ
111を加熱するための加熱炉を従来よりも低温にして
おくことができ、温度調整手段にてエネルギーを消費す
ることを加味しても、トータルの消費エネルギーは少な
くて済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出
する熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好まし
い。
Further, in the temperature adjustment step, the heating furnace for heating the three-dimensional cam lobe 111 can be kept at a lower temperature than in the past, and even if the energy is consumed by the temperature adjustment means, the total Energy consumption is small, the energy saving effect is high, and the heat energy released into the air is small, which is also preferable in the global environment.

【0112】[実施の形態3]本実施の形態において
は、図20および図21に断面を示すごとく、3次元カ
ムシャフト製造装置の基準板220の構成が実施の形態
2で用いた基準板120と異なる。なお、実施の形態2
と同一の構成部分については同一の符号を付して詳細な
説明は略す。
[Embodiment 3] In this embodiment, as shown in cross sections in FIGS. 20 and 21, the configuration of the reference plate 220 of the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus is the same as that of the reference plate 120 used in the second embodiment. And different. Embodiment 2
The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0113】基準板220においては、ヒータ220
a,220bおよび温度センサ220cを備えて、温度
維持回路220dが温度センサ220cから検出された
温度に基づいて、基準板220上に載置される3次元カ
ムロブが必要な焼き嵌め温度に維持されるように、基準
板220の温度を調整する点については、実施の形態2
の基準板120と同じである。すなわち、これら基準板
220、ヒータ220a,220b、温度センサ220
cおよび温度維持回路220dが温度調整手段に相当す
る。
In the reference plate 220, the heater 220
a, 220b and a temperature sensor 220c, and the temperature maintaining circuit 220d maintains the three-dimensional cam lobe mounted on the reference plate 220 at a required shrink fitting temperature based on the temperature detected from the temperature sensor 220c. As described above, the point of adjusting the temperature of the reference plate 220 is described in the second embodiment.
Is the same as the reference plate 120. That is, the reference plate 220, the heaters 220a and 220b, and the temperature sensor 220
c and the temperature maintaining circuit 220d correspond to a temperature adjusting unit.

【0114】実施の形態2の基準板120と異なるの
は、基準板220の載置面220s側に、カムロブ持ち
上げ機構230,232が設けられている点である。こ
のカムロブ持ち上げ機構230,232は、載置面22
0s側に開口するように基準板220内に設けられたピ
ン収容孔220t,220u内に可動ピン230a,2
32aを収納した構成を備えている。
The difference from the reference plate 120 of the second embodiment is that cam lobe lifting mechanisms 230 and 232 are provided on the mounting surface 220s side of the reference plate 220. The cam lobe lifting mechanisms 230 and 232
The movable pins 230a, 2a are inserted into pin receiving holes 220t, 220u provided in the reference plate 220 so as to open on the 0s side.
32a is provided.

【0115】この可動ピン230a,232aは、その
摺動端部230d,232dにてピン収容孔220t,
220uを区画することで第1油圧室230b,232
bと第2油圧室230c,232cとを形成している。
そして、可動ピン230a,232aは、第1油圧室2
30b,232bに作動油を供給し、第2油圧室230
c,232cから作動油を排出することにより、図20
に示す状態から、図21に示す状態に変化し、可動ピン
230a,232aは基準板220の載置面220s側
に突出する。
The movable pins 230a and 232a are provided at their sliding ends 230d and 232d with pin receiving holes 220t and 220t, respectively.
By partitioning 220u, the first hydraulic chambers 230b, 232
b and the second hydraulic chambers 230c and 232c.
The movable pins 230a and 232a are connected to the first hydraulic chamber 2
The hydraulic oil is supplied to the second hydraulic chamber 230b.
20C and 232c by discharging the hydraulic oil,
21 changes to the state shown in FIG. 21, and the movable pins 230 a and 232 a protrude toward the mounting surface 220 s of the reference plate 220.

【0116】また、逆に、第2油圧室230c,232
cに作動油を供給し、第1油圧室230b,232bか
ら作動油を排出することにより、図21に示す状態か
ら、図20に示す状態に変化し、可動ピン230a,2
32aはピン収容孔220t,220u内に戻る。
Conversely, the second hydraulic chambers 230c and 232
By supplying hydraulic oil to the first hydraulic chamber 230b and discharging the hydraulic oil from the first hydraulic chambers 230b and 232b, the state shown in FIG. 21 changes to the state shown in FIG.
32a returns into the pin receiving holes 220t and 220u.

【0117】このようにして、可動ピン230a,23
2aが動作することにより、載置面220s上に載置さ
れた3次元カムロブを、載置面220sから離したり、
載置面220sに密着させたりすることができる。
Thus, the movable pins 230a, 23
By operating 2a, the three-dimensional cam lobe mounted on the mounting surface 220s is separated from the mounting surface 220s,
It can be in close contact with the mounting surface 220s.

【0118】このような可動ピン230a,232a動
作は、油圧源234から高圧の作動油を供給される油圧
回路236により調整される。そして、この油圧回路2
36による可動ピン230a,232aの動作のタイミ
ングは、嵌入を制御している数値制御装置側からの信号
により制御されている。これらカムロブ持ち上げ機構2
30,232および油圧回路236が冷却手段に相当す
る。
The operation of the movable pins 230a and 232a is adjusted by a hydraulic circuit 236 supplied with high-pressure hydraulic oil from a hydraulic source 234. And this hydraulic circuit 2
The timing of the operation of the movable pins 230a and 232a by 36 is controlled by a signal from the numerical controller that controls the insertion. These cam lobe lifting mechanisms 2
30, 232 and the hydraulic circuit 236 correspond to the cooling means.

【0119】図22〜図26に基づいて、上述のごとく
構成された3次元カムシャフト製造装置202を用いた
3次元カムシャフトの製造手順について説明する。な
お、カムロブ持ち上げ機構230,232については、
図22〜図26では模式的に示している。
The manufacturing procedure of a three-dimensional camshaft using the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 202 configured as described above will be described with reference to FIGS. The cam lobe lifting mechanisms 230 and 232 are
FIG. 22 to FIG. 26 schematically show.

【0120】最初に、図22(b)に示したごとく、シ
ャフト114をチャック123に取り付ける。実施の形
態2の場合と同様に、チャック123は、基準板220
の上端面からの距離、シャフト嵌入孔113および孔1
21の中心軸の位置、およびピン124の角度等を基準
として数値制御装置により正確に位置決めされている。
また、数値制御装置は、温度維持回路220dにより、
基準板220上に、既に外周面111e側の焼き入れが
済んでいる3次元カムロブ111が載置された場合に、
その3次元カムロブ111の温度を焼き嵌め温度に維持
するように、予めヒータ220a,220bと温度セン
サ220cとにより基準板220を焼き嵌め温度あるい
は焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱している。
First, the shaft 114 is attached to the chuck 123 as shown in FIG. As in the case of the second embodiment, the chuck 123 is
, Distance from the upper end face, shaft fitting hole 113 and hole 1
The position is accurately determined by the numerical controller with reference to the position of the central axis 21, the angle of the pin 124, and the like.
Further, the numerical controller uses the temperature maintenance circuit 220d to
When the three-dimensional cam lobe 111, which has already been hardened on the outer peripheral surface 111e side, is placed on the reference plate 220,
In order to maintain the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 at the shrink fitting temperature, the reference plate 220 is previously heated to a shrink fitting temperature or a temperature slightly higher than the shrink fitting temperature by the heaters 220a and 220b and the temperature sensor 220c.

【0121】また、カムロブ持ち上げ機構230,23
2については、数値制御装置は、油圧回路236によ
り、第2油圧室230c,232c側に作動油を供給
し、第1油圧室230b,232bから作動油を排出す
るように制御して、可動ピン230a,232aを完全
にピン収容孔220t,220u内に収納している。す
なわち、図20に示した状態にある。
Further, the cam lobe lifting mechanisms 230 and 23
With respect to 2, the numerical controller controls the hydraulic circuit 236 to supply hydraulic oil to the second hydraulic chambers 230c and 232c and to discharge hydraulic oil from the first hydraulic chambers 230b and 232b, thereby controlling the movable pin. 230a and 232a are completely housed in the pin housing holes 220t and 220u. That is, the state is as shown in FIG.

【0122】一方、3次元カムロブ111については、
温度調整工程として、図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。そして、位置
決め工程として、この加熱した3次元カムロブ111
を、図22(c)に示される態様で基準板220上に載
置する。この時、前述したごとく、可動ピン230a,
232aは完全にピン収容孔220t,220u内に収
納されているので、3次元カムロブ111は基準板22
0の載置面220sに密着できる。したがって、3次元
カムロブ111の温度を焼き嵌め温度に維持するように
加熱されている基準板220により十分に熱伝達がなさ
れるので、焼き嵌め温度に加熱した3次元カムロブ11
1を基準板220上に載置しても、3次元カムロブ11
1は冷却されることはなく、焼き嵌め温度を維持する。
On the other hand, for the three-dimensional cam lobe 111,
As a temperature adjusting step, the steel sheet is heated to a shrink fitting temperature in a heating furnace such as an electric furnace or a high-frequency heating furnace (not shown). Then, as a positioning step, the heated three-dimensional cam lobe 111
Is mounted on the reference plate 220 in the mode shown in FIG. At this time, as described above, the movable pins 230a,
232a is completely accommodated in the pin accommodating holes 220t and 220u.
0 can be closely attached to the mounting surface 220s. Accordingly, the heat is sufficiently transmitted by the reference plate 220 which is heated so as to maintain the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 at the shrink fitting temperature.
1 is placed on the reference plate 220, the three-dimensional cam lobe 11
1 is not cooled and maintains the shrink fit temperature.

【0123】つぎに、カムロブ位置決め治具115,1
16を該3次元カムロブ111に接近する方向に水平移
動させる。3次元カムロブ111のプロフィール面に設
けられた平行部112と前記カムロブ位置決め治具11
5,116のV字溝117,118の端面(基準面)と
が図23に示される態様で当接することで、3次元カム
ロブ111の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔11
3の軸線を中心とした回転が規制される。
Next, the cam lobe positioning jigs 115, 1
16 is horizontally moved in a direction approaching the three-dimensional cam lobe 111. The parallel part 112 provided on the profile surface of the three-dimensional cam lobe 111 and the cam lobe positioning jig 11
23, the end faces (reference planes) of the V-shaped grooves 117 and 118 are brought into contact with each other in the manner shown in FIG.
The rotation about the axis 3 is restricted.

【0124】その後、同図23に示される態様でクラン
パ122を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
122下端面を3次元カムロブ111の上端面に当接せ
しめる。クランパ122のこのような操作により、3次
元カムロブ111の上下方向の移動も規制される。
Thereafter, the clamper 122 is moved in the horizontal and vertical directions in the manner shown in FIG. 23, and the lower end surface of the clamper 122 is brought into contact with the upper end surface of the three-dimensional cam lobe 111. By such an operation of the clamper 122, the vertical movement of the three-dimensional cam lobe 111 is also restricted.

