JPS6140014B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカムの摺動面をトーチにより加熱溶解
させて白銑硬化層を形成する方法および装置の改
良に関するものである。

従来、トーチによりカム摺動面に白銑硬化層を
形成するものは第１５図に示すように、マスター
カム軸０１と被加工カム軸０２とをモータ０３に
より同位相で回転させ、マスターカム軸０１に当
接する操作部材０４によりトーチ０５をガイド０
６に沿つて上下動させ、カム０７の摺動面０８を
トーチ０５により加熱溶解して白銑硬化層を形成
していた。

ところで、トーチ０５はガイド０６に対し常に
一定角度になつているため、トーチ０５の摺動面
０８に対する角度が被加工カム軸１２の回転に伴
い変化するため、トーチ０５先端に最短のカム摺
動面０８とトーチ０５の先端との間の長さが常に
変動し、よつて溶解深さと幅が摺動面０８におい
て均一でなくなり摺動面の強度耐摩耗性にばらつ
きを生じ、またトーチ０５から摺動面０８へ向つ
て飛ぶアークの方向が常に変化しているため、ト
ーチ０５より噴出するアルゴンのシールドガスに
アークが十分覆われず、溶解部が著しく酸化され
る惧れもあつた。

本発明は上記不具合を解消するもので、カム摺
動面をトーチにより加熱溶解して白銑硬化層を形
成するものにおいて、トーチをカム摺動面に対し
ほぼ一定角度で移動させることを特徴とするカム
摺動面の白銑硬化方法に係る第１発明、基礎円
部、同基礎円部とは曲率中心を異ならせ上記基礎
円部より小径の偏心円部および上記両円部を滑ら
かに接続する２つの接続部からなるカム摺動面を
トーチにより加熱溶解して白銑硬化層を形成する
ものにおいて、上記トーチをほぼ一方の接合部に
対し一定角度となるよう一方の接続部に沿つて基
礎円部から偏心円部へ向つて移動させて上記一方
の接続部を加熱溶解し、次にカムを偏心円部の曲
率中心軸回りに回転させて上記トーチにより偏心
円部を加熱溶解し、つづいて上記トーチをほぼ他
方の接続部に対し一定角度になるよう他方の接続
部に沿いかつ上記偏心円部から基礎円部に向つて
移動させて上記他方の接続部を加熱溶解させて白
銑硬化層を形成することを特徴とするカム摺動面
の白銑硬化方法に係る第２発明、基礎円部と偏心
円部と両円部を滑らかに接続する２つの接続部と
からなる摺動面を有するカムを偏心円部の曲率中
心を中心軸として回転可能に支持する支持機構、
同支持機構に設けられ同支持機構に一定位相で上
記カムを装着させる位置決め機構、上記支持機構
に支持された上記カムの摺動面に対するよう配設
され上記摺動面を加熱溶解するトーチ、同トーチ
を支持し同トーチを上記支持機構に支持された上
記カムの接続部に沿つて移動させる移動機構を有
することを特徴とするカム摺動面の白銑硬化装置
に係る第３発明、および基礎円部、同基礎円部と
は曲率中心を異ならせ上記基礎円部より小径の偏
心円部および上記両円部を滑らかに接続する２つ
の接続部からなるカム摺動面をトーチにより加熱
溶解し白銑硬化層を形成するものにおいて、一方
の接続部をほぼ水平に位置させて同一方の接続部
に沿つてかつ上記一方の接続部に対し一定の角度
になるようトーチを基礎円部から偏心円部へ向つ
て移動させて上記一方の接続部を加熱溶解し、次
にカムを偏心円部の曲率中心軸回りに回転させて
上記トーチにより偏心円部を加熱溶解し、つづい
て他方の接続部をほぼ水平に位置させて同他方の
接続部に沿つてかつ上記他方の接続部に対し一定
の角度になるようトーチを偏心円部から基礎円部
に向つて移動させて上記他方の接続部を加熱溶解
して白銑硬化層を形成することを特徴とするカム
摺動面の白銑硬化方法に係る第４発明からなつて
いる。

そして、トーチがカム摺動面に対して常に一定
角度に保持されているので、トーチからのアーク
の方向が一定である。

よつて、第１５図に示した従来例ではトーチの
カム摺動面に対する角度がトーチの移動に伴なつ
て変化し、トーチからのアークの方向が変動する
ため、カム摺動面のアーク先端位置がトーチの移
動によつて所定の軌跡を描かず、すでにアークが
通過した部分を再びアークが溶解して、溶解深さ
を大きくしすぎ、カムの形状がくずれやすい不具
合があり溶解幅をカム摺動面に対し十分に大きく
できなかつた。ところが、本発明においてはトー
チとカム摺動面との相対移動によりカム摺動面の
アーク先端位置がトーチの移動により所定の速さ
で動くので、所望の溶解深さ、溶解幅のカム摺動
面が得られ、所定の耐摩耗性をカム摺動面が有す
るものである。

また、アークの方向が常に一定するためシール
ドガスによるシール性が良好となるものである。

以下、本発明方法を実施例を用いて具体的に説
明する。

第１図〜第４図に示す第１実施例において、ト
ーチ１は第１図に示すようにモータ２により駆動
される駆動装置３により水平方向（第１図左右方
向）へ移動し、また同時に図示しないオシレータ
により紙面に垂直な方向に往復運動する。内燃機
関用のカム４は基礎円部５、同基礎円部５とは曲
率中心を異ならせ上記基礎円部５よりは小径の偏
心円部６、および上記基礎円部５と偏心円部６と
を滑らかに結ぶ接続部７，７′からなり、接続部
７，７′は基礎円部５に接続された部分Ａ−Ｂ，
Ｅ−Ｆは曲線状に形成され、偏心円部６へつなが
る部分Ｂ−Ｃ，Ｄ−Ｅはほぼ直線状に形成されて
いる。トーチ１は第４図に示すように、タングス
テン電極８、同タングステン電極８の囲りを覆う
ように設けられたガスノズル９を有している。

まず、予備ステツプとして厚みが13mmのカム４
を400℃に予熱する。

次に第１ステツプとして、カム４を第１図に示
すように接続部７のＢ−Ｃが水平になるように位
置させ、トーチ１の電極８をカム４のＡ点に対向
させる。このとき、電極８とカム４の摺動面との
距離は電極８がカム４のＢ−Ｃ間に対向したとき
に2.5mmになるように、また電極８がカム４のＢ
−Ｃ摺動面に垂直になるよう設定されている。ま
た、電極８とカム４とを図示しない電極に接続す
る。つづいて、第２ステツプとして第４図に示す
ようにガスノズル９よりアルゴンガスを８／
MINで噴出させ、また電極８をマイナス電位とし
て電極８とカム４との間に110Aの電流を供給す
る。すると電極８とカム４との間にアークが生じ
カム４の摺動面は直径約４mmの円状に加熱溶解さ
れる。これと同時にモータ２を駆動することによ
り駆動装置３により電極８を有するトーチ１を第
１図右方にＡ−Ｃまで水平に100mm／MINで移動
させる。このとき、トーチ１は同時にオシレータ
により第１図紙面垂直な方向に周期80回／MIN、
振幅６mmで振動される。よつて、電極８はほぼ直
径４mmの円状に摺動面を溶解しながら蛇行してカ
ム４の摺動面上をＡ→Ｃへ移動し、Ａ−Ｃまでの
摺動面を第４図に示すようにその中央部ほぼ幅10
mmにわたつて加熱溶解する。

