JPS5928609B2 - 内燃機関用カム軸のカム摺動面の焼入れ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアーク式再溶融焼入れ法に基づき内燃機関用カ
ム軸のカム摺動面を焼入れする装置に関する。

本発明の課題はカム軸のカム摺動面の焼入れのための経
済的かつ確実な機能を有する装置を提供することにある
。

この課題を解決した本発明の要旨は、ワークカム軸が、
回転可能な締付は装置に収容されておりかつ親カム軸と
制御装置とに同期して駆動されており、前記親カム軸の
親カムが操作部材を介して、ワークカム軸のカムの輪郭
に相応して、バーナの半径方向の行程を制御しており、
他面において前記制御装置がバーナを接続若しくは遮断
するように構成したことにある。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明する。

第１図、第２図及び第３図に示す装置は機台１を有して
おり、この機台１上に板２が移動可能に支承されている
。

この板２上には焼入れすべきワークカム軸３のための締
付は装置が配置されている。

この締付は装置に止りセンタ５を備えた心押し台４と、
円錐スリーブ７を回転可能に収容した軸受台６とから成
っている。

円錐スリーブ７は駆動歯車８と共通の軸に固定されてい
る。

１駆動歯車８はタイミングベルト９を介して電動機１０
によって駆動される。

タイミングベルト９は別の駆動歯車１１にも巻掛けられ
ている。

この駆動歯車１１は、ワークカム軸３に対して平行に回
転可能に配置された親カム軸１２に結合されている。

円錐スリーブＴ内には連行体（図示せず）が設けられて
おり、この連行体はワークカム軸３の適当なみそ内に係
合しておりこれによって１駆動歯車８に対するワークカ
ム軸３の常に規定された位置を保証している。

駆動歯車８，１１は同じ歯数を有しておりかつワークカ
ム軸３及び親カム軸１２のカムが互いに同位相で同期し
て回転するように互いに調整されている。

機台１には焼入れすべきカムの数に相応して案内１３が
設けられている。

この案内１３の上方範囲は角３０度だけ屈曲している。

この案内１３にはスライダ１４が支承されている。

このスライダ１４にはバーナ１５と、親カム軸１２のカ
ム面をトレースしてスライダ１４ひいてはバーナ１５の
矢印方向の移動を生せしめるタペット１６とが固定され
ている。

第２図及び第３図には図面簡略化のためたんに２つのバ
ーナ１５及びスライダ１４が図示されているにとどまる
。

残りのバーナ１５及びスライダ１４は一点鎖線で略示し
た。

機台１の一方の端面には偏心体１７が支承されており、
この偏心体１７は電動機（図示せず）によって駆動され
る。

この偏心体１７は板２の端面と係合して板２をカムの厚
さに相幽する振幅で振動せしめる。

親カム軸１２に固定したｉ動歯車１１に対して同軸的に
制御円板１８（第３図）が連結されており、この制御円
板の外周面は制御ユニット１９のそばを通過しかつパル
スによってバーナ１５の接続又は遮断を制御する。

制御円板１８はそれぞれのカムのために相応のバーナ１
５を接続及び遮断するパルスを発生する。

実験結果によれは、各カムの隆起範囲だけの焼入れによ
ってワークカム軸３の十分な耐摩耗性が保証されること
が判明した。

それゆえ、バーナ１５は、ワークカム軸３のカムのカム
基礎円に沿った部位を焼入れないように遮断される（は
ぼ５０％のエネルギーの節約が得られる）。

第１図、第２図及び第３図に示す本発明の実施例の機能
を以下に説明する。

焼入れすべきワークカム軸３が締付は装置内に装着され
る。

この場合、止りセンタ５が図示しないばねの力に抗して
押し戻される。

ワークカム軸３は回動によって円錐スリーブの連行体に
係合する。

電動機１０の接続によってワークカム軸３及び親カム軸
１２が回転する。

同様に一緒に回転する制御円板１８が第１番目の接続パ
ルスによって、第１のカム隆起範囲が通過していくバー
ナを点火する。

相応するバーナの引続く接続又は遮断はワークカム軸３
のカムの位相のずれの順序に従って行なわれて順序中最
後のカムのための遮断パルスによって終了する。

この遮断パルスによって同時に電動機１０が再び遮断さ
れる。

カム隆起部範囲の再溶融つまり焼入れ時のバーナ１５若
しくは所属のスライダ１４の半径方向の移動は、親カム
軸１２の同期して回転する親カムをタペット１６によっ
てトレースすることによって、再溶融されるべきワーク
カムとバーナ１５のタングステン電極との間にほぼ２ｍ
ｍの連続的な空気隙間が維持される如くに行なわれる。