【0125】これら一連の位置決め工程により、シャフ
ト114軸線Aとシャフト嵌入孔113の軸線とを一致
させることができ、3次元カムロブ111を組み付け位
相に固定できるとともに、3次元カムロブ111を焼き
嵌め温度に維持できる。
By these series of positioning steps, the axis A of the shaft 114 and the axis of the shaft insertion hole 113 can be made coincident, the three-dimensional cam lobe 111 can be assembled and fixed to the phase, and the three-dimensional cam lobe 111 can be set to the shrink fitting temperature. Can be maintained.

【0126】この位置決め工程が終了した後、嵌入工程
として、数値制御装置によりチャック123共々シャフ
ト114を垂直下方に移動させ、図24に示される態様
でシャフト114をシャフト嵌入孔113内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔113の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト114の
挿入は滑らかに行われ、シャフト114は3次元カムロ
ブ111の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
After the positioning step is completed, as a fitting step, the shaft 114 is moved vertically downward together with the chucks 123 by the numerical controller, and the shaft 114 is inserted into the shaft fitting hole 113 in a manner shown in FIG. At this time, since the diameter of the shaft fitting hole 113 is enlarged by thermal expansion as described above, the shaft 114 is smoothly inserted, and the shaft 114 is accurately inserted to a depth at which the three-dimensional cam lobe 111 is assembled. Is done.

【0127】この後、冷却工程として、数値制御装置か
らの嵌入終了信号を受けた油圧回路236は、第1油圧
室230b,232b側に作動油を供給し、第2油圧室
230c,232cから作動油を排出するように制御し
て、可動ピン230a,232aをピン収容孔220
t,220u内から基準板220の載置面220sに突
出させる。すなわち、図21に示した状態にする。更
に、油圧回路236により可動ピン230a,232a
を突出させると同時に、数値制御装置は載置面220s
からの可動ピン230a,232aの突出量分、チャッ
ク123、クランパ122およびカムロブ位置決め治具
115,116を上方へ移動させる。この一連の冷却工
程により、図25に示すごとく、3次元カムロブ111
の下端面111fが基準板220の載置面220sから
離された状態が実現する。
Thereafter, as a cooling step, the hydraulic circuit 236 receiving the fitting end signal from the numerical controller supplies hydraulic oil to the first hydraulic chambers 230b and 232b and operates from the second hydraulic chambers 230c and 232c. The movable pins 230a and 232a are controlled to discharge oil, and
At t, 220u, it is projected to the mounting surface 220s of the reference plate 220. That is, the state shown in FIG. Further, the hydraulic pins 236a and 232a
At the same time, the numerical control device
The chuck 123, the clamper 122, and the cam lobe positioning jigs 115 and 116 are moved upward by the amount of protrusion of the movable pins 230a and 232a. By this series of cooling steps, as shown in FIG.
Of the reference plate 220 is separated from the mounting surface 220s of the reference plate 220.

【0128】このように3次元カムロブ111を、温度
維持のために温度制御されている基準板220の載置面
220sから離すことにより、3次元カムロブ111の
温度は、周辺に存在する空気により熱を奪われて冷却さ
れる。この冷却により3次元カムロブ111のシャフト
嵌入孔113の径が縮小し、シャフト114と3次元カ
ムロブ111とは焼き嵌めによる強固な締結状態に保持
される。
As described above, by separating the three-dimensional cam lobe 111 from the mounting surface 220 s of the reference plate 220, which is temperature-controlled for maintaining the temperature, the temperature of the three-dimensional cam lobe 111 is increased by the air existing around. Is deprived and cooled. Due to this cooling, the diameter of the shaft fitting hole 113 of the three-dimensional cam lobe 111 is reduced, and the shaft 114 and the three-dimensional cam lobe 111 are held in a firmly fastened state by shrink fitting.

【0129】この焼き嵌め終了後、数値制御装置によ
り、図26に示される態様でカムロブ位置決め治具11
5,116およびクランパ122を3次元カムロブ11
1から離間させる方向へと移動させて、3次元カムロブ
111の拘束を解除する。そして、数値制御装置により
シャフト114をチャック123に固定したまま垂直上
方に移動させる。3次元カムロブ111はシャフト11
4に締結されているため、図26に示されるようにシャ
フト114と一体となって移動する。更に、数値制御装
置からの嵌入終了信号を受けた油圧回路236は、第2
油圧室230c,232c側に作動油を供給し、第1油
圧室230b,232bから作動油を排出するように制
御して、可動ピン230a,232aをピン収容孔22
0t,220u内に収納する。すなわち、図20に示し
た状態に戻す。
After the shrink fitting is completed, the numerical controller controls the cam lobe positioning jig 11 in the manner shown in FIG.
5, 116 and the clamper 122 are connected to the three-dimensional cam lobe 11.
The three-dimensional cam lobe 111 is released by moving it in the direction away from 1. Then, the shaft 114 is moved vertically upward while being fixed to the chuck 123 by the numerical controller. The three-dimensional cam lobe 111 is the shaft 11
4 and moves integrally with the shaft 114 as shown in FIG. Further, the hydraulic circuit 236 that has received the fitting end signal from the numerical control device,
The hydraulic oil is supplied to the hydraulic chambers 230c and 232c, and the hydraulic oil is discharged from the first hydraulic chambers 230b and 232b.
0t, 220u. That is, the state is returned to the state shown in FIG.

【0130】以上により、3次元カムロブ111の一個
分の組み付け作業が終了する。その後は、新たな3次元
カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に加熱
して、数値制御装置によりシャフト114を新たな3次
元カムロブの取り付け角度と合致する角度に回転させ
て、図22〜図26に示したごとくの作業を、シャフト
114に組み付ける3次元カムロブの個数分だけ繰り返
すことで、3次元カムシャフト110が完成される。
Thus, the assembling work for one piece of the three-dimensional cam lobe 111 is completed. Thereafter, the new three-dimensional cam lobe is heated to the shrink fitting temperature in the same manner as described above, and the shaft 114 is rotated by the numerical controller to an angle that matches the mounting angle of the new three-dimensional cam lobe. The operation as shown in FIG. 26 is repeated by the number of three-dimensional cam lobes to be assembled to the shaft 114, whereby the three-dimensional cam shaft 110 is completed.

【0131】以上説明した本実施の形態によれば、前述
した実施の形態2の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、嵌入工程にてシャフト嵌入孔113にシ
ャフト114が嵌入された3次元カムロブ111と基準
板220とを分離する冷却工程を加えることにより、基
準板220からの熱量を受けることがなくなるととも
に、3次元カムロブ111の周囲に空気が流れ込んで急
速に3次元カムロブ111とシャフト114とが冷却さ
れて、強固に一体化された3次元カムシャフト110を
迅速に製造することができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the second embodiment. That is, by adding a cooling step of separating the three-dimensional cam lobe 111 in which the shaft 114 is fitted into the shaft fitting hole 113 and the reference plate 220 in the fitting step, heat received from the reference plate 220 is not received, and The air flows around the three-dimensional cam lobe 111 to rapidly cool the three-dimensional cam lobe 111 and the shaft 114, so that the three-dimensional camshaft 110 that is firmly integrated can be rapidly manufactured.

【0132】[実施の形態4]本実施の形態において
は、前述した各実施の形態とは異なり、図27〜図33
に示すごとく、1本のシャフト314に取り付けるすべ
ての3次元カムロブ342,344,346,348を
同時に嵌入して取り付ける3次元カムシャフト製造装置
310および3次元カムシャフト製造方法を説明する。
なお、図27,30,31,32,33は、4バルブ4
気筒エンジンにおける第1気筒および第2気筒に関係す
る部分のみを示している。(第3気筒および第4気筒に
関係する部分は図示されていない。)なお、本3次元カ
ムシャフト製造装置310においては、チャックおよび
その移動機構については図示を省略しているが、実施の
形態1〜3の構成と同じものを用いている。このチャッ
クおよびその移動機構がシャフト嵌入手段に相当する。
また、本実施の形態で使用される4つの3次元カムロブ
342〜348の各形状は、実施の形態2,3で用いた
3次元カムロブ111の形状と同一である。
[Embodiment 4] In this embodiment, unlike the above-described embodiments, FIGS.
As described above, a three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 310 and a three-dimensional camshaft manufacturing method in which all three-dimensional cam lobes 342, 344, 346, and 348 mounted on one shaft 314 are simultaneously fitted and mounted will be described.
27, 30, 31, 32, and 33 show four valves 4
Only a portion related to the first cylinder and the second cylinder in the cylinder engine is shown. (Parts related to the third cylinder and the fourth cylinder are not shown.) In the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 310, the chuck and its moving mechanism are not shown, but are shown in the embodiment. The same configuration as that of the configurations 1 to 3 is used. The chuck and its moving mechanism correspond to shaft fitting means.
The shape of each of the four three-dimensional cam lobes 342 to 348 used in the present embodiment is the same as the shape of the three-dimensional cam lobe 111 used in the second and third embodiments.

【0133】本3次元カムシャフト製造装置310の基
台350からは、2本1組の合計8本の治具用支持アー
ム352,353,354,355,356,357,
358,359が水平に突出し、それら治具用支持アー
ム352〜359の先端にはそれぞれカムロブ位置決め
治具360,361,362,363,364,36
5,366,367が取り付けられている。なお、図2
7,30,31,32,33は、縦断面で説明している
ので、この内、半分の治具用支持アーム352,35
4,356,358および半分のカムロブ位置決め治具
360,362,364,366のみを示している。こ
れらカムロブ位置決め治具360〜367は、それぞれ
2つが1組となっており、その各組の配置間隔は、シャ
フト314に取り付けられる複数の3次元カムロブ34
2〜348の配置に対応している。
From the base 350 of the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 310, a total of eight jig support arms 352, 353, 354, 355, 356, 357,
358, 359 protrude horizontally, and cam lobe positioning jigs 360, 361, 362, 363, 364, 36 are provided at the tips of the jig support arms 352 to 359, respectively.
5,366,367 are attached. Note that FIG.
7, 30, 31, 32, and 33 are described in the vertical section, and therefore, half of the jig support arms 352 and 35
Only 4, 356, 358 and half of the cam lobe positioning jigs 360, 362, 364, 366 are shown. Each of the cam lobe positioning jigs 360 to 367 is a set of two, and the arrangement interval of each set is determined by a plurality of three-dimensional cam lobes 34 attached to the shaft 314.
It corresponds to the arrangement of 2 to 348.

