JPS60257940A - カムシヤフトの製造方法 - Google Patents
カムシヤフトの製造方法Info
- Publication number
- JPS60257940A JPS60257940A JP11610384A JP11610384A JPS60257940A JP S60257940 A JPS60257940 A JP S60257940A JP 11610384 A JP11610384 A JP 11610384A JP 11610384 A JP11610384 A JP 11610384A JP S60257940 A JPS60257940 A JP S60257940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- profile
- camshaft
- grinding
- cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はカムシャフトの製造方法、特にカム軸部とカム
部とを別途に作製し、両者を高精度に位置決めし、そし
て部分的なビーム溶接で一体化固定することからなるカ
ムシャフトの量産技術に関する。
部とを別途に作製し、両者を高精度に位置決めし、そし
て部分的なビーム溶接で一体化固定することからなるカ
ムシャフトの量産技術に関する。
車輛用のカムシャフトには加工精度、寸法安定性及び低
コスト性が髪求されるところから予めチル鋳造したＦｅ
鋳物を専用カム研削盤で研削してなるものが一般的であ
るが、最近は劇摩耗性のよい材料指向となり、歪度が大
きいことによる研摩取代増加及び難切削等の問題がある
にしても研削技術の進歩でカバーされた合金鋳鉄製カム
シャフトが使用され、さらには焼結合金によるカム部材
を軸部材に一体接合させた耐摩耗性の極めて優れたカム
シャフトが出現している。
コスト性が髪求されるところから予めチル鋳造したＦｅ
鋳物を専用カム研削盤で研削してなるものが一般的であ
るが、最近は劇摩耗性のよい材料指向となり、歪度が大
きいことによる研摩取代増加及び難切削等の問題がある
にしても研削技術の進歩でカバーされた合金鋳鉄製カム
シャフトが使用され、さらには焼結合金によるカム部材
を軸部材に一体接合させた耐摩耗性の極めて優れたカム
シャフトが出現している。
一方、カム当接面の耐摩耗性の向上はその反面研削難に
よるコスト増の要因を内包（−１さらに熱処理時の歪増
加は研削取代を太きくして研削工数倍加の原因となる。
よるコスト増の要因を内包（−１さらに熱処理時の歪増
加は研削取代を太きくして研削工数倍加の原因となる。
即ちカムシャフトには複舷のカム部が異なる方向を向い
て一体化されており、焼成時に生ずる個々の歪を軸全体
を通してみるときには大きな歪量となり従って必然的に
研削取代を大きくしておく必要がある。
て一体化されており、焼成時に生ずる個々の歪を軸全体
を通してみるときには大きな歪量となり従って必然的に
研削取代を大きくしておく必要がある。
また従来の焼結合金接合カムシャフトは厚内構成である
ため高価な焼結合金粉末を多量に使用しなければならな
いという問題がある。
ため高価な焼結合金粉末を多量に使用しなければならな
いという問題がある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、焼結合金
材の使用量が少なく、且つ歪量及び研削取代を小さくす
ることのできるカムシャフトの製造方法の提供を目的と
するものである。
材の使用量が少なく、且つ歪量及び研削取代を小さくす
ることのできるカムシャフトの製造方法の提供を目的と
するものである。
本発明者は従来の厚肉構成のカム部に代えて、鋼板の絞
り出し加工によってカムプロフィルを有する中空剛性の
基体を成形し、該基体のプロフィル部に焼結金属層を薄
肉形成せしめて荒研摩したものを、カム軸部に高精度に
組付けてから仕上研削すれば、経費も少なく又同じ歪量
であっても一体化した後に研削するのに比べて量産的で
あり、従って研削工数の節減になることに想到し、さら