次に電極８がＣ点に対向した位置に達すると第
３ステツプとして、トーチ１の駆動装置３による
移動だけが停止され、この停止と同時にカム４は
第２図に示すように偏心円部６の曲率中心を中心
軸として外周が100mm／MINの周速になるよう回
転し、第２ステツプと同様トーチ１の電極８は摺
動面上を相対的に直径約４mmの円形の加熱溶解点
を形成しながら100mm／MIN、振動数80回／
MIN、振幅６mmで移動し、Ｃ→Ｄまでの摺動面を
その中央部ほぼ幅10mmにわたつて加熱溶解する。

つづいて、電極８がＤ点に対向した位置に達す
ると、第４ステツプとして第３図に示すようにカ
ム４は接続部７′のＤ−Ｅ間を水平になるように
停止される。これと同時にモータ２により駆動装
置３を作動させてトーチ１を第３図Ｄ→Ｆへ100
mm／MINで移動させる。すると電極８は第２ステ
ツプと同様に振動数80回／MIN、振幅６mmで振動
しながら100mm／MINの速度で第３図右方へ移動
し、カム４のＤ−Ｆ間の摺動面をその中央部ほぼ
幅10mmにわたつて加熱溶解する。

よつて、カム４のＡ−Ｆ間の摺動面は加熱溶解
される。

次に、第５ステツプとしてトーチ１を第１図に
示す初期位置に戻し、またカム４を100℃まで自
然冷却（雰囲気で冷却）し、その後水却する。

これによりカム４のＡ−Ｆ間の摺動面に第４図
に示すように断面円弧状で最深部約２mmの白銑硬
化層（チル層）αとその周囲にマルテンサイト層
βが形成される。

なお、内燃機関用のカムの場合、カムの基礎円
部においてはカムは仕事をしないため、カム４に
おいてＦ→Ａの間における摺動面にチル層αを形
成する必要はない。

したがつて、カム摺動面のＢ−Ｅ間においては
電極８に対向する摺動面は常に水平に位置し、ま
たカム４が内燃機関用の吸排気弁開閉用であるた
め、Ａ−ＢおよびＥ−Ｆの曲率が大きくＡ点の傾
きが水平に対し小さいため、電極８によるカム摺
動面の溶湯が流下しないので、カム形状が変化す
ることが防止でき、また、電極８はほぼ常にカム
摺動面に対して垂直であるので、電極８とのアー
クにより加熱溶解されるカムの量は一定であるた
め、一定深さのチル層が常に得られ品質のコント
ロールが容易になるものであり、さらにカム摺動
面の左右両側は溶解しないため、カム形状の変化
を防止できる。すなわち、一定深さのチル層が得
られることからトーチの移動によりカム摺動面の
幅方向中央を10mmの幅で溶解することができる
が、従来の方法では８mmの幅でしか溶解できず、
この幅以上に溶解しようとしてトーチを往復動さ
せるとカム摺動面の縁部の形状がくずれてしま
う。よつて、従来方法に比べて広い幅のチル層を
形成できるので耐摩耗性にすぐれている。加え
て、電極８とカム摺動面とのなす角がほぼ一定で
あるので、アークは確実にアルゴンガスによりシ
ールドされ、加熱溶解部分に酸化物が混入するの
を防止できる。また、カム４は摺動面を加熱溶解
した後約100℃まで自然冷却し、急冷を避けるこ
とにより摺動面に残留歪が残りにくいものであ
る。なお、上記実施例においてＢ−Ｅ間における
電極８とカム摺動面との距離を2.5mmとしたが１
〜６mmであればよく、１mm未満だと電極８により
溶解された湯が飛んで電極８に付着し、また湯面
の波打によりアークが湯の波頭の部分との間に生
じる等による、アークの方向が一定とならないも
のである。また、上記距離が６mmを越ると、シー
ルドガスが風により吹き飛ばされてアーク全長を
シールドできなく、さらに大きな電力量を必要と
するため、実用上好ましくないものである。好ま
しい距離は２〜３mmである。

また、上記実施例において電極８はＢ−Ｅ間に
おいてカム摺動面に垂直になつているが、電極８
を第１図時計方向に０〜15゜傾けてもよいもので
ある。

さらに、上記実施例において、カム４を400℃
に予熱しているが、100℃〜500℃の範囲ならば良
く、100℃未満では溶解凝固時に表面にクラツク
が発生し、また500℃以上では自然冷却の効果が
少なくチル組織（白銑組織）が粗となり硬度が低
下する。

加えて、カム４を鋳造後そのまま上記実施例に
用いたのでは摺動面の黒皮表層の酸化性物質
（SiO₂，FeO，Fe₂O₃，Fe₃O₄等）は高温の溶湯中
のＣにより還元されてCOを発生しピンホールの
要因となるので、前工程にてカム摺動面上の黒皮
を除去することが望ましい。

上記実施例においては、電極８は水平方向に直
線運動するためカム４のＡ−ＢおよびＥ−Ｆ間に
おいては電極８はカム摺動面に対して垂直ではな
かつたが、電極８の移動軌跡をカム４のＡ−Ｆま
でにおいて常に垂直にすることにより、電極８と
カム摺動面との間は常に一定間隔になりＡ−Ｆ間
のすべてにおいて安定した一定の硬さのチル層が
確実に得られる。

なお、上記実施例において電極８をカム４に対
して100mm／MINで移動させているが、200mm／
MIN以下ならばよい。200mm／MINを越えるとオ
レシータによる振動数が後述するように溶湯の波
み打ち等により大きくできないため蛇行する電極
８の軌跡のピツチが大きくなり、摺動面の中央部
の一定の幅全域に渡り溶解することができなくな
り、未溶解部分を生じるチル層を形成しない部分
が発生する。

なお、加工サイクルの上からは速い方が好まし
いが、電流量およびオシレータの能力から80〜
120mm／MINが好ましいものである。

また、上記実施例において電流を110Aとした
が10〜150Aならば良く、10A以下では溶解深さ
がたりず、溶解深さを十分にするには極めてゆつ
くり電極８を移動するため加工能率が悪い。一
方、150Aを越ると摺動面が溶けすぎカム形状が
変化してしまい、カム形状を保持するようにする
ためには電極８とカム摺動面のスピードを上昇さ
せなければならないが、上記スピードを上昇させ
ると溶湯面がおどり（波打）、形状の安定化が計
れないため、あまり速く電極を移動させられず、
加えて電力量も大きくなりコストアツプになるも
のである。

したがつて、上記加工条件から100〜110Aが好
ましいものである。

さらに、上記実施例においてオシレータによる
電極８の振動数は、あまり小さいと作業能率が悪
く、また極めて大きいと上述のように溶湯面が波
み打ち、形状の安定化を得られず、加えてオシレ
ータの性能の大きなものおよびトーチ１を強固な
ものとしなければならず、さらに電流量も大きく
しなければならず、コストが高いという不具合を
も生ずるので好ましくは70〜110回／MINの振動
数である。

第５図に示す第２実施例はカム４のＣ−Ｄ間を
加熱溶解する時に電極８をカム４の摺動面の接線
が水平になる位置より第５図右方へ数mm移動させ
ることにより、摺動面の溶解を上記接線が水平に
なる以前から開始することにより、溶解された部
分が直ちにカム４の回転により傾斜することがな
く、よつてカム形状が変形するのが防止できるも
のである。