【0134】2組のカムロブ位置決め治具360,36
1,362,363は、図28に示すごとく、各組毎に
相手側に向いている側面に縦方向の溝360a,361
a,362a,363aを有している。この溝360a
〜363aは、各組毎に密着すると、中央部に3次元カ
ムロブの342,344の最大リフト側のプロフィール
(すなわち、実施の形態2,3で用いた3次元カムロブ
111の平行部112のプロフィール)と同じ形状のカ
ムロブ配置穴368,370が形成される。
Two sets of cam lobe positioning jigs 360 and 36
As shown in FIG. 28, 1,362 and 363 are longitudinal grooves 360a and 361 on the side faces facing each other for each group.
a, 362a and 363a. This groove 360a
363a are the profiles on the maximum lift side of the three-dimensional cam lobes 342 and 344 at the center when they are brought into close contact with each pair (that is, the profile of the parallel part 112 of the three-dimensional cam lobe 111 used in the second and third embodiments). The cam lobe arrangement holes 368 and 370 having the same shape as those of FIG.

【0135】もう2組のカムロブ位置決め治具364,
365,366,367は、図29に示すごとく、各組
毎に相手側に向いている側面に縦方向の溝364a,3
65a,366a,367aを有している。この溝36
4a〜367aも、各組毎に密着すると、中央部に3次
元カムロブ346,348の最大リフト側のプロフィー
ルと同じ形状のカムロブ配置穴372,374が形成さ
れる。ただし、このカムロブ配置穴372,374は、
上述した2組のカムロブ位置決め治具360,361,
362,363のカムロブ配置穴368,370と異な
り、3次元カムロブを90゜位相が異なる状態に配置す
る形状となっている。
The other two sets of cam lobe positioning jigs 364
As shown in FIG. 29, 365, 366 and 367 are provided with longitudinal grooves 364a and 364 on the side surface facing the other side for each pair.
65a, 366a and 367a. This groove 36
When 4a to 367a are in close contact with each other, cam lobe arrangement holes 372 and 374 having the same shape as the profile on the maximum lift side of the three-dimensional cam lobes 346 and 348 are formed at the center. However, the cam lobe arrangement holes 372 and 374 are
The above two sets of cam lobe positioning jigs 360, 361,
Unlike the cam lobe arrangement holes 368 and 370 of 362 and 363, the three-dimensional cam lobe is arranged in a state where the phases are different by 90 °.

【0136】上述したカムロブ配置穴368,370,
372,374は、焼き嵌め時に3次元カムロブ342
〜348が収納されて3次元カムロブ342〜348の
回転位相の位置決めを行う。
The above-described cam lobe arrangement holes 368, 370,
372 and 374 are three-dimensional cam lobes 342 at the time of shrink fitting.
To 348 are stored, and the rotational phases of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are determined.

【0137】また、3次元カムシャフト製造装置310
の基台350からは、上記8本の治具用支持アーム35
2〜359に沿うように、2本1組の基準板用支持アー
ム375,376,377,378,379,380,
381,382が4組水平に突出し、それら基準板用支
持アーム375〜382の先端には2枚1組の基準板3
83,384,385,386,387,388,38
9,390が取り付けられている。この基準板383〜
390は、カムロブ位置決め治具360〜367毎に下
面側に密着し、それらの各載置面383s,384s,
385s,386s,387s,388s,389s,
390sは、カムロブ位置決め治具360〜367のカ
ムロブ配置穴368〜374に配置される3次元カムロ
ブ342〜348の上下方向の位置を決定する基準面と
なる。また、2枚1組の基準板383〜390の各組の
接触面には半円筒形の溝383a,384a,385
a,386a,387a,388a,389a,390
aが垂直に設けられており、各2つの溝383a〜39
0aが組み合わされて、4つのシャフト貫通孔392,
394,396,398を構成している。
Also, a three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 310
From the base 350, the eight jig support arms 35
A set of two reference plate support arms 375, 376, 377, 378, 379, 380,
381 and 382 are projected horizontally, and a pair of reference plates 3 is provided at the tips of the reference plate support arms 375 to 382.
83,384,385,386,387,388,38
9,390 are attached. This reference plate 383-
390 is in close contact with the lower surface side for each of the cam lobe positioning jigs 360 to 367, and the respective mounting surfaces 383s, 384s,
385s, 386s, 387s, 388s, 389s,
390 s is a reference plane for determining the vertical position of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 arranged in the cam lobe arrangement holes 368 to 374 of the cam lobe positioning jigs 360 to 367. Also, semi-cylindrical grooves 383a, 384a, 385 are provided on the contact surfaces of each set of two reference plates 383-390.
a, 386a, 387a, 388a, 389a, 390
a is provided vertically, and each of the two grooves 383 a to 383 a
0a are combined to form four shaft through holes 392,
394, 396, and 398.

【0138】これら治具用支持アーム352〜359、
カムロブ位置決め治具360〜367、基準板用支持ア
ーム375〜382および基準板383〜390が位置
決め手段に相当する。
The jig support arms 352 to 359,
The cam lobe positioning jigs 360 to 367, the reference plate support arms 375 to 382, and the reference plates 383 to 390 correspond to positioning means.

【0139】図27に示すごとく、基台350に取り付
けられている治具用支持アーム352〜359の基端部
には、断熱体400,402,404,406が設けら
れ、カムロブ位置決め治具360〜367側から熱が基
台350に伝達するのを防止している。また同様に、基
準板用支持アーム375〜382の基端部にも断熱体4
08,410,412,414が設けられ、基準板38
3〜390側から熱が基台350に伝達するのを防止し
ている。これら断熱体400〜414は、基台350が
焼き嵌め時の熱により膨張することを防止して、特に基
準板用支持アーム375〜382の各組間の間隔精度の
低下を防止して、3次元カムロブ342〜348の取り
付け位置精度に影響を及ぼさないようにするためであ
る。
As shown in FIG. 27, heat insulators 400, 402, 404, and 406 are provided at the base ends of the jig support arms 352 to 359 attached to the base 350, and the cam lobe positioning jig 360 is provided. 367 to prevent heat from being transmitted to the base 350. Similarly, a heat insulator 4 is also provided at the base end of the reference plate support arms 375-382.
08, 410, 412, 414 are provided, and the reference plate 38 is provided.
The heat is prevented from being transmitted to the base 350 from the 3-390 side. These heat insulators 400 to 414 prevent the base 350 from expanding due to heat at the time of shrink fitting, and in particular, prevent a decrease in the interval accuracy between each set of the reference plate support arms 375 to 382, and This is so as not to affect the mounting position accuracy of the three-dimensional cam lobes 342 to 348.

【0140】また、基台350に取り付けられている治
具用支持アーム352〜359および基準板用支持アー
ム375〜382の基端部には、それぞれ揺動機構41
6,418,420,422,424,426,42
8,430が設けられている。この揺動機構416〜4
30は、図28および図29に一点鎖線の矢印E,Fで
示すごとく水平方向のみに治具用支持アーム352〜3
59および基準板用支持アーム375〜382を開くよ
うに揺動することができる。この揺動機構416〜43
0は、油圧機構、モータあるいは電磁ソレノイド等のア
クチュエータにより構成され、数値制御装置からの指示
により駆動される。
The swing mechanism 41 is attached to the base ends of the jig support arms 352 to 359 and the reference plate support arms 375 to 382 attached to the base 350, respectively.
6,418,420,422,424,426,42
8,430 are provided. This swing mechanism 416-4
Reference numeral 30 denotes a jig support arm 352-3 only in the horizontal direction as shown by dashed-dotted arrows E and F in FIGS.
59 and the reference plate support arms 375 to 382 can be swung to open. This swing mechanism 416-43
Numeral 0 is constituted by an actuator such as a hydraulic mechanism, a motor or an electromagnetic solenoid, and is driven by an instruction from a numerical controller.

【0141】なお、この揺動機構416〜430の内
で、基準板用支持アーム375〜382の基端部に設け
られた揺動機構424,426,428,430が冷却
手段に相当する。この揺動機構424〜430は、基準
板用支持アーム375〜382を開いて、基準板383
〜390をカムロブ位置決め治具360〜367の下か
ら待避することができる。
Among the swing mechanisms 416 to 430, the swing mechanisms 424, 426, 428, and 430 provided at the base ends of the reference plate support arms 375 to 382 correspond to cooling means. The swinging mechanisms 424 to 430 open the reference plate support arms 375 to 382 to open the reference plate 383.
To 390 can be retracted from beneath the cam lobe positioning jigs 360 to 367.

【0142】また、基準板383〜390には、それぞ
れヒータ383b,384b,385b,386b,3
87b,388b,389b,390b(なお、ヒータ
384b,386b,388b,390bは図示してい
ない)および温度センサ383c,384c,385
c,386c,387c,388c,389c,390
c(なお、温度センサ384c,386c,388c,
390cは図示していない)が内蔵されている。温度維
持回路440は、これらのヒータ383b〜390bと
温度センサ383c〜390cとにより基準板383〜
390を必要な温度に加熱できる。これら基準板383
〜390、ヒータ383b〜390b、温度センサ38
3c〜390cおよび温度維持回路440が温度調整手
段に相当する。
The reference plates 383 to 390 have heaters 383b, 384b, 385b, 386b, 3 respectively.
87b, 388b, 389b, 390b (note that heaters 384b, 386b, 388b, 390b are not shown) and temperature sensors 383c, 384c, 385
c, 386c, 387c, 388c, 389c, 390
c (note that the temperature sensors 384c, 386c, 388c,
390c is not shown). The temperature maintaining circuit 440 uses the heaters 383b to 390b and the temperature sensors 383c to 390c to generate the reference plates 383 to 390c.
390 can be heated to the required temperature. These reference plates 383
To 390, heaters 383b to 390b, temperature sensor 38
3c to 390c and the temperature maintaining circuit 440 correspond to a temperature adjusting unit.

【0143】このように構成された3次元カムシャフト
製造装置310を用いた3次元カムシャフトの製造手順
について、図30〜図33に基づいて説明する。最初
に、シャフト314を実施の形態2,3の場合と同様に
チャック(図示していない)に取り付ける。数値制御装
置は、予め、温度維持回路440に指示することによ
り、基準板383〜390上に3次元カムロブ342〜
348がそれぞれ載置された場合に、その3次元カムロ
ブ342〜348の温度を焼き嵌め温度に維持できるよ
うに、温度センサ383c〜390cの検出温度に基づ
いてヒータ383b〜390bの発熱量を調整して、す
べての基準板383〜390を焼き嵌め温度あるいは焼
き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱させている。
A procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft using the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus 310 thus configured will be described with reference to FIGS. First, the shaft 314 is attached to a chuck (not shown) as in the second and third embodiments. The numerical control device instructs the temperature maintaining circuit 440 in advance to place the three-dimensional cam lobes 342 to 342 on the reference plates 383 to 390.
When the respective 348 are placed, the amounts of heat generated by the heaters 383b to 390b are adjusted based on the detected temperatures of the temperature sensors 383c to 390c so that the temperatures of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 can be maintained at the shrink-fitting temperature. Thus, all the reference plates 383 to 390 are heated to the shrink fitting temperature or a temperature slightly higher than the shrink fitting temperature.