に研究を重ねて本発明を完成した。
り出し加工によってカムプロフィルを有する中空剛性の
基体を成形し、該基体のプロフィル部に焼結金属層を薄
肉形成せしめて荒研摩したものを、カム軸部に高精度に
組付けてから仕上研削すれば、経費も少なく又同じ歪量
であっても一体化した後に研削するのに比べて量産的で
あり、従って研削工数の節減になることに想到し、さら
に研究を重ねて本発明を完成した。
本発明の構成を大別すると、カム軸部とカム部とを別途
に製造する工程と、上記のカム部とカム軸部とを無歪に
組付けた後、微量研削する工程とからなり更に具体的に
述べれば、■ 鋼板を所望のカムプロフィルより大きな
相似形に打抜き加工する工程、 ■ 上記打抜き鋼片を深絞り加工して所望のカムプロフ
ィルを有するカップ状の部材とする 、、。
に製造する工程と、上記のカム部とカム軸部とを無歪に
組付けた後、微量研削する工程とからなり更に具体的に
述べれば、■ 鋼板を所望のカムプロフィルより大きな
相似形に打抜き加工する工程、 ■ 上記打抜き鋼片を深絞り加工して所望のカムプロフ
ィルを有するカップ状の部材とする 、、。
工程、
■ 上記部材のプロフィル部に同時に塑性加工または別
途に機械加工することによりスプライン紋様を付与する
工程、 ■ 前記の工程で得た１対の部材を対称接合し、接合部
を部分溶接して基体とする工程、■ 基体のプロフィル
部に焼結合金粉末を所望のプロフィルに合せで成形し、
焼成焼結してカム部とする工程、 ■ カム部の所定の部位に孔あけ加工し、該孔を基準に
してプロフィル部を荒研削する工程、■ 上記カム部を
軸部に嵌合し、ピンで位置決めし次後、数個所でビーム
溶接する工程、及び ■ プロフィル部を仕上げ研削する工程からなることを
特徴とするものである。
途に機械加工することによりスプライン紋様を付与する
工程、 ■ 前記の工程で得た１対の部材を対称接合し、接合部
を部分溶接して基体とする工程、■ 基体のプロフィル
部に焼結合金粉末を所望のプロフィルに合せで成形し、
焼成焼結してカム部とする工程、 ■ カム部の所定の部位に孔あけ加工し、該孔を基準に
してプロフィル部を荒研削する工程、■ 上記カム部を
軸部に嵌合し、ピンで位置決めし次後、数個所でビーム
溶接する工程、及び ■ プロフィル部を仕上げ研削する工程からなることを
特徴とするものである。
従来の焼結合金接合カムシャフトは前述したようにカム
部全体を焼結合金体の厚肉構成としてこれを歪の出にく
い軸部と一体に焼結接合させるものではあるが結果とし
ては歪量が大きく、且つプロフィル部の研削取代が大き
くならざるを得ない構成である。本発明は同じく本発明
者が先に提案したカムシャフト（特願昭５８−１１３５
５０号）の技術思想の延長上にあり、前記発明では別途
に製造したカム軸部とカム部は、切削加工ならびに溶接
の容易な同質の鋼材で構成しておいてビーム溶接するこ
とにより歪の発生を極力防止し、高精度組付けを可能に
し、その結果、最終の仕上取代量を最少限度に抑えであ
る。
部全体を焼結合金体の厚肉構成としてこれを歪の出にく
い軸部と一体に焼結接合させるものではあるが結果とし
ては歪量が大きく、且つプロフィル部の研削取代が大き
くならざるを得ない構成である。本発明は同じく本発明
者が先に提案したカムシャフト（特願昭５８−１１３５
５０号）の技術思想の延長上にあり、前記発明では別途
に製造したカム軸部とカム部は、切削加工ならびに溶接
の容易な同質の鋼材で構成しておいてビーム溶接するこ
とにより歪の発生を極力防止し、高精度組付けを可能に
し、その結果、最終の仕上取代量を最少限度に抑えであ
る。
本発明はさらにこれに加えてカム外周のプロフィル部の
みを焼結合金金属系で形成させているとと＼、主として
基体のプロフィル部の凹凸部位との一体化によって焼結
金稿層を薄肉構成で係止し、締結強度を高めていること
に特色がある。なお上記凹凸部位は断面形状が微少また
は小形の平行スプライン形で面取りされているとみれば
切欠きによるデメリットの生ずる恐れはない。すなわち
本発明におけるカム部とカム軸部との接合は新組機械的