次に上記本発明方法を実施する装置を具体的に
説明する。

第６図〜第１２図に示す第３実施例において、
カムの白銑硬化装置１０は先ず第６図に示す予熱
ステーシヨン２０、吸気カム溶解ステーシヨン３
０、排気カム溶解ステーシヨン５０、燃料ポンプ
カム溶解ステーシヨン８０、第２搬送装置９０、
冷却ステーシヨン９９０を有している。

予熱ステーシヨン２０は第１搬送装置２１と予
熱装置２２とからなつている。第１搬送装置２１
は第７図に示すように、油圧シリンダ２３と同油
圧シリンダ２３により上下動される支持部材２４
とを有し、２本のレール２５は上記支持部材２４
上に平行に第６図左右方向に往復動自在に設けら
れ、上面にカムシヤフトの受台２７を等間隔に３
個所有している。油圧シリンダ２６は第７図に示
すように上記支持部材２４に固着され、作動ロツ
ドを上記２本のレール２５に係止している。通電
抵抗によりカムシヤフトを加熱する予熱装置２２
は予熱電源ユニツト２２１と係止ユニツト２２２
とを有し、このユニツト２２１には第１第２出力
端子２２３，２２３′を有し、この端子２２３，
２２３′は端面を平面状に形成している。係止ユ
ニツト２２２は上記２つの出力端子２２３，２２
３′と対向する第１第２移動ロツド２２４，２２
４′を有し、第１第２に移動ロツド２２４，２２
４′はユニツト本体２２５に対し第６図上下方向
に移動自在に支持され、２つの連結部材２２６に
より２つの移動ロツド２２４，２２４′は一体化
されている。油圧シリンダ２２７はユニツト本体
２２５に固着され、作動ロツド２２８は連結部材
２２６に固着されている。上記移動ロツド２２４
は予熱電源ユニツト２２１に接続され、出力端子
２２３とロツド２２４との間に加熱体であるカム
シヤフトを挾持することにより電流回路が形成さ
れる。

吸気カム溶解ステーシヨン３０は駆動ユニツト
３１と追従ユニツト３２とトーチ装置４９とから
なつている。駆動ユニツト３１は第６図に示すよ
うに主軸回転モータ３３の出力軸を歯車列による
伝導機構３４を介して４本の主軸３５〜３８に連
結している。なお、４本の主軸３５〜３８は伝導
機構３４に対し第６図上下方向に移動可能に連結
されている。主軸３５は第８図に示すように軸受
３９によりベース部材４０に左右方向に移動可能
に支持され、先端に第９図に示すようにカムシヤ
フト１００を支持する円錐台状のセンタ部材４１
を有している。なお、センタ部材４１の中心軸
O₄は第９図に示すように主軸３５の回転中心軸
O₃とは異なり、主軸３５の初期位置においてO₄
はO₃の下方に位置している。また、ピン４２は
主軸３５にその中心軸線に平行に出没自在に形成
され、大径部４２１と小径部４２２とを有し、ス
プリング４３により第９図右方へ付勢されてい
る。また、溝４２３は大径部４２１と小径部４２
２とに設けられ、大径部４２１における部分が小
径部４２２における部分より第９図上方に位置し
ている。ロツド４２４は主軸３５に第９図に示す
ように上下方向に移動自在に形成され図示しない
スプリングにて、ピン４２に下端が当接するよう
付勢され、上端をベース部材４０に設けられた無
接点スイツチ（近接スイツチ）４２５に対向させ
ている。また、主軸３６〜３８も第８図に示した
主軸３５と同様に形成され、センタ部材、ピン、
スプリング、ロツドを有している。さらにベース
部材４０も各ロツドに対向して無接点スイツチを
有している。なお、このピン４２の位置は４つの
主軸３５，３６，３７，３８において90゜づつ回
転位相がづれて設けられている。主軸回転角度位
置決装置４４はベース部材４０に固着された油圧
シリンダとこの油圧シリンダにより上下動し、上
昇時に各主軸３５〜３８に形成された穴に挿入可
能なピンとからなつている。このピンは各主軸が
規定位相（初期位相）にあるときに各主軸の穴に
対向する。オシレータ４５は第６図に示すように
ベース部材４０に２つのモータ４６，４６を設
け、一つのモータ４６は回転軸に歯車を介して２
つの偏心カムを連動している。一方の偏心カム４
７は第８図に示すように主軸３５に固着された環
状の溝部材４８の凹溝内に位置し、モータ４６が
回転することにより偏心カム４７が凹溝内で回転
し、主軸３５を第８図右方に周期的に付勢する。
また、主軸３６〜３８についても同様にモータ４
６に連動した偏心カムが各主軸に設けられた環状
の溝部材に係合し、主軸３６〜３８を第６図下方
へ周期的に付勢する。上記ベース部材４０は基台
４０１に設けられた油圧シリンダ４０２により第
８図の左右方向に移動自在に基台４０１に支持さ
れている。

トーチ装置４９は基台４０１に固着され第６図
のベース部材４０の左右に設けられた脚４９１と
同両脚４９１に固着され第６図左右方向に延びコ
字型断面を有したフレーム４９２と同フレーム４
９２の左端に設けられたモータ４９３の回転軸に
連結され上記フレーム４９２上を左右に延びたウ
オーム軸４９０と第８図に示すように上記ウオー
ム軸４９０に噛み合う歯を有しフレーム４９２の
溝内を移動するスライダ４９４とを有している。
板部材４９５は上記スライダ４９４に固着され、
上端にフレーム４９２の上面に突出したフランジ
部に係合されて第８図右方には移動できず、かつ
上記フレーム４９２の上面上を転動するローラ４
９６を有している。また、板部材４９５の下端に
はフレーム４９２の下面に突出したフランジ部を
板部材４９５と共働して挾持するストツパ４９７
が設けられている。アーム４９８〜５０１は第６
図に示すように等間隔にかつ水平に板部材４９５
に固着され、先端にはトーチ５０２〜５０５を有
している。このトーチ５０２〜５０５は第５図に
示したと同様に構成され、タングステン電極と同
タングステン電極を覆うガスノズルとを有し、ガ
スノズルからはアルゴンガスをシールド用として
噴出する。また、タングステン電極は図示しない
電極に接続されマイナス電位が与えられるもので
ある。上記トーチ５０２の電極は主軸３５にカム
シヤフト１００が係止されたときに第１気筒の吸
気バルブを開閉する第１吸気カム１０１に対向す
るよう配設され、トーチ５０３の電極は主軸３６
にカムシヤフト１００が係止されたときに第３気
筒の吸気バルブを開閉する第３吸気カム１０２に
対向するよう配設され、トーチ５０４の電極は主
軸３７にカムシヤフト１００が係止されたときに
第４気筒の吸気バルブを開閉する第４吸気カム１
０３に対向するよう配設され、トーチ５０５の電
極は主軸３８にカムシヤフト１００が係止された
ときに第２気筒の吸気バルブを開閉する第２吸気
カム１０４に対向するよう配設されている。