【0144】また、揺動機構416〜430について
は、数値制御装置の指示により、図28,図29に示す
ごとく閉じられていて、カムロブ配置穴368〜374
に3次元カムロブ342〜348を挿入した場合には、
カムロブ配置穴368〜374に3次元カムロブ342
〜348が嵌り込んで回転位相を決定するとともに、基
準板383〜390の載置面383s〜390sに3次
元カムロブ342〜348の底面342a,344a,
346a,348aが当接して上下方向の位置決めがな
される。
The swing mechanisms 416 to 430 are closed as shown in FIGS. 28 and 29 according to instructions from the numerical controller, and the cam lobe arrangement holes 368 to 374 are provided.
When the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are inserted into the
Three-dimensional cam lobe 342 in cam lobe arrangement holes 368-374
348 are fitted to determine the rotation phase, and the bottom surfaces 342a, 344a, 344a, 344a, 344b of the three-dimensional cam lobes 342-348 are placed on the mounting surfaces 383s-390s of the reference plates 383-390.
346a and 348a are in contact with each other to perform vertical positioning.

【0145】なお、カムロブ配置穴368〜374に挿
入される前の3次元カムロブ342〜348について
は、温度調整工程として、これらの3次元カムロブ34
2〜348のすべてを図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。
As for the three-dimensional cam lobes 342 to 348 before being inserted into the cam lobe arrangement holes 368 to 374, the three-dimensional cam lobes 34 to 348 are used as a temperature adjustment step.
All of 2 to 348 are heated to a shrink fitting temperature in a heating furnace such as an electric furnace or a high-frequency heating furnace (not shown).

【0146】そして、位置決め工程として、この加熱し
た3次元カムロブ342〜348を、図30に示される
態様で、カムロブ配置穴368〜374内に挿入する。
このことで、上述したごとく、各3次元カムロブ342
〜348の位置決めがなされ、各3次元カムロブ342
〜348のシャフト嵌入孔342b,344b,346
b,348bは軸を同一にして一列に配列される。この
とき、3次元カムロブ342〜348は基準板383〜
390の載置面383s〜390sに密着するので、3
次元カムロブ342〜348の温度を焼き嵌め温度に維
持するように加熱されている基準板383〜390によ
り十分に熱伝達がなされ、焼き嵌め温度に加熱した3次
元カムロブ342〜348をカムロブ配置穴368〜3
74内に挿入しても、3次元カムロブ342〜348は
冷却されることはなく、すべての3次元カムロブ342
〜348は好適な焼き嵌め温度に維持される。
Then, as a positioning step, the heated three-dimensional cam lobes 342 to 348 are inserted into the cam lobe arrangement holes 368 to 374 in the manner shown in FIG.
Thus, as described above, each three-dimensional cam lobe 342
348, and each three-dimensional cam lobe 342
~ 348 shaft fitting holes 342b, 344b, 346
b and 348b are arranged in a line with the same axis. At this time, the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are
Since it is in close contact with the mounting surfaces 383s to 390s of the 390,
Heat is sufficiently transmitted by the reference plates 383 to 390 which are heated so as to maintain the temperature of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 at the shrink fitting temperature, and the three-dimensional cam lobes 342 to 348 heated to the shrink fitting temperature are inserted into the cam lobe arrangement holes 368. ~ 3
The three-dimensional cam lobes 342 to 348 are not cooled even if they are inserted into the three-dimensional cam lobes 342.
348 are maintained at a suitable shrink fit temperature.

【0147】上述のごとく4つの3次元カムロブ342
〜348の位置決めが終了した後、嵌入工程として、数
値制御装置によりチャック共々シャフト314を垂直下
方に移動させ、図31に示すごとく、シャフト314
を、各3次元カムロブ342〜348のシャフト嵌入孔
342b〜348b内に順次挿通させる。このとき、シ
ャフト嵌入孔342b〜348bの径は上述のように熱
膨張により拡大されているため、シャフト314の挿入
は滑らかに行われ、シャフト314は3次元カムロブ3
42〜348の組み付け位置となる深さまで正確に挿入
される。
As described above, the four three-dimensional cam lobes 342
After the positioning of to 348 is completed, as a fitting step, the chuck 314 is moved vertically downward together with the chuck by the numerical controller, and as shown in FIG.
Are sequentially inserted into the shaft fitting holes 342b to 348b of the three-dimensional cam lobes 342 to 348. At this time, since the diameters of the shaft fitting holes 342b to 348b are enlarged by thermal expansion as described above, the insertion of the shaft 314 is performed smoothly, and the shaft 314 is inserted into the three-dimensional cam lobe 3.
It is inserted accurately to a depth that is the mounting position of 42 to 348.

【0148】このシャフト314の挿入により、3次元
カムロブ342〜348が冷却され、シャフト嵌入孔3
42b〜348bの径は小さくなって、シャフト314
をグリップする。
By inserting the shaft 314, the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are cooled and the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are cooled.
The diameters of 42b to 348b are reduced, and the shaft 314
To grip.

【0149】更に、この後、冷却工程として、数値制御
装置の指示により、図32に示すごとく、基準板側の揺
動機構424〜430を駆動して、2本1組の基準板用
支持アーム375〜382の各組を同時に開く。このこ
とにより、基準板383〜390は3次元カムロブ34
2〜348の底面342a〜348aおよびカムロブ位
置決め治具360〜367の底面から離れる。このた
め、ヒータ383b〜390bの熱は3次元カムロブ3
42〜348およびカムロブ位置決め治具360〜36
7には伝達されなくなり、3次元カムロブ342〜34
8は、カムロブ位置決め治具360〜367とともに急
速に冷却される。このことにより、シャフト314に対
する焼き嵌めが完全なものとなる。
Then, as shown in FIG. 32, as a cooling step, the reference plate-side swinging mechanisms 424 to 430 are driven by the instruction of the numerical controller to form a set of two reference plate support arms. 375-382 are simultaneously opened. As a result, the reference plates 383 to 390 are connected to the three-dimensional cam lobe 34.
Separate from the bottom surfaces 342a to 348a of 2 to 348 and the bottom surfaces of the cam lobe positioning jigs 360 to 367. For this reason, the heat of the heaters 383b to 390b is
42-348 and cam lobe positioning jigs 360-36
7, and the three-dimensional cam lobes 342 to 34
8 is rapidly cooled together with the cam lobe positioning jigs 360 to 367. This completes the shrink fit on the shaft 314.

【0150】次に、図33に示すごとく、数値制御装置
の指示により、カムロブ位置決め治具用の揺動機構41
6〜422を駆動して、2本1組の治具用支持アーム3
52〜359の各組を開く。このことにより、カムロブ
位置決め治具360〜367は3次元カムロブ342〜
348の拘束を解くので、数値制御装置によりシャフト
314をチャックに固定したまま垂直上方に移動させ
る。3次元カムロブ342〜348はシャフト314に
締結されているため、シャフト314と一体となって移
動する。こうして、3次元カムシャフト450が完成す
る。
Next, as shown in FIG. 33, the swing mechanism 41 for the cam lobe positioning jig is instructed by the numerical controller.
6 to 422 to drive the jig support arm 3
Each set of 52 to 359 is opened. As a result, the cam lobe positioning jigs 360 to 367 become three-dimensional cam lobes 342 to 342.
Since the restriction of 348 is released, the shaft 314 is moved vertically upward by the numerical controller while the shaft 314 is fixed to the chuck. Since the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are fastened to the shaft 314, they move integrally with the shaft 314. Thus, the three-dimensional camshaft 450 is completed.

【0151】以上により、一度の嵌入作業により、すべ
ての3次元カムロブ342〜348をシャフト314に
組み付ける作業が終了する。その後は、新たな複数の3
次元カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に
加熱し、新たなシャフトを用いて、図30〜図33に示
したごとくの作業を繰り返せば、新たな3次元カムシャ
フトを完成することができる。
As described above, the operation of assembling all the three-dimensional cam lobes 342 to 348 to the shaft 314 is completed by one fitting operation. After that, a new multiple 3
If the three-dimensional cam lobe is heated to the shrink-fitting temperature in the same manner as described above, and the operation as shown in FIGS. 30 to 33 is repeated using a new shaft, a new three-dimensional cam shaft can be completed. .

【0152】以上説明した本実施の形態によれば、前述
した実施の形態2の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、シャフト314が嵌入された3次元カム
ロブ342〜348と基準板383〜390とを、揺動
機構424〜430を駆動して基準板用支持アーム37
5〜382を開くことにより、分離している。この分離
により、基準板383〜390からの熱量を受けること
がなくなるとともに、3次元カムロブ342〜348の
周囲に空気が流れ込んで急速に3次元カムロブ342〜
348が冷却されて、強固に一体化された3次元カムシ
ャフト450を迅速に製造することができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the second embodiment. That is, the three-dimensional cam lobes 342 to 348 in which the shaft 314 is fitted and the reference plates 383 to 390 are driven by the swing mechanisms 424 to 430 to support the reference plate support arm 37.
Opening 5-382 separates. Due to this separation, the heat from the reference plates 383 to 390 is not received, and the air flows around the three-dimensional cam lobes 342 to 348 and rapidly flows to the three-dimensional cam lobes 342 to 348.
The 348 is cooled so that a tightly integrated three-dimensional camshaft 450 can be quickly manufactured.

【0153】更に、位置決め工程でも温度維持回路44
0により焼き嵌め温度に3次元カムロブ342〜348
の温度を維持しておけるので、3次元カムロブ342〜
348の温度管理が容易なり、従来のように位置決め工
程で3次元カムロブ342〜348の冷却速度を気にし
なくてもよくなることから、上述したごとく、一度の嵌
入工程にて、すべての3次元カムロブ342〜348を
同一の嵌入条件にてシャフト314に焼き嵌めすること
ができる。したがって、作業効率が高くなり、3次元カ
ムシャフトの製造コストの低減に大きく貢献できる。
Further, the temperature maintaining circuit 44 is also used in the positioning step.
0 sets the shrink-fit temperature to 3D cam lobes 342-348
3D cam lobe 342-
Since the temperature control of the three-dimensional cam lobes 348 becomes easy and the cooling speed of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 does not need to be considered in the positioning step as in the conventional case, as described above, all the three-dimensional cam lobes can be formed in one fitting step. 342 to 348 can be shrink-fitted to the shaft 314 under the same fitting conditions. Therefore, work efficiency is increased, and it is possible to greatly contribute to a reduction in manufacturing cost of the three-dimensional camshaft.

