JPS58196362A - 鋳鉄製カムシヤフト及びその製造方法 - Google Patents

鋳鉄製カムシヤフト及びその製造方法

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JPS58196362A
JPS58196362A JP7901682A JP7901682A JPS58196362A JP S58196362 A JPS58196362 A JP S58196362A JP 7901682 A JP7901682 A JP 7901682A JP 7901682 A JP7901682 A JP 7901682A JP S58196362 A JPS58196362 A JP S58196362A
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JP
Japan
Prior art keywords
cam
camshaft
cam surface
cast iron
width
Prior art date
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Pending
Application number
JP7901682A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneya Takagi
高木 宗谷
Toshiharu Fukumizu
敏治 福泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS58196362A publication Critical patent/JPS58196362A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H53/00Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳鉄製カムシャフト及びその製造方法に係り
、更に詳細にはカム面がその全幅に厘り再溶融表面硬化
処理されている鋳鉄製カムシャフト及びその製造方法に
係る。
自動重用エンジンなどに組込まれるカムシャフトに於て
は、艮期閤に厘りその機能を充分に発揮し、またそれが
組込まれるエンジンの適正な作動を確保するためには、
そのカム向が耐摩耗性に優れていなければならない。
かかるカムシャフトのカム面の耐摩耗性を向上させる一
つの手段として、従来より°カム向の中央部をTIGア
ーク、レーザ、電子ビームの如き^密陵エネルギ源によ
り再溶−させ、カムシャフトの自己冷却能による急冷に
よって表向硬化させる所謂再SaW向硬化処理が試みら
れている。この場合上述の如き高密度エネルギINによ
りカム面をその全種に亙り再溶融表面硬化処理すること
が技術的に非常に国難であるため、一般にカム面の最も
耐摩耗性が要求される部位、例えばカム面の中央部及び
その周辺部のみが再溶融表面硬化処理されている。
例えば特開昭54−57010号には、カム面が硬化さ
れているカムシャフトであってカム面の周縁部が硬化さ
れていないカムシャフト、特にカム向の中央部分のみが
カム幅の約2/3の幅にて再溶融表向硬化処理されてい
るカムシャフトが記載されている。この特開昭54−5
7010号に記載されたカムシャフトによれば、カムシ
ャフトの作動中に発生される応力ピークが表面硬化処理
されていない周縁部に発生するので、カム面が早期に摩
耗することを防止し、またカムシャフトのなじみ回転特
性を改善することができる。
しかし、本願発明者等が上述の如き従来のカムシャフト
について種々の評価試験などを行なった結果、従来のカ
ムシャフトにはカム面の両縁部に未硬化部が存在するこ
とに起因する以下の如き不具合があることが判明した。
(1)カムシャフト及びロッカーアームなどの組付は精
度上の公差及び長期間に厘る使用の結果、相互にずれを
生じ、ロッカーアームなどがカム面に対し所謂片当り状
態になることがある。かがる状態のままカムシャフトの