追従ユニツト３２は駆動ユニツト３１に対向し
て基台４０１上に設けられている。追従ユニツト
の本体３２１は互いに連結された４本の円筒体３
２２〜３２５を第６図上下方向に移動自在に設
け、この円筒体３２２〜３２５は駆動ユニツト３
１の主軸３５〜３８にそれぞれ対向している。上
記円筒体３２２は第８図に示すようにその外周に
ピストン３２６を形成し、このピストン３２６と
円筒体３２２の外周と本体３２１とで油圧シリン
ダ３２７を形成している。副軸３２８〜３３１は
各円筒体３２２〜３２５内に第６図上下方向に移
動自在にかつ中心軸O₃回りに回転自在に支持さ
れ、先端部にはカムシヤフト１００の回転軸中心
軸を支持するセンタ部３３２を有し、このセンタ
部３３２の中心軸O₄は副軸３２８の中心軸O₃よ
り下方になるよう位置している。円筒体３２２の
第８図左右端には副軸３２８の抜け止めが設けら
れている。スプリング３３３は副軸３２８の外周
に嵌装され、右端を各円筒体３２２に設けられた
ストツパにまた左端を副軸に設けられたストツパ
に当接係止され副軸３２８を第８図左方へ付勢し
ている。また、各円筒体３２３〜３２５および副
軸３２９〜３３１も円筒体３２２と副軸３２８と
それぞれ同様に構成されている。副軸３２８〜３
３１は第１０図に示すようにセンタ部の下方に垂
下するノブ３３４をそれぞれ有しこのノブ３３４
は駆動板３３５の突起３３６に係合する。駆動板
３３５は円筒体３２２〜３２５に固着された油圧
シリンダ３３７により第１０図左右方向に往復動
する。そして、ノブ３３４、駆動板３３５、油圧
シリンダ３３７から副軸の回転角度位置決め装置
が形成されている。

排気カム溶解ステーシヨン５０は吸気カム溶解
ステーシヨン３０と同様に構成され、駆動ユニツ
ト５１と追従ユニツト５２とトーチ装置６２とか
らなり、駆動ユニツト５１はベース部材５３に支
持されたモータ５４とこのモータ５４に連結され
た伝動機構５５とこの伝動機構５５にスプライン
結合等により第６図上下方向に移動可能に連結さ
れかつベース部材５３に上記上下方向に移動自在
に支持された４本の主軸５６〜５９とを有してい
る。そして、この主軸５６〜５９の間隔は吸気カ
ム溶解ステーシヨン３０の４本の主軸３５〜３８
の間隔と同一である。上記主軸５６〜５９にはカ
ムシヤフト１００を支持するセンタ部材が設けら
れ、このセンタ部材はカムシヤフト１００の軸心
軸O₁と一致し、主軸５６〜５９の回転軸O₃とは
異なり、この両軸O₁，O₃の関係は第９図に示す
ものと同様である。さらに、上記主軸５６〜５９
の先端面には第９図に示す吸気カム溶解ステーシ
ヨン３０と同様にピンを有し、主軸５６〜５９に
係止されるカムシヤフト１００の位相決めをこの
ピンにより行ない、このピンの位置は主軸５６〜
５９において互いに90゜づつ位相をずれて設けら
れている。オシレータ６０は２つのモータ６１，
６１と同モータ６１，６１に歯車を介してそれぞ
れ２つづつの偏心カムを連結し、この偏心カムを
各主軸５６〜５９に設けられた凹状溝部材に係合
させ、モータ６１，６１を回転させることにより
主軸５６〜５９は第６図下方に周期的に付勢され
る。上記ベース部材５３は図示しない油圧シリン
ダにより第６図上下方向に移動する。また、上記
主軸５６〜５９の第６図下部には図示しないロツ
ドが設けられ、ピンが主軸５６〜５９から突出す
るとロツドも突出し、ピンが主軸内方へ移動する
とロツドは主軸５６〜５９内に没し、このロツド
は図示しない無接点スイツチに対向している。

トーチ装置６２はベース部材５３の第６図左右
に設けられた脚６４と同両脚６４間に延びたコ字
型断面を有するフレーム６５と同フレーム６５の
右端に設けられたモータ７６と同モータ７６の出
力軸に装着されフレーム６５中を延びるウオーム
軸に噛み合いフレーム６５内に嵌合しフレーム６
５をガイドとして第６図左右方向へ移動するスラ
イダと同スライダに固着された板部材６６と同板
部材６６に枢支され同板部材６６が第６図下方へ
移動するのを抑制しフレーム６５上を転動するロ
ーラ６７とを有し、板部材６６には４本のアーム
６８〜７１が等間隔で設けられ、各アーム６８〜
７１の先端にはトーチ７２〜７５が設けられてい
る。各トーチ７２〜７５は第４図に示すトーチと
同様にタングステン電極と同電極を囲むガスノズ
ルとを有し、ガスノズルからはアルゴンガスを噴
出し、タングステン電極は電源に接続されてマイ
ナス電位が与えられるものである。またトーチ７
２の電極は主軸５６にカムシヤフト１００が係止
されたときに第３気筒の排気バルブを開閉する第
３排気カム１０５に対向するよう配設され、トー
チ７３の電極は主軸５７にカムシヤフト１００が
係止されたときに第４気筒の排気バルブを開閉す
る第４排気カム１０６に対向するよう配設されト
ーチ７４の電極は主軸５８にカムシヤフト１００
が係止されたときに第２気筒の排気バルブを開閉
する第２排気カム１０７に対向するよう配設さ
れ、トーチ７５の電極は主軸５９にカムシヤフト
１００が係止されたときに第１気筒の排気バルブ
を開閉する第１排気カム１０８に対向するよう配
設されている。

追従ユニツト５２は駆動ユニツト５１に対向し
て設けられ、基台４０１に固定された本体５２１
と同本体５２１に第６図上下方向に移動可能に設
けられた円筒体５２２〜５２５とを有し、円筒体
５２２〜５２５の外周面に突設されたピストン部
と円筒体５２２〜５２５の外周面と本体５２１と
により油圧シリンダを形成し、この油圧シリンダ
により各円筒体５２２〜５２５は第６図上下方向
に移動する。副軸５２６〜５２９は上記各円筒体
５２２〜５２５にそれぞれ円筒体の軸線方向に移
動可能でかつ円筒体５２２〜５２５に対して上記
軸線回りに回転可能に装着され、それぞれ主軸５
６〜５９に対向している。上記副軸５２６〜５２
９または主軸５６〜５９の各センタ部に対向する
位置にセンタ部を配設している。なお、副軸５２
６〜５２９は円筒体に設けられた抜け止めにより
円筒体５２２〜５２５から抜け出ないようになつ
ている。また、副軸５２６〜５２９と円筒体５２
２〜５２５との間には図示しないスプリングが介
装され、副軸５２６〜５２９を第６図上方へ付勢
している。さらに、副軸５２６〜５２９には下方
へ延びた図示しないノブが形成され、このノブは
円筒体５２２〜５２５に固着された油圧シリンダ
に連結された駆動板により回動されるもので、ノ
ブ、駆動板、油圧シリンダにより副軸の回転角度
位置決め装置が形成されている。