係止法にたより、または主手段とし、必ずしも金属学的
な接合法にたよるものではなく、新組スプライン様の係
止面または新組投錨的凹凸面の粗大化されたものをカム
プロフィル部に構成させることにより焼結金属層を粗面
係止させたもので十分実用に耐えるものである。
みを焼結合金金属系で形成させているとと＼、主として
基体のプロフィル部の凹凸部位との一体化によって焼結
金稿層を薄肉構成で係止し、締結強度を高めていること
に特色がある。なお上記凹凸部位は断面形状が微少また
は小形の平行スプライン形で面取りされているとみれば
切欠きによるデメリットの生ずる恐れはない。すなわち
本発明におけるカム部とカム軸部との接合は新組機械的
係止法にたより、または主手段とし、必ずしも金属学的
な接合法にたよるものではなく、新組スプライン様の係
止面または新組投錨的凹凸面の粗大化されたものをカム
プロフィル部に構成させることにより焼結金属層を粗面
係止させたもので十分実用に耐えるものである。
なおりム軸部の材質と基体の材質は、熱膨張係藪がはソ
等しく、溶接により一体化して該溶接部で亀裂の発生す
る恐れのないもの、嵌合部の円筒面上で温度差嵌め、か
つ圧入嵌合できるもの、所謂生材で切削加工または生餌
されてなり、ピン及び溝部も共に生材で加工し易い状態
で位置決めしうるものか好ましい。
等しく、溶接により一体化して該溶接部で亀裂の発生す
る恐れのないもの、嵌合部の円筒面上で温度差嵌め、か
つ圧入嵌合できるもの、所謂生材で切削加工または生餌
されてなり、ピン及び溝部も共に生材で加工し易い状態
で位置決めしうるものか好ましい。
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第１１図は本発明方法によるカム部の製造工程を図示し
たもので鋼板を打抜いて所望のカムプロフィルと相似形
の（イ）に示す鋼片１を２枚用意する。
たもので鋼板を打抜いて所望のカムプロフィルと相似形
の（イ）に示す鋼片１を２枚用意する。
次に上記の鋼片１を深絞り成形してカップ状の部材２と
すると同時に（ロ）に示すように小形または細形のスプ
ライン紋様を有する係止部３を形成させた後、開口部の
高さをカム幅の１４の高さまで機械加工する。
すると同時に（ロ）に示すように小形または細形のスプ
ライン紋様を有する係止部３を形成させた後、開口部の
高さをカム幅の１４の高さまで機械加工する。
（ハ）において、２個の部材２．２を左右対称にセット
後部分溶接とカムプロフィルを有する中空高剛性の基体
４を得る。そして一方の部材２の非要部に空気抜き用の
小孔をあけておく。なお４ａは固定部を示す。− 上記の基体４をに）に示す如く筒体５の中に同軸に配置
し、工具たる筒体５と基体４の間隙に焼結合金粉末を充
填し同じ形をした押込パンチで加圧して高密度の粉末成
形体６ａとした後通常の焼結体の製法と同じ手法で焼結
し、焼結合金環部６を形成させる。従って基体４と焼結
合金環部６との締結手段はあくまで機械的がしめ様のも
のが主体であり凹凸のない平坦な面での鉄板と焼結材と
の接合手法によるものではない。
後部分溶接とカムプロフィルを有する中空高剛性の基体
４を得る。そして一方の部材２の非要部に空気抜き用の
小孔をあけておく。なお４ａは固定部を示す。− 上記の基体４をに）に示す如く筒体５の中に同軸に配置
し、工具たる筒体５と基体４の間隙に焼結合金粉末を充
填し同じ形をした押込パンチで加圧して高密度の粉末成
形体６ａとした後通常の焼結体の製法と同じ手法で焼結
し、焼結合金環部６を形成させる。従って基体４と焼結
合金環部６との締結手段はあくまで機械的がしめ様のも
のが主体であり凹凸のない平坦な面での鉄板と焼結材と
の接合手法によるものではない。
次に必要に応じてショットピーニングを施し １′ｌ。
た後■に示す如く、基体４に嵌合孔部７．７の孔あけ加
工を行ない、さらに第２図に示す如く、いずれか一方の
嵌合孔部７の周囲にピン止め用の溝部８を設けてカム部
９の製作が完了する。
工を行ない、さらに第２図に示す如く、いずれか一方の
嵌合孔部７の周囲にピン止め用の溝部８を設けてカム部
９の製作が完了する。