使用がIl@されると、硬化されていないカム面の縁部
にロッカーアームなどが当接しW動することによる異常
摩耗が発生する。
(2)カム面の両縁部に再溶融されず従って硬化されて
いない部分を残さなければならないため、その部分の幅
に相当する最だけカムシャフト粗材のカム幅を増大させ
る必要があり、従ってカムシャフトの*aが増大するの
みならず、カム閣の間隔が小さい場合には、カムシャフ
トを鋳造するための鋳造砂型の造型が崗難になる。
(3)一般に鋳鉄に対し再溶融表面硬化処理を行なうと
、非再溶融部の黒鉛がamすることによって再溶融部と
非再溶融部との闇の境界層にブローホールが生起され易
い。従ってカム向に再溶融部と非再溶融部との境界層が
存在する従来のカムシャフトのカム面に対し研削などの
仕上げ加工を行なうと、カム面にブローホールが現れ、
そのブローホールによってピッチングやスカッフィング
などの異常摩耗が惹起される。
本発明は、カム面をその全幅に亙り再溶融ぜんとする場
合に於ける種々の技術的不具合や、カム面を再溶融表面
硬化処理された従来のカムシャフトに於けるカム面の両
縁部に未硬化部が存在することに起因する上述の如き不
具合に1み、かかる不具合を生じることのない改良され
た鋳鉄製カムシャフト及びその製造方法を提供すること
を目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、両縁が面取り部にて終
わるカム面を有し、前記カム面はその全幅に厘り再溶融
表面硬化処理されている鋳鉄製カムシャフト、及び鋳鉄
製カムシャフト粗材の各カムのカム面の両縁部を面取り
し、残されたカム面をその全幅に厘り高密度エネルギ源
により再溶融させることを含む鋳鉄製カムシャフトの製
造方法によって達成される。
かかる本発明による鋳鉄製カムシャフトの製造方法によ
れば、鋳鉄製カムシャフト粗材の各カムのカム面の両縁
部が肉取りされるので、残されたカム面をその全幅にN
り再溶融させることが可能であり、従ってカム面をその
全幅に厘り表面硬化させることができる。また本発明に
よる鋳鉄製カムシャフトによれば、各カムのカム面はそ
の全幅に厘り再溶融表面硬化処理されているので、カム
面の両縁部に未硬化部が存在することに起因する上述の
如き種々の不具合を生じることがなく、従ってロッカー
アームなどの片当りなどによる異常摩耗やスカッフィン
グなどの異常摩耗を生じることなく、長期−に厘り所要
の機能を発揮させることができる。
更に本発明による鋳鉄製カムシャフトの製造方法によれ
ば、冷し合法などによりカム面の全幅に亙り表面硬化さ
れたカムシャフトに於けるチル組織よりもセメンタイト
量が多くしかも組織の緻密な過共晶チル組織を形成させ
ることができ、これにより冷し合法などによりカム向を
表面硬化されたカムシャフトよりもはるかに耐摩耗性に
優れた鋳鉄製カムシャフトを得ることができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施例を従来技
術と対比しつつ詳細に説明する。
第1図はカムのカム面の両縁部に未硬化部が存在する従
来のカムシャフトの要部をロッカーアームと共に示す解
図的断面図である。図に於て1はカムシャフトであり、
そのカム2のカム面3はその両縁部に未硬化部4及び5
を残してそれらの間の部位のみがTIGアークにより再
溶融表面硬化処理されている。
かかる従来のカムシャフト1をロッカーアーム6と片当
り状態となるよう設定して下記の表1に示す試験条件に
てカムシャフトの耐久試験を行なった。
隨二SL 試験時間[hr]        500回転数[rp
園]       2000使用オイル       
10豐/30オイル交換        40hr@ス
プリング荷重     通常の1.5倍油11[’c]
         90±5この耐久試験の結果、カム
シャフト1のカム面3の未硬化部5には異常摩耗が発生
しており、またロッカーアーム6の当接向7のカム2と
の接触部にも比較的大きなスカッフ摩耗が発生している
ことが認められた。
第2図は従来のカムシャフトのカムの再溶融部の断面を