燃料ポンプカム溶解ステーシヨン８０も吸気カ
ム溶解ステーシヨン３０とほぼ同様に駆動ユニツ
ト８１、トーチ装置８２および追従ユニツト８３
を有し、駆動ユニツト８１はベース部材８４に支
持されたモータ８５とこのモータ８５に連結され
た伝動機構８６とこの伝動機構８６に結合された
主軸８７とを有している。同主軸８７にはカムシ
ヤフト１００を支持するセンタ部とカムシヤフト
１００との位相を決めるピンとを設け、さらにベ
ース部材８４に設けられた図示しない油圧シリン
ダにより上昇する棒が挿入される穴が主軸８７に
は形成され、加えて、上記主軸８７のピンがカム
シヤフト１００に挿入されると主軸８７から突出
し無接点スイツチをONにさせるロツドを主軸は
有している。ベース部材８４は図示しない油圧シ
リンダにより基台４０１に第６図上下方向に移動
可能に支持されている。トーチ装置８２は基台４
０１に設けられたフレーム８２１と同フレーム８
２１に設けられたモータ８２２と同モータ８２２
により回転され第６図左右方向に延びたウオーム
軸８２３と同ウオーム軸８２３に噛み合いフレー
ム８２１によりガイドされて第６図左右方向に移
動するスライダ８２４と同スライダ８２４に設け
られ第６図下方に延びたアーム８２５と同アーム
８２５に設けられカムシヤフト１００の燃料ポン
プ駆動カム１０９に対向するトーチ８２６とから
なり、トーチ８２６は第４図と同様タングステン
電極８とガスノズル９とを有している。追従ユニ
ツト８３は基台４０１に固定された本体８８と本
体８８に油圧シリンダを介して第６図上下方向に
移動可能にかつ回転可能に形成された副軸８９と
同副軸８９から下方へ延びた突起に係合する駆動
板を有し上記本体８８に固着された油圧シリンダ
とからなつている。上記副軸８９はその回転軸と
中心を異ならせたセンタ部材を有している。

第２搬送装置９０は吸気カム溶解ステーシヨン
３０、排気カム溶解ステーシヨン５０、燃料ポン
プカム溶解ステーシヨン８０の各駆動ユニツト３
１，５１，８１と上記各ステーシヨン３０，５
０，８０の各追従ユニツト３２，５２，８３との
間に設けられ、第１搬送装置２１と同様に構成さ
れ昇降用の油圧シリンダ９１と同油圧シリンダ９
１により上下動される支持部材９２と同支持部材
９２上を油圧シリンダ９３により第６図左右方向
に往復動する２本のレール９４とを有し、レール
９４上にはカムシヤフト１００の受台９５が吸気
カム溶解ステーシヨン３０の主軸３５と主軸３６
との間のピツテと同様に14個設けられている。受
台９５の第１番目はレール９４の左端に、第２番
目〜第５番目は主軸３５〜３８に対向した位置よ
りいく分第６図右方に、また第６第７番目は吸気
カム溶解ステーシヨン３０と排気カム溶解ステー
シヨン５０との間に設けられ、第８番目〜第11番
目は排気カム溶解ステーシヨン５０の主軸５６〜
５９にそれぞれ対応した位置よりいく分第６図右
方に設けられ、第12第13番目は排気カム溶解ステ
ーシヨン５０と燃料ポンプカム溶解ステーシヨン
８０との間に設けられ第14番目は燃料ポンプカム
溶解ステーシヨン８０の主軸８７に対応した位置
よりいく分右方に設けられている。上記レール９
４は油圧シリンダ９３により受台９５の１ピツチ
分だけ往復動する。また、レール９４の下死点は
第１搬送装置２１のレール２５の下死点より高
く、上死点は受台９５上のカムシヤフト１００の
中心軸が主軸３５〜３８，５６〜５９，８７のセ
ンタ部に対向するように油圧シリンダ９１の上下
ストロークが形成されている。また、２本のレー
ル９４の間隔は２本のレール２５の間隔より狭
い。なお、支持台９６〜９９は基台４０１に設け
られ、レール９４が初期位置のときの第６第７第
12第13番目の受台９５に対応しかつレール９４の
下死点と中間点との間の高さに設けられている。

冷却ステーシヨン９９０はチエンコンベア９９
１とシヤワー装置９９２とを有している。２本の
チエンよりなるチエンコンベア９９１は２つのチ
エンの間隔がレール２５と同一に形成され、また
レール９４の上死点と下死点の中間の高さに位置
している。シヤワー装置９９２はチエンコンベア
９９１の右部上に設けられ、チエンコンベア９９
１上のカムシヤフト１００を水冷するものであ
る。

カムシヤフト１００は第１１図に示すように直
列４気筒の内燃機関の吸排弁を駆動するもので、
第１気筒の吸気バルブを開閉する第１吸気カム１
０１、第２気筒の吸気バルブを開閉する第２吸気
カム１０４、第３気筒の吸気バルブを開閉する第
３吸気カム１０２および第４気筒の吸気バルブを
開閉する第４吸気カム１０３を有し、また第１気
筒の排気バルブを開閉する第１排気カム１０８、
第２排気筒の排気バルブを開閉する第２排気カム
１０７、第３気筒の排気バルブを開閉する第３排
気カム１０５および第４気筒の排気バルブを開閉
する第４排気カム１０６を有し、さらに第２排気
カム１０８と第３吸気カム１０２との間に燃料ポ
ンプ駆動カム１０９を設けている。そして、各カ
ムの形状は第１図に示すように基礎円部５と偏心
円部６と両円部を滑らかに接続する２つの接続部
７，７′とからなつている。また、第３吸気カム
１０２は第１吸気カム１０１に対して90゜位相が
進んだ状態でシヤフトに形成され、第４吸気カム
１０３は第３吸気カム１０２に対して90゜位相が
進んだ状態でシヤフトに形成され、第２吸気カム
１０４は第４吸気カム１０３に対して90゜位相が
進んだ状態（すなわち第１吸気カム１０１に対し
て90゜位相が遅れた状態）でシヤフトに形成され
ている。第４排気カム１０６は第３排気カム１０
５に対して90゜位相が進んだ状態でシヤフトに形
成され、第２排気カム１０７は第４排気カム１０
６に対して90゜位相が進んだ状態でシヤフトに形
成され、第１排気カム１０８は第２排気カム１０
７に対して90゜位相が進んだ状態（第３排気カム
１０５に対して90゜位相が遅れた状態）でシヤフ
トに形成されている。また、第１排気カム１０８
は第１吸気カム１０１に対して90゜位相が遅れて
形成されている。カムシヤフト１００の両端中央
には穴が形成され、また第１吸気カム１０１側の
端面にはカムシヤフトの位相を決める孔が形成さ
れている。

以下、上記構造に従つて作用を説明する。

まず、第７図に示す第１搬送装置２１の支持部
材２４を油圧シリンダ２３により上死点まで上昇
させる。ここで、レール２５の左端に設けられた
受台２７に第１１図に示すカムシヤフト１００を
載置する。そして、上記カムシヤフト１００が載
置されたのを検出すると自動的に油圧シリンダ２
６は伸長してレール２５を第６図右方へ移動さ
せ、カムシヤフト１００を予熱電源ユニツト２２
１の第１出力端子２２３に対向させる。すると、
これをリミツトスイツチが検出し、係止ユニツト
２２２の油圧シリンダ２２７を収縮させて作動ロ
ツド２２８を第６図上方へ移動させ、これにより
第１移動ロツド２２４は第６図に示すようにカム
シヤフト１００の一端面に当接し、さらにカムシ
ヤフト１００の他端面を第１出力端子２２３に押
圧当接させる。上記カムシヤフト１００が第１出
力端子２２３と第１移動ロツド２２４との間に係
止されたのを検知すると第１搬送装置２１の油圧
シリンダ２３を自動的に下降させて下死点にレー
ル２５を位置させ、また同時に油圧シリンダ２６
を収縮させてレール２５を第６図左方へ移動させ
てレール２５は初期位置に戻る。