【0154】更に、このように一度に複数の3次元カム
ロブ342〜348をシャフト314に焼き嵌めする場
合、3次元カムロブ342〜348の位置決め順や位置
決め位置に関わらず、温度維持回路440によりすべて
の3次元カムロブ342〜348の温度を同じ焼き嵌め
温度に維持しておけることから、次の効果が生じる。す
なわち、嵌入時に3次元カムロブ342〜348から熱
を受けてシャフト314が昇温するが、この昇温による
シャフト314の熱膨張は、すべての3次元カムロブ3
42〜348との嵌入位置にて同じ温度の影響を受け
て、常に同じ熱膨張となる。したがって、予め熱膨張を
考慮して基準板383〜390の上下位置を精密に設定
することができ、一度の嵌入にて製造するにも関わら
ず、軸方向の3次元カムロブ342〜348の取り付け
位置精度は極めて高いものとなる。
Further, when a plurality of three-dimensional cam lobes 342 to 348 are shrink-fitted to the shaft 314 at a time as described above, all the three-dimensional cam lobes 342 to 348 are controlled by the temperature maintaining circuit 440 regardless of the positioning order and the positioning positions of the three-dimensional cam lobes 342 to 348. Since the temperatures of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 can be maintained at the same shrink fitting temperature, the following effects occur. That is, the shaft 314 is heated by receiving heat from the three-dimensional cam lobes 342 to 348 at the time of fitting.
Under the influence of the same temperature at the fitting positions of 42 to 348, the same thermal expansion is always obtained. Therefore, the upper and lower positions of the reference plates 383 to 390 can be precisely set in consideration of the thermal expansion in advance, and the mounting positions of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 in the axial direction despite the fact that they are manufactured by a single insertion. The accuracy will be extremely high.

【0155】しかも、複数の3次元カムロブ342〜3
48を同時にシャフト314に取り付けることができる
ので、3次元カムロブ342〜348の回転方向での取
り付け精度も向上する。
In addition, a plurality of three-dimensional cam lobes 342-3
48 can be attached to the shaft 314 at the same time, so that the attachment accuracy of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 in the rotation direction is also improved.

【0156】特に、本実施の形態においては、軸方向の
3次元カムロブ342〜348の取り付け位置精度が高
い3次元カムシャフトを製造することができる。このこ
とから、特に、3次元カムの軸方向の位置調節によるリ
フト量の調節も高精度を実現することができる。
In particular, in the present embodiment, it is possible to manufacture a three-dimensional camshaft with a high accuracy of the mounting position of the three-dimensional cam lobes 342 to 348 in the axial direction. From this, it is possible to realize high precision especially in the adjustment of the lift amount by adjusting the position of the three-dimensional cam in the axial direction.

【0157】[その他の実施の形態] ・前記実施の形態3では、可動ピン230a,232a
の突出により3次元カムロブ111の下端面111fを
基準板220の載置面220sから離すと同時に、数値
制御装置から温度維持回路220dに嵌入終了信号を出
力することにより温度維持回路220dからヒータ22
0a,220bへの電流を遮断するようにしてもよい。
このようにすることにより、3次元カムロブ111の冷
却が一層促進される。
[Other Embodiments] In the third embodiment, the movable pins 230a and 232a
The lower end surface 111f of the three-dimensional cam lobe 111 is separated from the mounting surface 220s of the reference plate 220 by the projection of the three-dimensional cam lobe 111, and at the same time, a fitting end signal is output from the numerical control device to the temperature maintenance circuit 220d.
The current to 0a and 220b may be cut off.
By doing so, the cooling of the three-dimensional cam lobe 111 is further promoted.

【0158】・同様に前記実施の形態4の冷却工程の最
初にヒータ383b〜390bの発熱を停止してもよ
い。このようにすることにより、3次元カムロブ342
〜348の冷却が一層促進される。
Similarly, the heating of the heaters 383b to 390b may be stopped at the beginning of the cooling step in the fourth embodiment. By doing so, the three-dimensional cam lobe 342
~ 348 cooling is further promoted.

【0159】・前記各実施の形態では、3次元カムロブ
を用いたが、軸方向にプロフィールの変化しない通常の
カムロブを用いてもよい。 ・前記実施の形態2〜4の温度調整手段に、冷却機能を
設けて、焼き嵌め温度より高温に加熱された3次元カム
ロブが配置された場合に、迅速に焼き嵌め温度に冷却す
るようにしてもよい。
In the above embodiments, a three-dimensional cam lobe is used, but a normal cam lobe whose profile does not change in the axial direction may be used. A cooling function is provided in the temperature adjusting means of the second to fourth embodiments so that when a three-dimensional cam lobe heated to a temperature higher than the shrink fitting temperature is disposed, the temperature is rapidly cooled to the shrink fitting temperature. Is also good.

【0160】・前記実施の形態2〜4の温度調整手段
に、3次元カムロブを常温から焼き嵌め温度に昇温する
役目(すなわち、温度調整工程の処理も行わせる)と焼
き嵌め温度に維持する役目との両方の役目を果たさせて
もよい。すなわち、請求項6,9のごとくに処理しても
よい。
The function of raising the temperature of the three-dimensional cam lobe from room temperature to the shrink fitting temperature (that is, also performing the temperature adjusting step) is maintained by the temperature adjusting means of the second to fourth embodiments. It may be possible to fulfill both roles. That is, the processing may be performed as in claims 6 and 9.

【0161】・前記各実施の形態において、各構成の移
動や位置制御は数値制御により行われていたが、数値制
御に限られることなく任意である。例えば、リッミトス
イッチ等を用いる位置制御であれ、十分な精度が確保さ
れるものであればよい。
In each of the above embodiments, the movement and position control of each component are performed by numerical control, but are not limited to numerical control and may be arbitrarily performed. For example, any position control using a limit switch or the like may be used as long as sufficient accuracy is ensured.

【0162】・前記各実施の形態では、3次元カムロブ
側を固定しておき、シャフト側を数値制御により移動さ
せて組付けを行っていた。これをシャフト側を固定さ
せ、3次元カムロブ側をカムロブ位置決め治具や基準板
等と共に、数値制御によって移動させるように変更して
もよい。また、それら両方を数値制御によって移動させ
るように変更してもよい。
In each of the above embodiments, the three-dimensional cam lobe is fixed, and the shaft is moved by numerical control to perform the assembly. This may be changed so that the shaft side is fixed and the three-dimensional cam lobe is moved by a numerical control together with the cam lobe positioning jig and the reference plate. Further, both of them may be changed so as to be moved by numerical control.

【0163】・前記実施の形態4にて、更に基台350
内に冷却水を通して、基台350の温度を安定させる構
成としてもよい。このことにより、3次元カムロブ34
2〜348の組み付け精度を一層高めることができる。
In the fourth embodiment, the base 350
It is good also as a structure which stabilizes the temperature of the base 350 by passing cooling water inside. As a result, the three-dimensional cam lobe 34
The mounting accuracy of 2 to 348 can be further improved.

【0164】・前記各実施の形態にては、数値制御装置
にて各種機構・手段を制御したが、各種機構・手段を手
動にて作動させることによって、各実施の形態の製造方
法を実行してもよい。
In the above embodiments, various mechanisms / means are controlled by the numerical controller. However, by manually operating the various mechanisms / means, the manufacturing method of each embodiment is executed. You may.

【0165】[0165]

【発明の効果】請求項1に記載のカムシャフト製造方法
は、まず、加熱工程として、カムロブの外周面を焼き入
れ温度に加熱すると共にカムロブのシャフト嵌入孔の内
周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼き嵌め温度は焼き入
れ温度よりも低いので、例えば、カムロブの外周面から
昇温できる方法で加熱して外周面を焼き入れ温度に持っ
て行けば、外周面から内周面への熱伝導により自ずとカ
ムロブの内部に存在するシャフト嵌入孔の内周面の温度
を焼き嵌め温度に調整することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the heating step, the outer peripheral surface of the cam lobe is heated to a quenching temperature and the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of the cam lobe is heated to a squeezing temperature. I do. Since the shrink fitting temperature is lower than the quenching temperature, for example, if the outer peripheral surface is heated to a quenching temperature by a method capable of raising the temperature from the outer peripheral surface of the cam lobe, heat transfer from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface Naturally, the temperature of the inner peripheral surface of the shaft fitting hole present inside the cam lobe can be adjusted to the shrink fitting temperature.

【0166】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。
In this state, the fitting step is performed, and when the shaft is fitted into the shaft fitting hole heated to the shrink fitting temperature, the shaft absorbs the heat of the cam lobe from the inner peripheral surface side of the shaft fitting hole, and the temperature of the cam lobe is reduced. Decreases rapidly and the temperature of the shaft increases. Thus, the cam lobe and the shaft are shrink-fitted and integrated. Further, the outer peripheral surface of the cam lobe is also rapidly deprived of heat from the shaft insertion hole side by heat conduction, and the temperature rapidly decreases from the quenching temperature. This hardens the outer peripheral surface of the cam lobe.

【0167】上述した工程により、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
Since the shrink fitting and the quenching are performed simultaneously by the above-described steps, it is not necessary to quench the outer peripheral surface of the cam lobe in advance. Therefore, there is no problem that tempering occurs during shrink fitting.

【0168】また、このように焼き嵌めと焼き入れとが
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
Further, since the shrink fitting and the quenching are performed at the same time, there is an additional effect that the number of steps is reduced and the manufacturing efficiency is increased. Furthermore, since it is not necessary to perform heating separately for quenching and shrink fitting, heating is only required once, so that the energy saving effect is high and the heat energy released into the air is small, which is preferable in the global environment.