100倍にて示す写真である。図&:P!てRはTIG
アークによる再溶融表面硬化処理を施された部分であり
、Uは再1融表面硬化処理を施されていない部分であり
、■はそれらの闇の境界層を示している。この第2図よ
り、境界1ill及びその近傍には非再溶融部Uの黒鉛
が燃焼することにより発生したガスが溶融金属中に捕捉
された状態のままその溶融金属が凝固することによって
生起されたブローホールBが存在していることが解る。
従って、第1図に示されている如く、再溶融部8と非再
溶融部9との闇の境界1110がカム面3にも存在する
従来のカムシャフトに於ては、そのカム面3を再溶融表
面硬化処理した後そのカム面に研削等の仕上げ加工を施
せば、第3図に示されている如く境界層及びその近傍に
存在するブローホール11がカム面3に現れ、ピッチン
グやスカッフィングなどの異常摩耗を生じる要因となる
尚第3図に於て、仮想1i112はTIGアークの照射
軌跡を示している。
従って、上述の如きロッカーアームなどとの片当りによ
る異常摩耗やブローホールに起因する異常摩耗が生じる
ことを防止するためには、カム向をその全幅に亙り再溶
融表面硬化処理することが好ましいことが解る。しかし
両縁部に面取り部が施されていないカム面をその全幅に
屋りTIG?−りなどの高密度エネルギ源により再溶融
表面硬化処理しようとすれば、そのこと自体が技術的に
非常に困難であるのみならず、その縁部に屑ダレ、FB
Imなどの不具合を生じ、またカム2の側面13及び1
4に存在する黒皮部まで溶融されその黒皮部に存在する
酸化物などを溶融金属中に巻込み、それらの酸化物がブ
ローホールを発生し、従来のカムシャフトの場合と同様
それらのブローホールが研削等の加工によってカム面の
表面に現れるという不具合を生じる。
これに対し本発明によるカムシャフトの叡迄方法に於て
は、カム面に対し再溶融表向硬化処理を施す前にカム面
の両縁部が面取りされるので、その残されたカム面をそ
の全幅に1ってTIGアークなどの高密度エネルギ源に
よる再溶融表面−化処理を施づことが可能であり、従っ
てカム面の両縁部に未硬化部が存在することに起因する
異常摩耗やカム面に10−ホールが存在することに起因
するピッチング等の異常摩耗が発生することを確実に防
止することができる。
第4図及び第5図は本発明による鋳鉄製カムシャフトの
製造方法によるカムシャフトの製造1程を示す解図であ
る。尚これらの図に於て、第1図に示された部分と実質
的に同一の部分には第1図に付された符号と同一の符号
が付されている。
本発明紀よる鋳鉄製カムシャフトの製造方法に於ては、
まず第4図に示されている如く、カム2のカム面3の両
縁部15及び16が面取りされる。
この場合の面取り幅、即ちカム面3の縁部15及び16
を面取りするカムシャフト1の軸線17の方向の幅dは
、カム面3をTIGアークなどの高密1度エネルギ源に
より再溶融させる際その縁部15及び16に肩ダレなど
の不具合が生じることを防止し、またカム2の側面13
及び14に存在する黒皮部が溶融されることを防止し得
るに犀る長さであればよく、カムシャフトの材質やカム
幅Dに拘らず、実質的に1.5−以上、好ましくは2−
以上であればよい。
次いで第5図に示されている如く、面取り後に残された
カム面3をその全幅に亙りTIGアークの如き^密度エ
ネルギ源により再溶融させる。この場合、従来の^密度
エネルギ源によるカムシャフトの表面硬化処理の場合と
同様、カムシャフト1を軸線17の周りに回転させつつ
TIGトーチ18を軸線17に沿って往復動させること
により、カム面3が・・メアンダ状に再溶融されてよく
、その際のTIGトーチ18の往復動の暢りはD>L≧
D−26 に設定される。尚第5図に於て、符号19はTiO2−
り20により形成されたビードを示している。
第6図は、合金鋳鉄(2,7〜3.6%G11゜7〜2
.6%Si 、0.3〜:1.0%Mg、1゜2〜1.
4%Cr、1.0〜1.2%MO1微量のP及びS1残
部l1l)@のカムシャフト(カム幅D−18e+s、
面取り暢d−2−一)であって、そのカム向が直径3.