そして、カムシヤフト１００に予熱電源ユニツ
ト２２１から1000Aの電流を流し、この電流とカ
ムシヤフト１００の抵抗によりカムシヤフト１０
０は発熱し200℃程度になる。すると、第１搬送
装置２１の油圧シリンダ２３が作動してレール２
５を上死点に位置させるとレール２５の中間部に
設けた受台２７がカムシヤフト１００を下方から
支持し、係止ユニツト２２２の油圧シリンダ２２
７を伸長させて、第１移動ロツド２２４を第６図
下方へ移動させる。よつて、カムシヤフト１００
は上記受台２７上に載置される。これを自働的に
検出して油圧シリンダ２６はレール２５を第６図
右方へ移動させて、カムシヤフト１００を第２出
力端子２２３′に対向させる。すると、自働的に
係止ユニツト２２２の油圧シリンダ２２７が作動
して作動ロツド２２８を収縮させ、第２移動ロツ
ド２２４′をカムシヤフト１００の一端に押圧当
接させ、これによりカムシヤフト１００の他端を
第２出力端子２２３′に押圧係止させる。これを
リミツトスイツチにより検出して油圧シリンダ２
３を収縮させレール２５を下降させ、次に油圧シ
リンダ２６を収縮させて第６図左方へ移動させ、
第６図の状態にレール２５を位置させる。

そして、第２出力端子２２３′と第２移動ロツ
ド２２４′との挾持されたカムシヤフト１００は
第２出力端子２２３′からの通電（約1000A）に
より発熱し、約400℃に加熱される。

なお、第１第２出力端子２２３，２２３′にお
ける通電時間は後述する吸気カム溶解ステーシヨ
ン３０におけるカム摺動面溶解工程時間と連動し
ている。

上記カムシヤフト１００が400℃に加熱される
と、自動的に油圧シリンダ２３が伸長してレール
２５を上昇させ右端に設けられた受台２７がカム
シヤフト１００を下方から支え、これをリミツト
スイツチで検知して油圧シリンダ２２７を伸長さ
せて第２移動ロツド２２４′をカムシヤフト１０
０から離脱させる。すると、自働的に油圧シリン
ダ２６が伸長してカムシヤフト１００を第２搬送
装置９０の下死点に位置するレール９４に形成さ
れた第１番目の受台９５の上方に位置させる。そ
して、自働的に油圧シリンダ２３を収縮させてレ
ール２５を下死点まで移動させる。ここで、レー
ル９４の下死点がレール２５の下死点より高いた
め、レール２５上のカムシヤフト１００は初期位
置にあるレール９４の第１番目の受台９５に載置
される。レール２５が下死点に達すると油圧シリ
ンダ２６が収縮してレール２５は第６図に示す初
期位置に戻る。

ここで、第１番目の受台９５に載置されたカム
シヤフト１００は第１図に示すように第１吸気カ
ム１０１の接続部Ｂ−Ｃが水平になるように位置
されている。

次に、上記カムシヤフト１００が上記受台９５
に載置されたのを検出すると、自動的に第２搬送
装置９０の油圧シリンダ９１が作動してレール９
４を中間位置まで上昇させ、つづいて自動的に油
圧シリンダ９３が作動してレール９４を第６図右
方へ移動させ、第１番目の受台９５が主軸３５の
下方に達すると、油圧シリンダ９３の作動が停止
し、油圧シリンダ９１が作動してレール９４を上
死点まで上昇させてカムシヤフト１００を主軸３
５と副軸３２８とに対向させる。すると、自働的
に油圧シリンダ９１が作動して支持部材９２を上
昇させ上記受台９５上のカムシヤフト１００の両
端面に形成された穴を吸気カム溶解ステーシヨン
３０の主軸３５に設けられたセンタ部４１と副軸
３２８に設けられたセンタ部３３２とにそれぞれ
対向させる。

すると、第８図に示す駆動ユニツト３１の油圧
シリンダ４０２が作動してベース部材４０を右方
へ移動させ主軸３５のセンタ部材４１をカムシヤ
フト１００の左端面の穴に挿入する。これと同時
に主軸３５の右端面に突出したピン４２がスプリ
ング４３の付勢力によりカムシヤフト１００の左
端面上部に形成された孔に挿入され、主軸３５と
カムシヤフト１００との位相決めが行なわれる。

また、これと同時に追従ユニツト３２の油圧シ
リンダ３７が作動して円筒体３２２を左方へ移動
させ、副軸３２８のセンタ部３３２をカムシヤフ
ト１００の右端面の穴に挿入する。これにより、
カムシヤフト１００は駆動ユニツトと追従ユニツ
ト３２との一定位相で挾持される。

またこのとき、主軸３５にはベース部材４０に
設けられた主軸回転角度位置決装置４４のピンが
油圧シリンダにより挿入されている。よつて、主
軸３５は規定位置で停止され、またこの主軸３５
に対しカムシヤフト１００は所定位相で係止され
ている。加えて、カムシヤフト１００は副軸３２
８に対しても所定位相で係止されている。

すると、主軸３５のピン４２がカムシヤフト１
００の孔に挿入されることにより第９図に示され
るようにピン４２の大径部４２１によりロツド４
２４が上方へ移動されて、無接点スイツチ４２５
にロツド４２４が近接対向し、上述のように主軸
３５にカムシヤフト１００が正しく装着されてい
ることが駆動ユニツト３１、トーチ装置４９、第
２搬送装置９０に伝達される。

次に、第２搬送装置９０の油圧シリンダ９１を
作動させて、レール９４を下降させ、つづいて油
圧シリンダ９３を作動させてレール９４を第６図
左方に移動させ第６図に示す初期位置に戻す。

すると、カムシヤフト１００の第１吸気カム１
０１のカム摺動面の基礎円部（第１図Ａ点）とト
ーチ５０２のタングステン電極８とが対向してい
る。ここで、上記タングステン電極８をマイナス
電位にしてカム１０１とタングステン電極８との
間に１１０Ａの電気を流し、電極８とカム１０１
との間にアークを生じさせ、電極８に対向したカ
ム１０１の摺動面（第１図Ａ点）を溶解させる。
また同時に駆動ユニツト３１のオシレータ４５を
作動させる。すなわち、モータ４６を回転させ、
これにより偏心カム４７を回転させ、溝部材４８
を周期的に第８図右方へ押圧移動させる。これを
固着した主軸３５とさらに主軸３５に連絡された
カムシヤフト１００および副軸３２８とを第８図
右方へ断続的に押圧する。ところで、副軸３２８
と円筒体３２２との間には与荷重30〜100Kgのス
プリング３３３が設けられているので、偏心カム
４７が溝部材４８を押圧しないときには、上記ス
プリング３３３の付勢力により第８図左方へ副軸
３２８、カムシヤフト１００、主軸３５を押圧
し、上記偏心カム４７とスプリング３３３とによ
り主軸３５、カムシヤフト１００、副軸３２８は
第８図左右方向へ80回／MINで振動される。これ
により、トーチ５０２に対して第１吸気カム１０
１は第８図左右方向へ振動し、電極８は相対的に
第１吸気カム１０１に対し第１吸気カム１０１の
全副より狭い範囲の振副（例えばカム副が13mmの
ときは電極８との相対的振副は６mm）で移動す
る。

ここで、トーチ装置４９のモータ４９３を駆動
させて、ウオーム軸４９０を一方向に回転させ
る。すると、ウオーム軸４９０に噛み合つたスラ
イダ４９４は第６図右方へ直線的に移動して電極
８を第１図に示すカムのＡ点からＣ点まで100
mm／MINで移動し、Ｃ点でモータ４９３の回転が
止まりトーチ５０２は停止する。