カム軸３の適当な個所に電流回路を閉じるための電流接
続部（アース極）を設けなければならないのは勿論であ
る。

電動機１０の接続と同時に偏心体１１の駆動のための電
動機も運転させられ、これによって板２は、機台１若し
くは案内１３、スライダ１４、バーナ１５及びタペット
１６に対して相対的に、カムの幅に相蟲する振幅で振動
させられる。

これによって、各ワークカム上の焼入れ跡が、蛇行状に
均一に交番する曲線を描いて延びる。

実験によれば、これによってカム摺動面の申し分のない
耐摩耗性の焼入れが経済的に得られることが判明した。

ワークカム軸３の角速度に対する相対的な板２の振動数
はワークカム軸３の形状及び能力限界に応じて規定され
る。

第４図及び第５図はほぼ同様な原理で全自動化された装
置を略示する。

同一部分は同一符号で示す。

機台２０上には基板２１が移動可能に支承されている。

基板２１上には、ワークカム軸３に設けられた焼入れす
べきカムの数に相応する数一本実施例では８つ−の締付
は装置（止まりセンタ５を備えた心押し台４、軸受は台
６及び円錐スリーブ７）が狭い間隔で互いに並んで配置
されている。

８つの円錐スリーブ７の７駆動歯車８は共通の１つのタ
イミングベルト２２を介して１つの電動機（図示せず）
によって同期して１駆動される。

その場合、円錐スリーブγ内の連行体は、１のカムの他
のカムに対する位相のずれに相応して異なる位相で配置
されており、このため、第５図に示すように、各ワーク
カム軸３ごとにそれぞれ異なる１つのカムが、共通のス
ライダ２３に固定した８つのバーナ１５の近くを順次通
り過ぎる。

これに相応して、第５図のワークカム軸３の範囲内の横
断平面は図面でみて左から出発してそれぞれ１つのカム
分だけ図平面に対して垂直に、要するに紙面を貫く方向
にずらして断面したものである。

スライダ２３の鉛直方向の移動は親カムを１つしか有し
ない１つの親カム軸（図示せず）によって制御される。

さらに、８つのバーナ１５の接続若しくは遮断は同時に
行なわれる。

その上、この装置は予熱ステーション２４を有しており
、この予熱ステーションではワークカム軸３が詳しくは
図示しないが締付けられて誘導的にほぼ６８０°Ｋに予
熱される。

ワークカム軸全体を均一に予熱することによって、引続
く再溶融過程が効果的に行なわれかつ熱応力又は応力に
よる亀裂が回避される。

ワークカム軸の自動的な搬送はワークカム軸の両側に水
平方向及び鉛直方向に運動可能に配置されたウオーキン
グビーム２６を備えた、例えば空気力的に作動させられ
る搬送装置２５によって行なわれる。