【0169】請求項2に示したごとく、焼き嵌め温度と
して、焼き入れ温度未満の温度であることとした場合、
次のような効果がある。すなわち、焼き嵌め温度を焼き
入れ温度と同等の温度にしても、カムロブ外周面の焼き
入れとカムロブ内周面での焼き嵌めとは共に可能である
が、焼き嵌め温度と焼き入れ温度とが同等であると、焼
き嵌め時のシャフトの嵌入あるいはその後の冷却による
温度低下速度がカムロブ外周面側にて鈍くなる。このた
め、カムロブ外周面の焼き入れが甘くなるおそれがあ
る。このことから、焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満
の温度であることが焼き入れが甘くなるのを防止する上
で好ましい。更に、焼き嵌め温度は、焼き嵌めが可能な
温度範囲内にあっても、焼き入れ温度よりも十分に低温
側に離れた範囲に設定した方が、上述した理由によりカ
ムロブ外周面の焼き入れのためには好ましい。
As set forth in claim 2, when the shrink fitting temperature is a temperature lower than the quenching temperature,
The following effects are obtained. That is, even if the shrink fitting temperature is set to a temperature equal to the quenching temperature, both the hardening of the cam lobe outer circumferential surface and the shrink fitting of the cam lobe inner circumferential surface are possible, but the shrink fitting temperature and the hardening temperature are equal. In this case, the rate of temperature decrease due to the insertion of the shaft at the time of shrink fitting or subsequent cooling becomes slow on the outer peripheral surface side of the cam lobe. For this reason, quenching of the cam lobe outer peripheral surface may become sweet. For this reason, the shrink fitting temperature is preferably lower than the quenching temperature in order to prevent quenching from becoming sweet. Further, even if the shrink fitting temperature is within the temperature range in which shrink fitting is possible, it is better to set the shrink fitting temperature to a range sufficiently lower than the quenching temperature for hardening of the cam lobe outer peripheral surface for the above-described reason. Is preferred for

【0170】請求項3に示したごとく、加熱工程とし
て、例えば、カムロブの外周面側から加熱することによ
りカムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱
することとした場合、次のような効果がある。
As described in claim 3, as the heating step, for example, the outer peripheral surface of the cam lobe is heated to the quenching temperature by heating from the outer peripheral surface side of the cam lobe, and the inner peripheral surface of the shaft fitting hole of the cam lobe is heated. When heating to the fitting temperature, the following effects are obtained.

【0171】すなわち、カムロブの外周面から加熱する
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
That is, by heating from the outer peripheral surface of the cam lobe, when the outer peripheral surface is heated to the quenching temperature, the inner peripheral surface of the shaft insertion hole can be made lower than the quenching temperature. Since the shrink fitting temperature includes a temperature range lower than the quenching temperature, by adjusting the heating rate of the outer circumferential surface of the cam lobe by heating, the outer circumferential surface of the cam lobe reaches the quenching temperature, The temperature of the inner peripheral surface of the fitting hole can reach the shrink fitting temperature. By heating the outer peripheral surface from the outer peripheral surface at an appropriate heating rate in this manner, the outer peripheral surface of the cam lobe can be easily set to the quenching temperature and the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of the cam lobe can be set to the hardening temperature.

【0172】請求項4に示したごとく、前記加熱として
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現した場合には、次のよう
な効果がある。例えば、誘導加熱の1つとして高周波加
熱を行えば、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調
整することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、
同時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温
度にすることができる。
As described in claim 4, when the heating from the outer peripheral surface of the cam lobe is realized by, for example, induction heating, the following effects are obtained. For example, if high-frequency heating is performed as one of the induction heating, by adjusting the high-frequency, the heating power, and the heating time, the outer peripheral surface of the cam lobe is set to the quenching temperature,
At the same time, the inner peripheral surface of the shaft fitting hole of the cam lobe can be set to the shrink fitting temperature.

【0173】請求項5に記載のカムシャフト製造方法で
は、嵌入工程の前に、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めする位置決め工程が実行される。この
位置決め工程において、もし温度調整手段にて焼き嵌め
温度が維持されていなければ、すなわち、従来のように
焼き嵌めが行われるとしたら、直前で行われる温度調整
工程では、カムロブの位置決め工程での冷却を考慮し
て、焼き嵌め温度よりもかなり高温に加熱しておく必要
がある。このように焼き嵌め温度より高温にすると、焼
き戻しが生じてカムロブの外周面の硬度が低下してしま
う。しかし、本カムシャフト製造方法では、位置決め工
程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温
度を維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度
調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよ
く、余分な昇温は不要である。したがって、カムロブの
外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪影響を
及ぼすことはない。
In the camshaft manufacturing method according to the fifth aspect, before the fitting step, the positioning step of positioning the cam lobe whose temperature has been adjusted in the temperature adjusting step while maintaining the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means is performed. Be executed. In this positioning step, if the shrink-fitting temperature is not maintained by the temperature adjusting means, that is, if shrink-fitting is performed as in the prior art, in the temperature adjustment step performed immediately before, in the cam lob positioning step, In consideration of cooling, it is necessary to heat to a temperature considerably higher than the shrink fitting temperature. If the temperature is higher than the shrink fitting temperature in this way, tempering occurs and the hardness of the outer peripheral surface of the cam lobe decreases. However, in the present camshaft manufacturing method, since the temperature of the cam lobe can be maintained at the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means even in the positioning step, in the temperature adjusting step immediately before the positioning step, heating to almost the shrink fitting temperature is sufficient. Well, no extra heating is required. Therefore, the outer peripheral surface of the cam lobe is not tempered and does not adversely affect quenching.

【0174】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。更に、温度調整工程では、カムロブを加熱するた
めの加熱炉等を従来よりも低温にしておくことができ、
温度調整手段にてエネルギーを消費することを加味して
も、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。したが
って、省エネルギー効果も高く、空気中に放出する熱エ
ネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
Further, since the temperature of the cam lobe can be maintained at the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means in the positioning step, the temperature control of the cam lobe is easy, and the cooling speed of the cam lobe in the positioning step is not considered. This eliminates the need for such a step, so that there is a margin in the execution timing of the fitting step, and a secondary effect that yield is improved by stable work is produced. Further, in the temperature adjustment step, a heating furnace or the like for heating the cam lobe can be kept lower than before,
Even taking into account the fact that energy is consumed by the temperature adjusting means, the total energy consumption can be reduced. Therefore, since the energy saving effect is high and the heat energy released into the air is small, it is preferable in the global environment.

【0175】請求項6に記載のカムシャフト製造方法
は、位置決め工程の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇
温させている。そして、その後、位置決めされているカ
ムロブは焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項5で述べたと同様の作用効果を生じる。
In the method for manufacturing a camshaft according to claim 6, the cam lobe is heated to the shrink fitting temperature after the positioning step. Thereafter, the positioned cam lobe is maintained at the shrink fitting temperature. Therefore,
The same operation and effect as described in the fifth aspect are produced.

【0176】請求項7に示したごとく、前記冷却工程と
して、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入さ
れたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を行うこ
ととすれば、温度調整手段からの熱量を受けることがな
くなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込んで急
速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一体化
されたカムシャフトを迅速に製造することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the cooling step, a step of separating the cam lobe in which the shaft is fitted into the shaft fitting hole from the temperature adjusting means in the fitting step is performed. , The air flows around the cam lobe, and the cam lobe and the shaft are rapidly cooled, whereby a firmly integrated camshaft can be quickly manufactured.

【0177】請求項8に記載のカムシャフト製造方法
は、請求項5,6,7の構成に対して、複数のカムロブ
を1本のシャフトに同時に嵌入する点が異なる。したが
って、請求項5,6,7に述べた効果と共に、次の効果
を生じる。
An eighth aspect of the present invention is different from the fifth, sixth, and seventh aspects in that a plurality of cam lobes are simultaneously fitted into one shaft. Therefore, the following effects are produced in addition to the effects described in the fifth, sixth, and seventh aspects.

【0178】すなわち、従来のごとく、温度調整手段を
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。しかし、本カムシャフト製造方法は、温
度調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
That is, in a situation where the temperature adjusting means is not used as in the related art, a plurality of cam lobes are arranged in a line,
When fitting a shaft into the shaft fitting hole,
The cooling state of each cam lobe differs depending on the positioning order and the positioning positions of the cam lobes. For this reason, even if the shafts are simultaneously fitted into all the cam lobes, the temperature condition differs for each cam lobe. That is, since the temperature differs for each cam lobe fitted, the amount of heat received from the cam lobe also varies depending on the position of the shaft. For this reason, the thermal expansion of the shaft may differ depending on the position, and the mounting accuracy of the cam lobe in the axial direction may be reduced. However, since the present camshaft manufacturing method uses the temperature adjusting means, the temperature of the cam lobes is maintained at the same level as the shrink fitting temperature regardless of the positioning order and the positioning positions of the cam lobes when the shaft is fitted. . For this reason, the thermal expansion of the shaft does not differ depending on the position, and the mounting accuracy of the cam lobe in the axial direction does not decrease.

【0179】また、複数のカムロブを同時にシャフトに
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
Further, since a plurality of cam lobes can be attached to the shaft at the same time, the productivity can be improved and the cost can be reduced, and the relative position between the cam lobes can be accurately set. The mounting accuracy is also improved.

【0180】請求項9に記載のカムシャフト製造方法
は、位置決め工程の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め
温度まで昇温させている。そして、その後、位置決めさ
れているカムロブはすべて焼き嵌め温度に維持されてい
る。したがって、請求項8で述べたと同様の作用効果を
生じる。
According to a ninth aspect of the present invention, after the positioning step, all the cam lobes are heated to the shrink fitting temperature. Thereafter, all the cam lobes positioned are maintained at the shrink fitting temperature. Therefore, the same function and effect as described in claim 8 are obtained.

【0181】請求項10に示したごとく、カムロブとし
て3次元カムロブを用いれば、特に請求項8,9のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い3次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、3次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
As described in the tenth aspect, if a three-dimensional cam lobe is used as the cam lobe, especially when a plurality of the cam lobes are shrink-fitted at once as in the eighth and ninth aspects, the axial direction of the cam lobe is reduced for the above-described reason. A three-dimensional camshaft with high mounting position accuracy can be manufactured. From this, it is possible to realize high precision especially in the adjustment of the lift amount by adjusting the position of the three-dimensional cam in the axial direction.

【0182】請求項11に記載のカムロブ位置決め治具
は、前述したカムシャフト製造方法の位置決め工程で用
いられることにより、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めすることができ、上述した効果を生じ
させることができる。
The cam lobe positioning jig according to the eleventh aspect is used in the above-described positioning step of the camshaft manufacturing method, so that the cam lobe whose temperature has been adjusted in the temperature adjusting step is shrink-fitted by the temperature adjusting means. Positioning can be performed in the state maintained, and the above-described effects can be produced.

【0183】なお、請求項12に示したごとくカムシャ
フト製造装置を構成することにより、請求項1のカムシ
ャフト製造方法を実現する装置として用いることができ
る。また、請求項13に示したごとくカムシャフト製造
装置を構成することにより、請求項2のカムシャフト製
造方法を実現する装置として用いることができる。ま
た、請求項14に示したごとくカムシャフト製造装置を
構成することにより、請求項3のカムシャフト製造方法
を実現する装置として用いることができる。また、請求
項15に示したごとくカムシャフト製造装置を構成する
ことにより、請求項4のカムシャフト製造方法を実現す
る装置として用いることができる。また、請求項16に
示したごとくカムシャフト製造装置を構成することによ
り、請求項5,6のカムシャフト製造方法を実現する装
置として用いることができる。また、請求項17に示し
たごとくカムシャフト製造装置を構成することにより、
請求項7のカムシャフト製造方法を実現する装置として
用いることができる。また、請求項18に示したごとく
カムシャフト製造装置を構成することにより、請求項
8,9のカムシャフト製造方法を実現する装置として用
いることができる。また、請求項19に示したごとくカ
ムシャフト製造装置を構成することにより、請求項10
のカムシャフト製造方法を実現する装置として用いるこ
とができる。
By configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 12, it can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method of claim 1. Further, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 13, it can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method of claim 2. Further, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 14, it can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method of claim 3. By configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 15, the apparatus can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method of claim 4. In addition, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 16, it can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method according to claims 5 and 6. In addition, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 17,
The camshaft manufacturing method according to claim 7 can be used as an apparatus for realizing the method. In addition, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 18, it can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method according to claims 8 and 9. In addition, by configuring the camshaft manufacturing apparatus as described in claim 19, claim 10 is provided.
Can be used as an apparatus for realizing the camshaft manufacturing method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1における3次元カムシャフトの
製造に用いられる3次元カムロブの平面図。
FIG. 1 is a plan view of a three-dimensional cam lobe used for manufacturing a three-dimensional camshaft according to a first embodiment.