すると、直ちに駆動ユニツト３１の主軸回転モ
ータ３３が回転し、この回転力が伝達機構３４を
介して主軸３５に伝えられ、これにより主軸３５
はその中心軸線O₃回りに回転する。ところで、
主軸３５に装着されたカムシヤフト１００の第１
吸気カム１０１の偏心円部曲率中心O₂は上記軸
線O₃に一致しているので、第２図に示すように
第１吸気カム１０１は曲率中心O₂を中心として
回転し、カムのＣ点からＤ点までがトーチ５０２
の電極８の前面を通過し、第１吸気カム１０１の
摺動面の第２図Ｃ点からＤ点までが溶解される。
このとき、オシレータ４５は作動している。また
第１吸気カム１０１のＣ点からＤ点までの周速は
100mm／MINである。そして、第１吸気カム１０
１のＤ点が電極８に対向すると主軸回転モータ３
３の回転が停止し、第１吸気カム１０１は第３図
に示すように接続部（Ｄ−Ｅ）７′が水平になつ
た状態で停止する。

上記停止に応じて自働的に、トーチ装置４９の
モータ４９３が回転してスライダ４９４を第６図
右方へ移動させ、第３図に示すようにスライダ４
９４の上記移動によりトーチ５０２はカムのＤ点
からＦ点に対向する位置まで移動し、カムのＤ点
からＦ点までを溶解する。

そして、Ｆ点に対向した位置まで電極８が移動
すると、これを検知して自働的にモータ４９３を
逆転させて電極８を第１図に示す初期位置に戻
す。また、同時に第１２図に示すように主軸回転
モータ３３を回転させてカムシヤフト１００を実
線の状態から偏心円部の曲率中心O₂を中心にし
て時計方向に回動させて２点鎖線の状態に位置さ
せる。すると、第１２図に破線で示すように第３
吸気カム１０２の接続部（Ｂ−Ｃ）７が水平に位
置している。

ここで、上記２点鎖線状態に第１吸気カム１０
１が位置したのをリミツトスイツチで検出し、こ
の検出信号により第２搬送装置９０の油圧シリン
ダ９１を伸長させて、レール９４を中間点まで上
昇させ、第２番目の受台９５がカムシヤフト１０
０を下方から支える。レール９４が上昇して上記
カムシヤフト１００を支えると、自働的に駆動ユ
ニツト３１の油圧シリンダ４０２を作動させてベ
ース部材４０を第８図左方へ移動させて、主軸３
５のセンタ部材４１をカムシヤフト１００から離
脱させ、また同時に追従ユニツト３２の油圧シリ
ンダ２７を作動させて、円筒体３２２を第８図右
方へ移動させ、副軸３２８のセンタ部３３２から
カムシヤフト１００を離脱させ、カムシヤフト１
００は第２番目の受台９５に載置される。

また、上記主軸３５は主軸回転モータ３３の作
動により回転され第９図に示す初期位置に戻され
る。すると、主軸回転角度位置決装置４４は自動
的に作動して、ピンを主軸３５の穴に挿入し、主
軸３５の位相が正しく初期位置に戻つたことを確
認する。さらに同時に、第１０図示すように追従
ユニツト３２の油圧シリンダ３３７を作動させて
駆動板３３５を右方へ移動させ、駆動板３３５に
形成された突起３３６が副軸３２８を反時計方向
に回動させて初期位置に戻す。すると上記油圧シ
リンダ３３７は再び第１０図の状態に自動的に復
帰する。次に、上記カムシヤフト１００が第２番
目の受台９５に載置されると、これを検出して自
動的に第２搬送装置９０の油圧シリンダ９３が作
動してレール９４を第６図右方へ移動し、上記受
台９５が主軸３６の下方に達すると自動的に油圧
シリンダ９３が停止し、油圧シリンダ９１が作動
してレール９４を上死点まで上昇させる。これに
よりカムシヤフト１００は主軸３６のセンタ部と
副軸３２９のセンタ部とに対向する。

上記上死点に達したことをリミツトスイツチで
検出すると、自動的に駆動ユニツト３１の油圧シ
リンダ４０２を作動させて主軸３６のセンタ部を
カムシヤフト１００の一端面の穴に挿入し、この
とき同時に主軸３６に設けられたピンもカムシヤ
フト１００の一端面に挿入され、カムシヤフト１
００の主軸３６に対する位置決めが行なわれる。
また、同時に追従ユニツト３２の油圧シリンダ３
２７が作動して円筒体３２３を第６図上方へ移動
させ、副軸３２９のセンタ部をカムシヤフト１０
０の他端面に形成された穴に挿入する。これによ
り、カムシヤフト１００は駆動ユニツト３１およ
び追従ユニツト３２に係止される。すると、これ
を主軸３６に設けられたロツドが無接点スイツチ
をONにすることにより検出して第２搬送装置９
０の油圧シリンダ９１が作動してレール９４を下
死点まで移動させ、つづいて油圧シリンダ９３を
収縮作動させてレール９４を第６図左方へ動か
し、初期位置に復帰させる。同時に上記ON信号
により主軸回転角度位置決装置４４が作動して同
位置決装置４４と主軸３６との係合を解除させ
る。このとき、第３吸気カム１０２がトーチ５０
３に対向する。すなわち、第１図に示すようにカ
ム１０２のＡ点にトーチ５０３の電極８が対向し
ている。すると、第１吸気カム１０１の摺動面を
トーチ５０２で溶解したと同様にトーチ装置４９
のモータ４９３、トーチ５０２、駆動ユニツト３
１、追従ユニツト３２が作動して第３吸気カム１
０２の摺動面Ａ−Ｆを第１図〜第３図に示す順序
で加熱溶解を行ないこれが終了すると、第１２図
に示す実線の位置に第３吸気カム１０２は位置す
る。上記終了を検出すると、自動的に主軸３６が
回転して第３吸気カム１０２を第１２図２点鎖線
の位置まで回動させる。これにより、第４吸気カ
ム１０３が第１２図に破線で示すように接続部
（Ｂ−Ｃ）７を水平にして位置する。

次に、自働的に第２搬送装置９０の油圧シリン
ダ９１が作動してレール９４を中間点まで上昇さ
せて、カムシヤフト１００を下方から第３番目の
受台９５が支え、ここで駆動ユニツト３１の油圧
シリンダ４０２と追従ユニツト３２の油圧シリン
ダ３２７とが作動して両ユニツト３１，３２はカ
ムシヤフト１００から離脱し、第１吸気カム１０
１を溶解したときと同様に両ユニツト３１，３２
は初期位置に戻る。上記離脱が完了すると、カム
シヤフト１００は第３番目の受台９５に載置さ
れ、油圧シリンダ９３が伸長してレール９４を第
６図右方へ移動させカムシヤフト１００を主軸３
７の下方に位置させ、つづいて油圧シリンダ９１
が伸長してレール９４を上死点まで上昇させカム
シヤフト１００を主軸３８のセンタ部と副軸３３
０のセンタ部とに対向させる。