上記のカム部９を、別途に加工したカム軸部１０に（へ
）の如く温度差嵌め圧入嵌合し、更に第２図及び第３図
に示す如く段差ｔの嵌合部対１１で位置決めし、溝部８
にピン１２を差し込んで固定する。かようにカム体を軸
体に逐次セットしつ＼固定していくものである。
）の如く温度差嵌め圧入嵌合し、更に第２図及び第３図
に示す如く段差ｔの嵌合部対１１で位置決めし、溝部８
にピン１２を差し込んで固定する。かようにカム体を軸
体に逐次セットしつ＼固定していくものである。
このようにして軸部９に串差しされたカム部９の嵌合孔
部７．７の周囲でビーム、例、ｔはレーザまたは電子ビ
ーム１３により逐次逐一部分溶接しカム軸部１０と一体
化させる。溶接部１４の数は強度上数ケ所必要限度に応
じ、同時に溶接することが好ましい。そしてさらに必要
に応じて微量研削等の最終仕上げを施こしてカムシャフ
トが完成する。
部７．７の周囲でビーム、例、ｔはレーザまたは電子ビ
ーム１３により逐次逐一部分溶接しカム軸部１０と一体
化させる。溶接部１４の数は強度上数ケ所必要限度に応
じ、同時に溶接することが好ましい。そしてさらに必要
に応じて微量研削等の最終仕上げを施こしてカムシャフ
トが完成する。
上記の記載から明らかな如く、本発明においては中空鋼
材体の周囲に抑圧工具等を用いてカムプロフィル様の焼
結合金粉末成形体を形成せしめ、薄肉にも拘らず十分面
密度の焼結金属層を得ることができる。その結果、焼結
合金粉末の使用量を大巾に節減し得るとともに現状高品
質の焼結金属材と同品質の耐摩耗性に優れたカム当接面
とすることができる。
材体の周囲に抑圧工具等を用いてカムプロフィル様の焼
結合金粉末成形体を形成せしめ、薄肉にも拘らず十分面
密度の焼結金属層を得ることができる。その結果、焼結
合金粉末の使用量を大巾に節減し得るとともに現状高品
質の焼結金属材と同品質の耐摩耗性に優れたカム当接面
とすることができる。
また本発明においては専用研削盤を用いて大量にカム部
の荒研削ができるので従来のように１本のカムシャフト
にまとめた形で研削するのと比較して使用機椋等コスへ
るかに安価なものとなる。
の荒研削ができるので従来のように１本のカムシャフト
にまとめた形で研削するのと比較して使用機椋等コスへ
るかに安価なものとなる。
さらに従来の焼結接合法にみられるような大きな歪が発
生しないので全体的に研削１徐が減少し、そのため、組
付誤差による微少の歪分を、最終的に組立てられたカム
軸上で仕上加工すれば十分であり、カム研削盤の台数を
削減しうろこと等、原料費、設備費、作業工数のすべて
の面で合理化されカムシャフトを高品質レベルで安価に
量産できる効果がある。
生しないので全体的に研削１徐が減少し、そのため、組
付誤差による微少の歪分を、最終的に組立てられたカム
軸上で仕上加工すれば十分であり、カム研削盤の台数を
削減しうろこと等、原料費、設備費、作業工数のすべて
の面で合理化されカムシャフトを高品質レベルで安価に
量産できる効果がある。
第１図は実施例の工程図を表わし、（ｆ）は鋼片の平面
図、（ロ）はカップ形部材の平面図、（ハ）は基体の断
面図、に）は焼結合金環部を形成した基体の断面図、（
ホ）は孔あけ加工をしたカム部の断面図、（へ）は軸部
に嵌合したカム部の断面図を表わし、 第２図はカムシャフトの要部断面図を表わし、第３図は
第２図中Ａ−Ａ方向から視た断面図を表わす。 図中、 １・・・打抜き鋼片 ２・・・部材 ３・・・係止部 ４・・・基体 ４ａ・・・固定部 ５・・・筒体 ６・・・焼結合金環部 ６ａ・・・粉末成形体７・・・
嵌合孔部 ８・・・溝部 ９・・・カム部 １０・・・カム軸部 １１・・・嵌合部対 １２・・・ビン １３・・・電子ビーム １４・・・溶接部特許出願人
トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美 （ほか１名） ／＋１） 牙２図 ＬＡ 牙３図
図、（ロ）はカップ形部材の平面図、（ハ）は基体の断
面図、に）は焼結合金環部を形成した基体の断面図、（
ホ）は孔あけ加工をしたカム部の断面図、（へ）は軸部