【図2】 同3次元カムロブの底面図。FIG. 2 is a bottom view of the three-dimensional cam lobe.

【図3】 同3次元カムロブの縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the three-dimensional cam lobe.

【図4】 実施の形態1における3次元カムシャフトの
部分斜視図。
FIG. 4 is a partial perspective view of the three-dimensional camshaft according to the first embodiment.

【図5】 図4の3次元カムシャフトの上下を反転させ
た3次元カムシャフトの部分斜視図。
5 is a partial perspective view of the three-dimensional camshaft in which the three-dimensional camshaft of FIG. 4 is turned upside down.

【図6】 実施の形態1における3次元カムシャフト製
造装置を示す縦断面図。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the three-dimensional camshaft manufacturing apparatus according to the first embodiment.

【図7】 実施の形態1の加熱工程にてなされる3次元
カムロブの温度分布説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a temperature distribution of a three-dimensional cam lobe performed in a heating step according to the first embodiment.

【図8】 実施の形態1における3次元カムシャフトの
製造手順を表す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the first embodiment.

【図9】 実施の形態1における3次元カムシャフトの
製造手順を表す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the first embodiment.

【図10】 実施の形態1における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the first embodiment.

【図11】 実施の形態1における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the first embodiment.

【図12】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の製造に用いられる3次元カムロブ構造の説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a three-dimensional cam lobe structure used for manufacturing a three-dimensional cam shaft according to the second embodiment.

【図13】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の部分斜視図。
FIG. 13 is a partial perspective view of a three-dimensional camshaft according to the second embodiment.

【図14】 実施の形態2におけるカムロブ位置決め治
具の構造を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a structure of a cam lobe positioning jig according to the second embodiment.

【図15】 実施の形態2における3次元カムシャフト
製造装置を示す縦断面図。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a three-dimensional camshaft manufacturing apparatus according to a second embodiment.

【図16】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the second embodiment.

【図17】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the second embodiment.

【図18】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing the three-dimensional camshaft according to the second embodiment.

【図19】 実施の形態2における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the second embodiment.

【図20】 実施の形態3における基準板の縦断面図。FIG. 20 is a longitudinal sectional view of a reference plate according to the third embodiment.

【図21】 実施の形態3における基準板の縦断面図。FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a reference plate according to the third embodiment.

【図22】 実施の形態3における3次元カムシャフト
製造装置を示す縦断面図。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing a three-dimensional camshaft manufacturing apparatus according to a third embodiment.

【図23】 実施の形態3における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the third embodiment.

【図24】 実施の形態3における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 24 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the third embodiment.

【図25】 実施の形態3における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 25 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing procedure of the three-dimensional camshaft according to the third embodiment.

【図26】 実施の形態3における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the third embodiment.

【図27】 実施の形態4における3次元カムシャフト
製造装置の構成説明図。
FIG. 27 is a configuration explanatory view of a three-dimensional camshaft manufacturing apparatus according to a fourth embodiment.

【図28】 実施の形態4におけるカムロブ位置決め治
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
FIG. 28 is a partial perspective view showing a configuration of a cam lobe positioning jig and a reference plate according to a fourth embodiment.

【図29】 実施の形態4におけるカムロブ位置決め治
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
FIG. 29 is a partial perspective view showing a configuration of a cam lobe positioning jig and a reference plate according to the fourth embodiment.

【図30】 実施の形態4における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the fourth embodiment.

【図31】 実施の形態4における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the fourth embodiment.

【図32】 実施の形態4における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 32 is an explanatory diagram illustrating a procedure for manufacturing the three-dimensional camshaft according to the fourth embodiment.