このウオーキングビーム２６はワークカム軸を順次搬送
するためにそれぞれ１０個の角柱状の連行体２７を有し
ている。

１０個のうち２個だけを第５図に示す。

ワークカム軸のこの搬送は、ウオーキングビーム２６を
持上げると同時に心押し台４を引き戻すことによって行
なわれ、これによってカム軸は連行体２７上に載せられ
る。

それと同時に予熱ステーション内の締付は装置が解除さ
れ、これによって予熱されたワークカム軸も自由に連行
体２７上に載せられる。

次いでウオーキングビーム２６が水平方向に、隣り合う
２つの締付は装置の間隔だけ移動させられる。

しかる後に心押し台４若しくは予熱ステーションの締付
は装置が再び締付は位置へ移動させられる。

円錐スリーブ７を１駆動する電動機が接続されて円錐ス
リーブ７を回動せしめ、これの連行体がワークカム軸の
それぞれのみぞ内へ係合する。

ワークカム軸の搬送時に持上げられたスライダ２３が降
下させられて親カム上に載せられる。

その間、ウオーキングビーム２６は同様に降下させられ
て水平方向で出発位置へ戻し移動させられる。

スライダ２３の降下後、バーナ１５が点火させられる。

同時に基板２１の振動運動が導入させられる。

８つのワークカム軸のそれぞれ１つのカムが同時に再溶
融されるあいだ、前置された予熱ステーション２４内で
は別のワークカム軸が予熱される。

バーナ１５の遮断後、スライダ２３が持上げられ、これ
まで述べた過程が繰返される。

第１図、第２図及び第３図に示す装置が小数のカム軸の
ために適しており、原理的に同一な別の装置ではより少
ない例えは２つだけのバーナを使用することもできる。

第４図及び第５図に示す装置は自動的な運転若しくは大
量生産のために適している。

各作業ステップで１つのワークカム軸が製作され、その
さい所要時間は１つのカム摺動面の再溶融時間プラス搬
送時間に相当する。

自動的な制御は電子的に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を第２図のＩ−Ｉ線に沿って
断面した略示図、第２図は本発明の１実施例を第１図の
Ｓの方向から見た略示側面図、第３図は本発明の１実施
例を第１図のＤの方向から見た略示平面図、第４図は本
発明の別の実施例の略示端面図及び第５図は同じ位相の
カムのところで断面した、第４図の略示側面図である。 １・・・・・・機台、２・・・・・・板、３・・・・・
・ワークカム軸、４・・・・・・心押し台、５・・・・
・・止りセンタ、６・・・・・・軸受は台、７・・・・
・・円錐スリーブ、８・・・・・・１駆動軸、９・・・
・・・タイミングベルト、１０・・・・・・電動機、１
１・・・・・・、駆動歯車、１２・・・・・・親カム軸
、１３・・・・・・案内、１４・・・・・・スライダ、
１５・・・・・・バーナ、１６・・・・・・タペット、
１１・・・・・・偏心体、１８・・・・・・制御円板、
１９・・・・・・制御ユニット、２０・・・・・・機台
、２１・・・・・・基板、２２・・・・・・タイミング
ベルト、２３・・・・・・スライダ、２４・・・・・・
予熱ステーション、２５・・・・・・搬送装置、２６・
・・・・・ウオーキングビーム、２７・・・・・・連行
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーク式再溶融焼入れ法に基づき内燃機関用カム軸
   のカム摺動面を焼入れる装置において、ワークカム軸３
   が、回転可能な締付は装置４，５゜６．７に収容されて
   おりかつ親カム軸１２と制御装置’ｆ８，１９とに同期
   して駆動されており、前記親カム軸１２の親カムが操作
   部材１４．１６を介して、ワークカム軸のカムの輪郭に
   相応してンバーナ１５の半径方向の行程を制御しており
   、他面において前記制御装置１８，１９がバーナ１５を
   接続若しくは遮断するように構成したことを特徴とする
   内燃機関用カム軸のカム摺動面の焼入れ装置。 ２ 回転可能な前記締付は装置４，５，６，７が、ワー
   クカム軸の軸方向で移動可能にかつワークカム軸回転時
   に偏心駆動装置１７を介してカムの幅にほぼ相応する振
   幅で振動可能に構成されている特許請求の範囲第１項記
   載の内燃機関用カム軸のカム摺動面の焼入れ装置。 ３ ワークカム軸のカムの、カム基礎円に沿った部位が
   再溶融又は焼入れされずに残されるように、前記制御装
   置１８，１９がバーナを接続若しくは遮断するようにし
   た特許請求の範囲第２項記載の内燃機関用カム軸のカム
   摺動面の焼入れ装置。 ４ ワークカム軸の各カムごとに１つのバーナ１５が設
   けられており、各バーナの移動量が、親カム軸１２の各
   親カムを介して制御されるようにした特許請求の範囲第
   ３項記載の内燃機関用カム軸のカム摺動面の焼入れ装置
   。 ５ アーク式再溶融焼入れ法に基づき内燃機関用カム軸
   のカム摺動面を焼入れる装置において、ワークカム軸３
   が、回転可能な締付は装置４，５゜６．７に収容されて
   おりかつ親カム軸１２と制御装置ｉｓ、１９とに同期し
   て１駆動されており、前記親カム軸１２の親カムが操作
   部材１４．１６を介して、ワークカム軸のカムの輪郭に
   相応して、バーナ１５の半径方向の行程を制御しており
   、他面において前記制御装置１８．１９がバーナ１５を
   接続若しくは遮断するように構成されており、かつ、ワ
   ークカム軸の各カムを誘導的に予熱する予熱ステーショ
   ン２４が設けられていることを特徴さする内燃機関用カ
   ム軸のカム摺動面の焼入れ装置。