に嵌合したカム部の断面図を表わし、 第２図はカムシャフトの要部断面図を表わし、第３図は
第２図中Ａ−Ａ方向から視た断面図を表わす。 図中、 １・・・打抜き鋼片 ２・・・部材 ３・・・係止部 ４・・・基体 ４ａ・・・固定部 ５・・・筒体 ６・・・焼結合金環部 ６ａ・・・粉末成形体７・・・
嵌合孔部 ８・・・溝部 ９・・・カム部 １０・・・カム軸部 １１・・・嵌合部対 １２・・・ビン １３・・・電子ビーム １４・・・溶接部特許出願人
トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美 （ほか１名） ／＋１） 牙２図 ＬＡ 牙３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 鋼板を所望のカムプロフィルより大きな相プロフィ
ルを有するカップ状の部材とする、■ 上記部材のプロ
フィル部に同時に塑性加工ないし別途に機械加工により
スプライン紋様を付与する工程、 ■ 前記の工程で得た１対の部材を対称接合し、接合部
を部分溶接１−で基体とする工程、■ 基体のプロフィ
ル部に焼結合金粉末を所望のプロフィルに合せて成形セ
ットし、焼成焼結してカム部とする工程、 ■ カム部の所定の部位に孔あけ加工し、該孔を基準に
してプロフィル部を荒研削する工程、■ 上記カム部を
軸部に嵌合し、ビンで位置決めした後、数個所でビーム
溶接する工程、及び ■ プロフィル部を仕上げ研削する工程からなることを
特徴とするカムシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11610384A JPS60257940A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | カムシヤフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11610384A JPS60257940A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | カムシヤフトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257940A true JPS60257940A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14678768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11610384A Pending JPS60257940A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | カムシヤフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257940A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429811A (en) * | 1992-02-07 | 1995-07-04 | Societe Francaise Hoechst | Process for the thermochemical decomposition of dinitrogen oxide |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11610384A patent/JPS60257940A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429811A (en) * | 1992-02-07 | 1995-07-04 | Societe Francaise Hoechst | Process for the thermochemical decomposition of dinitrogen oxide |
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