【図33】 実施の形態4における3次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
FIG. 33 is an explanatory view showing a procedure for manufacturing a three-dimensional camshaft according to the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…3次元カムシャフト製造装置、11,11’…3
次元カムロブ、11a…カムノーズ、11b,11b’
…外周面、11c…内周面、12,12’…シャフト嵌
入孔、13,13’…挿通孔、14,15…突起14,
15、14…突起、16…シャフト、17…嵌入穴、1
8…ピン、19…チャック、20…治具基盤20、20
a…基準板、21…貫通孔、22…センタピン、23…
スプリング、24…位相決めピン、25…クランパ、2
6…高周波コイル、27…温度センサ、28…温度制御
装置、29…高周波電源、109…3次元カムシャフト
製造装置、110…3次元カムシャフト、111,11
1’…3次元カムロブ、111a…上端面、111b…
中間位置、111c…下端面、111d…ノーズ、11
1e…外周面、111f…下端面、112…平行部、1
13…シャフト嵌入孔、114…シャフト、115,1
16…治具、117,118…V字溝、119…基盤、
120…基準板、120a,120b…ヒータ、120
c…温度センサ、120d…温度維持回路、121…
孔、122…クランパ、123…チャック、124…ピ
ン、126…挿入穴、202…3次元カムシャフト製造
装置、220…基準板、220a,220b…ヒータ、
220c…温度センサ、220d…温度維持回路、22
0s…載置面、220t,220u…ピン収容孔、23
0,232…カムロブ持ち上げ機構、230a,232
a…可動ピン、230b,232b…第1油圧室、23
0c,232c…第2油圧室、230d,232d…摺
動端部、234…油圧源、236…油圧回路、310…
3次元カムシャフト製造装置、314…シャフト、34
2,344,346,348…カムロブ、342a,3
44a,346a,348a…底面、342b,344
b,346b,348b…シャフト嵌入孔、350…基
台、352,353,354,355,356,35
7,358,359…治具用支持アーム、360,36
1,362,363,364,365,366,367
…カムロブ位置決め治具、360a,361a,362
a,363a,364a,365a,366a,367
a…溝、368,370,372,374…カムロブ配
置穴、375,376,377,378,379,38
0,381,382…基準板用支持アーム、383,3
84,385,386,387,388,389,39
0…基準板、383a,384a,385a,386
a,387a,388a,389a,390a…溝、3
83b,384b,385b,386b,387b,3
88b,389b,390b…ヒータ、383c,38
4c,385c,386c,387c,388c,38
9c,390c…温度センサ、383s,384s,3
85s,386s,387s,388s,389s,3
90s…載置面、384b,386b,388b,39
0b…ヒータ、392,394,396,398…シャ
フト貫通孔、400,402,404,406,40
8,410,412,414…断熱体、416,41
8,420,422,424,426,428,430
…揺動機構、440…温度維持回路、450…3次元カ
ムシャフト。
10 ... three-dimensional camshaft manufacturing device, 11, 11 '... 3
Dimensional cam lobe, 11a ... cam nose, 11b, 11b '
... outer peripheral surface, 11c ... inner peripheral surface, 12, 12 '... shaft insertion hole, 13, 13' ... insertion hole, 14, 15 ... projection 14,
15, 14 ... projection, 16 ... shaft, 17 ... fitting hole, 1
8 Pin, 19 Chuck, 20 Jig base 20, 20
a: Reference plate, 21: Through hole, 22: Center pin, 23:
Spring, 24 ... Phase setting pin, 25 ... Clamper, 2
6 high frequency coil, 27 temperature sensor, 28 temperature control device, 29 high frequency power supply, 109 three-dimensional camshaft manufacturing device, 110 three-dimensional camshaft, 111, 11
1 ': three-dimensional cam lobe, 111a: upper end face, 111b ...
Intermediate position, 111c: lower end face, 111d: nose, 11
1e: outer peripheral surface, 111f: lower end surface, 112: parallel portion, 1
13: shaft insertion hole, 114: shaft, 115, 1
16 ... jig, 117, 118 ... V-shaped groove, 119 ... base,
120: Reference plate, 120a, 120b: Heater, 120
c: temperature sensor, 120d: temperature maintaining circuit, 121:
Holes: 122, clamper, 123: chuck, 124: pin, 126: insertion hole, 202: three-dimensional camshaft manufacturing device, 220: reference plate, 220a, 220b: heater,
220c: temperature sensor, 220d: temperature maintaining circuit, 22
0s: mounting surface, 220t, 220u: pin receiving hole, 23
0,232 ... Cam lobe lifting mechanism, 230a, 232
a: movable pin, 230b, 232b: first hydraulic chamber, 23
0c, 232c: second hydraulic chamber, 230d, 232d: sliding end, 234: hydraulic source, 236: hydraulic circuit, 310:
Three-dimensional camshaft manufacturing device, 314 ... shaft, 34
2,344,346,348 ... Cam lob, 342a, 3
44a, 346a, 348a ... bottom surface, 342b, 344
b, 346b, 348b: shaft insertion hole, 350: base, 352, 353, 354, 355, 356, 35
7,358,359 ... Jig support arm, 360,36
1,362,363,364,365,366,367
... Cam lobe positioning jig, 360a, 361a, 362
a, 363a, 364a, 365a, 366a, 367
a ... groove, 368, 370, 372, 374 ... cam lobe arrangement hole, 375, 376, 377, 378, 379, 38
0, 381, 382: Support arm for reference plate, 383, 3
84, 385, 386, 387, 388, 389, 39
0: Reference plate, 383a, 384a, 385a, 386
a, 387a, 388a, 389a, 390a ... groove, 3
83b, 384b, 385b, 386b, 387b, 3
88b, 389b, 390b ... heater, 383c, 38
4c, 385c, 386c, 387c, 388c, 38
9c, 390c: temperature sensor, 383s, 384s, 3
85s, 386s, 387s, 388s, 389s, 3
90s: mounting surface, 384b, 386b, 388b, 39
0b: heater, 392, 394, 396, 398: shaft through hole, 400, 402, 404, 406, 40
8, 410, 412, 414 heat insulator, 416, 41
8,420,422,424,426,428,430
… Swing mechanism, 440 temperature maintaining circuit, 450 three-dimensional camshaft.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを
焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する方法
であって、 カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共に、前
記カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に
加熱する加熱工程と、 前記加熱工程にて加熱された前記カムロブのシャフト嵌
入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。
1. A method of manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a cam lobe by shrink fitting, wherein an outer peripheral surface of the cam lobe is heated to a quenching temperature and an inner periphery of the shaft fitting hole of the cam lobe. A method of manufacturing a camshaft, comprising: performing a heating step of heating a surface to a shrink fitting temperature; and a fitting step of fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe heated in the heating step.
【請求項2】 前記焼き嵌め温度は、前記焼き入れ温度
未満の温度であることを特徴とする請求項1記載のカム
シャフト製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the shrink fitting temperature is lower than the quenching temperature.
【請求項3】 前記加熱工程は、前記カムロブの外周面
側から加熱することによりなされることを特徴とする請
求項1または2記載のカムシャフト製造方法。
3. The camshaft manufacturing method according to claim 1, wherein the heating step is performed by heating from an outer peripheral surface side of the cam lobe.
【請求項4】 加熱は、誘導加熱によりなされることを
特徴とする請求項3記載のカムシャフト製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the heating is performed by induction heating.
【請求項5】 外周面が焼き入れされたカムロブのシャ
フト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカム
シャフトを製造する方法であって、 カムロブをほぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整工
程と、 前記温度調整工程にて温度調整された前記カムロブを、
温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で位置
決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
のシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび前記
シャフトを冷却する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。
5. A method for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a cam lobe whose outer peripheral surface is quenched by a shrink fitting method, comprising: a temperature adjusting step of adjusting the temperature of the cam lobe to substantially a shrink fitting temperature; The cam lobe whose temperature has been adjusted in the temperature adjustment step,
A positioning step of positioning the shrink-fitting temperature while maintaining the shrink-fitting temperature by the temperature adjusting means; a fitting step of fitting a shaft into the shaft fitting hole of the cam lobe positioned in the positioning step; A cooling step of cooling the cam lobe and the shaft obtained.
【請求項6】 外周面が焼き入れされたカムロブのシャ
フト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカム
シャフトを製造する方法であって、 カムロブを位置決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
を、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調整する温
度調整工程と、 前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調整されてい
る前記カムロブのシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入す
る嵌入工程と、 前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび前記
シャフトを冷却する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。
6. A method of manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft fitting hole of a cam lobe whose outer peripheral surface is quenched by hardening, wherein a positioning step of positioning the cam lobe; A temperature adjusting step of adjusting the temperature of the cam lobe to a shrink-fitting temperature by temperature adjusting means; and fitting the shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe whose temperature has been adjusted to the shrink-fitting temperature in the temperature adjusting step. And a cooling step of cooling the cam lobe and the shaft integrated in the fitting step.
【請求項7】 前記冷却工程は、前記嵌入工程にてシャ
フト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記カムロブと前記
温度調整手段とを分離することにより行われることを特
徴とする請求項5または6記載のカムシャフト製造方
法。
7. The cooling step is performed by separating the temperature adjusting means from the cam lobe in which a shaft is fitted in a shaft fitting hole in the fitting step. Of manufacturing camshafts.
【請求項8】 外周面が焼き入れされた複数のカムロブ
の各シャフト嵌入孔に1本のシャフトを焼き嵌めにより
組み付けてカムシャフトを製造する方法であって、 各カムロブをほぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整
工程と、 前記温度調整工程にて温度調整された前記カムロブのす
べてを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状
態で一列に位置決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記すべての
カムロブのシャフト嵌入孔に、同時に、1本のシャフト
を嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入され
た前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に
分離する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。
8. A method of manufacturing a camshaft by assembling one shaft into each shaft fitting hole of a plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are quenched by hardening, wherein each cam lobe is substantially heated to a shrink fitting temperature. A temperature adjustment step of adjusting; a positioning step of positioning all of the cam lobes whose temperatures have been adjusted in the temperature adjustment step in a row while maintaining a shrink fitting temperature by a temperature adjustment means; and a positioning step of positioning in the positioning step. A fitting step of simultaneously fitting one shaft into the shaft fitting holes of all the cam lobes, and all the cam lobes whose shafts are fitted into the shaft fitting holes in the fitting step and the temperature adjusting means. A method of manufacturing a camshaft, comprising: performing a cooling step of simultaneously separating;
【請求項9】 外周面が焼き入れされた複数のカムロブ
の各シャフト嵌入孔に1本のシャフトを焼き嵌めにより
組み付けてカムシャフトを製造する方法であって、 すべてのカムロブを一列に位置決めする位置決め工程
と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
のすべてを、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調
整する温度調整工程と、 前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調整されてい
る前記すべてのカムロブのシャフト嵌入孔に、同時に、
1本のシャフトを嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入され
た前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に
分離する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。
9. A method of manufacturing a camshaft by assembling one shaft into each shaft fitting hole of a plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are quenched by hardening, wherein all cam lobes are aligned in a line. A temperature adjusting step of adjusting the temperature of all of the cam lobes positioned in the positioning step to a shrink-fitting temperature by a temperature adjusting means; and adjusting the temperature to the shrink-fitting temperature in the temperature adjusting step. At the same time, all cam lobe shaft insertion holes
A fitting step of fitting one shaft; and a cooling step of simultaneously separating all the cam lobes having the shaft fitted into the shaft fitting holes in the fitting step and the temperature adjusting means. Camshaft manufacturing method.
【請求項10】 前記カムロブは、3次元カムロブであ
ることを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載のカム
シャフト製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the cam lobe is a three-dimensional cam lobe.
【請求項11】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフト
を焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する際
に、前記カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位
置決め装置であって、 前記シャフト嵌入位置に位置決めされたカムロブの温度
を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段を備えたことを
特徴とするカムロブ位置決め装置。
11. A positioning device for positioning a cam lobe at a shaft insertion position when a camshaft is manufactured by shrink-fitting a shaft into a shaft insertion hole of the cam lobe, wherein the cam lobe is positioned at the shaft insertion position. And a temperature adjusting means for maintaining the temperature at the shrink fitting temperature.
【請求項12】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフト
を焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する装
置であって、 カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手
段と、 前記位置決め手段にて位置決めされている前記カムロブ
を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段による加熱処理を、前記カムロブの外周面
を焼き入れ温度とし、前記カムロブのシャフト嵌入孔の
内周面を焼き嵌め温度となるように制御する加熱制御手
段と、 前記位置決め手段にて位置決めされ、前記加熱制御手段
により制御された前記加熱手段にて加熱された前記カム
ロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させるシャフト
嵌入手段と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。
12. An apparatus for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a cam lobe by shrink fitting, comprising: positioning means for positioning the cam lobe at a shaft insertion position; and said positioning means being positioned by the positioning means. Heating means for heating the cam lobe; heating control means for controlling the heat treatment by the heating means so that the outer peripheral surface of the cam lobe is at a quenching temperature and the inner peripheral surface of the shaft fitting hole of the cam lobe is at a squeezing temperature. And a shaft fitting means for fitting a shaft into a shaft fitting hole of the cam lobe which is positioned by the positioning means and heated by the heating means controlled by the heating control means. Camshaft manufacturing equipment.
【請求項13】 前記焼き嵌め温度は、前記焼き入れ温
度未満の温度であることを特徴とする請求項12記載の
カムシャフト製造装置。
13. The camshaft manufacturing apparatus according to claim 12, wherein the shrink fitting temperature is lower than the hardening temperature.
【請求項14】 前記加熱手段は、前記カムロブの外周
面側から加熱することを特徴とする請求項12または1
3記載のカムシャフト製造装置。
14. The heating device according to claim 12, wherein the heating means heats the outer periphery of the cam lobe.
3. The camshaft manufacturing apparatus according to 3.
【請求項15】 前記加熱手段は、誘導加熱装置である
ことを特徴とする請求項14記載のカムシャフト製造装
置。
15. The apparatus according to claim 14, wherein the heating unit is an induction heating device.
【請求項16】 外周面が焼き入れされたカムロブのシ
ャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカ
ムシャフトを製造する装置であって、 カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手
段と、 前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位置決めされ
たカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手
段と、 前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記カムロブのシャ
フト嵌入孔に、シャフトを嵌入させるシャフト嵌入手段
と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。
16. An apparatus for manufacturing a camshaft by assembling a shaft into a shaft insertion hole of a cam lobe whose outer peripheral surface is quenched by hardening, comprising: positioning means for positioning the cam lobe at a shaft insertion position; and said positioning means. A temperature adjusting means for maintaining the temperature of the cam lobe positioned at the shaft fitting position at the shrink fitting temperature, and a shaft of the cam lob positioned at the positioning step and maintained at the shrink fitting temperature by the temperature adjusting means. A camshaft manufacturing apparatus, comprising: a shaft fitting means for fitting a shaft into a fitting hole.
【請求項17】 請求項16記載のカムシャフト製造装
置の構成に対して、 前記シャフト嵌入手段にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入された前記カムロブと前記温度調整手段とを分離す
る冷却手段を加えたことを特徴とするカムシャフト製造
装置。
17. The configuration of the camshaft manufacturing apparatus according to claim 16, further comprising a cooling unit for separating the temperature adjusting unit from the cam lobe in which the shaft is inserted into the shaft insertion hole by the shaft insertion unit. A camshaft manufacturing apparatus characterized in that:
【請求項18】 外周面が焼き入れされた複数のカムロ
ブの各シャフト嵌入孔に1本のシャフトを焼き嵌めによ
り組み付けてカムシャフトを製造する装置であって、 すべてのカムロブをシャフト嵌入位置に一列に位置決め
する位置決め手段と、 前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位置決めされ
たすべてのカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温
度調整手段と、 前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記すべてのカムロ
ブのシャフト嵌入孔に、同時に、1本のシャフトを嵌入
させるシャフト嵌入手段と、 前記シャフト嵌入手段にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入された前記すべてのカムロブと前記温度調整手段と
を同時に分離する冷却手段と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。
18. An apparatus for manufacturing a camshaft by assembling one shaft into each shaft insertion hole of a plurality of cam lobes whose outer peripheral surfaces are quenched by hardening, wherein all the cam lobes are aligned in a shaft insertion position. Positioning means for positioning the cam lobes positioned at the shaft fitting positions by the positioning means at a shrink-fitting temperature; and Shaft fitting means for fitting one shaft simultaneously into the shaft fitting holes of all the cam lobes maintained at the shrink fitting temperature; and all the shafts fitted into the shaft fitting holes by the shaft fitting means. A cooling unit for simultaneously separating the cam lobe and the temperature adjusting unit from each other. Yafuto manufacturing equipment.
【請求項19】 前記カムロブは、3次元カムロブであ
ることを特徴とする請求項12〜18のいずれか記載の
カムシャフト製造装置。
19. The camshaft manufacturing apparatus according to claim 12, wherein said cam lobe is a three-dimensional cam lobe.
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