2−一のW−Th電極を挾看されたパルスTIG溶接機
を用いて、下記の表2の再溶融条件にて再溶融表面硬化
処理されたカムシャフトのカム向近傍の断面を2@にて
示す写真である。
敷−」し 項目     条件     備考 ピーク電流11)    90A ビーム送り速度V  15+ss/secトー°チ角0
     2G’ シールドガス圧  1.0kQ/ mm2この第6図よ
り、カム向にはブローホールが現れておらず、またカム
両端面の黒皮部の巻込み溶融も生じておらず、更にカム
面がその全幅に屋り再溶融され硬化されていることが解
る。
また上述の如く作−されたカムシャフトについて、前述
の表1に示す試験条件にて前述の耐久試験と同様の耐久
試験を行なったところ、カム面め両縁部が硬化されてい
ない従来のカムシャフトの場合の如き以上摩耗の発生は
認められなかった。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。例えば本発明による
鋳鉄製カムシャフトの製造方法に於て使用される^密度
エネルギ源は、レーザ、電子ビーム、プラズマアークな
どであってもよく、また本発明による鋳鉄1カムシヤフ
トの材質はねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄など種々の鋳鉄で
あってよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術によるカムシャフトの要部をロッカー
アームと共に示す解図的部分断面図、第2図は従来技術
によるカムシャフトの再溶融部のlli面を100倍に
て示す写真、第3図は従来技術によるカムシャフトを示
す正面図、第4図は本発明による鋳鉄製カムシャフトへ
製造方法に於けるカム山の両縁部の面取り工程を示す解
図、第5図は本発明による鋳鉄製カムシャフトの製造方
法の再m1dsrE硬化処理工程を示す解図、第6図は
本□発明による鋳鉄−カムシャフトの再溶融部の断面を
2倍にて示す写真である。 1・・・カムシャフト、2・・・カム、3・・・カム向
、4.5・・・縁部、6・・・ロッカーアーム、7・・
・当接面、8・・・再溶融部、9・・・非再溶融部、1
0・・・境界層、11・・・プローホール、12・・・
TIGアークの照射軌跡、13.14・・・側面、15
.16・・・縁部、17・・・軸線、18・・・TIG
トーチ、19・・・ビード、20・・・TIGアーク 特 許 出 願 人 トヨタ自動串工業株式会社代  
   理     人  弁理士   明  石  呂
  毅第1図     第3図 第 2 図 (×2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両縁が面取り部にて終わるカム面を有し、前記カ
    ム面はその全幅に亙り再溶融表面硬化処理されている鋳
    鉄製カムシャフト。
  2. (2)鋳鉄製カムシャフト粗材の各カムのカム面の両織
    部を面取りし、残されたカム面をその全幅に厘り高密度
    エネルギ源により再溶融させることを含む鋳鉄製カムシ
    ャフトの製造方法。
JP7901682A 1982-05-10 1982-05-10 鋳鉄製カムシヤフト及びその製造方法 Pending JPS58196362A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60188656A (ja) * 1984-03-07 1985-09-26 Honda Motor Co Ltd カムシャフトのカム
JPS60150361U (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 本田技研工業株式会社 カムシヤフト
JPS60258422A (ja) * 1984-05-22 1985-12-20 Honda Motor Co Ltd カムベ−ス円部にオイルピツトを備えるカムシヤフトの製法
US5114499A (en) * 1990-03-05 1992-05-19 Mazda Motor Corporation Method of forming chilled layer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457010A (en) * 1977-09-22 1979-05-08 Audi Ag Cam shaft especially* cam shaft produced from cast iron for reciprocating piston internal combustion engine
JPS576494A (en) * 1980-06-16 1982-01-13 Toshiba Corp Unvolatile semiconductor memory

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457010A (en) * 1977-09-22 1979-05-08 Audi Ag Cam shaft especially* cam shaft produced from cast iron for reciprocating piston internal combustion engine
JPS576494A (en) * 1980-06-16 1982-01-13 Toshiba Corp Unvolatile semiconductor memory

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60188656A (ja) * 1984-03-07 1985-09-26 Honda Motor Co Ltd カムシャフトのカム
JPH0148427B2 (ja) * 1984-03-07 1989-10-19 Honda Motor Co Ltd
JPS60150361U (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 本田技研工業株式会社 カムシヤフト
JPS60258422A (ja) * 1984-05-22 1985-12-20 Honda Motor Co Ltd カムベ−ス円部にオイルピツトを備えるカムシヤフトの製法
US5114499A (en) * 1990-03-05 1992-05-19 Mazda Motor Corporation Method of forming chilled layer

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