すると、駆動ユニツト３１と追従ユニツト３２
とが作動して、カムシヤフト１００は主軸３８と
副軸３３０とにより支持され、同支持が完了する
と自動的に第２搬送装置９０は初期位置に戻る。
またこのとき、カムシヤフト１００の第４吸気カ
ム１０３はトーチ５０４の電極に対向している。
そして上記カムシヤフト１００の支持が完了する
とトーチ装置４９、駆動ユニツト３１、追従ユニ
ツト３２が作動して、第１吸気カム１０１のとき
と同様に第１図〜第３図に示す順序で第４吸気カ
ム１０３の接続部と偏心円部との摺動面を加熱溶
解する。そしてトーチ５０４による加熱溶解が完
了すると第１２図に示すように第４吸気カム１０
３を実線の状態から２点鎖線の状態にまで回動さ
せる。これにより、第１２図に破線で示すように
第２吸気カム１０４の接続部（Ｂ−Ｃ）７が水平
に位置している。

これを検出すると、自動的に駆動ユニツト３
１、トーチ装置４９、追従ユニツト３２、第２搬
送装置９０が作動してカムシヤフト１００は主軸
３８のセンタ部と副軸３３１のセンタ部との挾持
され第２吸気カム１０４の接続部７，７′と偏心
円部６の摺動面が加熱溶解される。そして、この
加熱溶解が完了すると主軸３８が回転して第２吸
気カム１０４は第１２図実線の状態から２点鎖線
の状態まで回動し、これにより第３排気カム１０
５の接続部（Ｂ−Ｃ）７が破線で示すように水平
に位置され、カムシヤフト１００は第５番目の受
台９５に載置される。

すると、第２搬送装置９０が作動してカムシヤ
フト１００を支持台９６に載置し、次にまた第２
搬送装置９０が作動すると第６番目の受台９５が
カムシヤフト１００を支持台９６から持ち上げ支
持台９７に載置し、さらに次に第２搬送装置９０
が自動的に作動すると、第７番目の受台９５が支
持台９７上のカムシヤフト１００を中間点まで持
ち上げ移動して、第６図に示す排気カム溶解ステ
ーシヨン５０の駆動ユニツト５１の主軸５６に対
応した位置までカムシヤフト１００を移動させ、
さらに油圧シリンダ９１を作動させてカムシヤフ
ト１００を中間点から上死点まで移動させる。

これをリミツトスイツチが検出して排気カム溶
解ステーシヨン５０は吸気カム溶解ステーシヨン
３０と同様に作用する。すなわち、駆動ユニツト
５１油圧シリンダと追従ユニツト５２の油圧シリ
ンダをそれぞれ作動させて、主軸５６のセンタ部
と副軸５２６のセンタ部とがカムシヤフト１００
を挾持する。すると、カムシヤフト１００の第３
排気カム１０５の接続部は第１図に示すと同様に
トーチ７２に対向する。このとき、第８図と同様
に主軸５６と副軸５２６の中心軸はカムシヤフト
１００の第３排気カム１０５の偏心円部の曲率中
心と同一である。そして、カムシヤフト１００が
主軸５６と副軸５２６とに挾持されたのを検出す
ると、トーチ装置６２が作動してトーチ７２の電
極をマイナス電位にしまたガスノズルからはアル
ゴンガスを噴出し、第１図に示すを同様に上記電
極８と第３排気カム１０５のＡ点との間にアーク
が生じＡ点が溶解される。ここで、駆動ユニツト
５１のモーチ６１が回転してオシレータ６０は自
動的に作動し、カムシヤフト１００は第６図上下
方向に振幅６mm、振動数80回／MINで移動され、
またトーチ装置６２はモータ７２を回転させて板
部材６６を第６図右方へ移動させ、第１図に示す
ように電極８を第３排気カム１０５のＡ点からＣ
点まで動かす。よつて、第３排気カム１０５のＡ
点からＣ点までの摺動面は加熱溶解される。つづ
いて、トーチ７２の移動は停止され、駆動ユニツ
ト５１のモータ５４が回転してカムシヤフト１０
０は偏心円部の曲率中心を軸として第２図に示す
ように回転し、第３排気カム１０５の第２図Ｃ点
からＤ点までが加熱溶解され、第３排気カム１０
５は第３図に示すように接続部７′を水平にして
位置している。次にトーチ装置６２のモータ７６
が作動してトーチ７２は第６図右方へ移動し、こ
れにより第３図に示すように電極８は第３排気カ
ム１０５のＤ点からＦ点までを加熱溶解し、第３
排気カム１０５の摺動面Ａ−Ｆが加熱溶解され
る。すると、自動的にオシレータ６０は停止し、
トーチ装置６２は初期位置に戻る。このとき同時
に第１２図に示すようにモータ５４が回転して第
３排気カム１０５は実線状態から２点鎖線状態に
なる。よつて、第４排気カム１０６は破線で示す
ように接続部（Ｂ−Ｃ）７を水平にして位置され
る。

第２搬送装置９０は上記状態を検出して自動的
に作動し、油圧シリンダ９１を伸長させてレール
９４を中間位置まで上昇させて、第８番目の受台
９５によりカムシヤフト１００を下方から支持し
これをリミツトスイツチが検出して、駆動ユニツ
ト５１と追従ユニツト５２とを初期位置に戻し、
カムシヤフト１００が両ユニツト５１，５２から
離脱され、第８番受台９５上に載置される。する
と、自動的に油圧シリンダ９３が伸長してレール
９４を第６図右方へ移動させ第８番受台９５を主
軸５７の下方に位置させ、次に油圧シリンダ９１
を上死点まで上昇させ第８番受台９５上のカムシ
ヤフト１００は主軸５７のセンタ部と副軸５２７
のセンタ部とに対向する。

また同時にトーチ７３の電極に第４排気カム１
０６が対向する。

すると、第３排気カム１０５の加熱溶解と同様
に駆動ユニツト５１と追従ユニツト５２とトーチ
装置６２とが作動して第４排気カム１０６の摺動
面を加熱溶解し、再び第２搬送装置９０が作動し
てカムシヤフト１００を移動させて主軸５８のセ
ンタ部と副軸５２８のセンタ部とにカムシヤフト
１００は挾持され第２排気カム１０７の摺動面に
トーチ７４が対向する。そして、第３排気カム１
０５の加熱溶解と同様に駆動ユニツト５１と追従
ユニツト５２とトーチ装置６２とが作動して、第
２排気カム１０７の摺動面をトーチ７４が加熱溶
解する。つづいて、第２搬送装置９０が作動し
て、カムシヤフト１００を移動させて主軸５９の
センタ部と副軸５２９のセンタ部とに挾持させ、
第１排気カム１０８をトーチ７５に対向させる。
すると、駆動ユニツト５１と追従ユニツト５２と
トーチ装置６２とが第３排気カム１０５の加熱溶
解と同様に作動して第１排気カム１０８の摺動面
を加熱溶解し、第２搬送装置９０はカムシヤフト
１００を第11番目の受台９５に載置して移動し同
カムシヤフト１００を支持台９８上に置く。

次に、第２搬送装置９０が自動的に作動してレ
ール９４が中間点まで上昇すると、第12番受台９
５が支持台９８からカムシヤフト１００を持ち上
げ支持台９９の上方まで移動し、レール９４を下
降させて支持台９９上にカムシヤフト１００を載
置し第２搬送装置９０は初期位置に戻る。また再
び第２搬送装置９０が自動的に作動して第13番受
台９５を中間点まで上昇させてカムシヤフト１０
０を支持台９９から持を上げレール９４を第６図
右方へ移動させて燃料ポンプカム溶解ステーシヨ
ン８０の主軸８７のセンタ部と副軸８７のセンタ
部とにカムシヤフト１００の両端を対向させる。
すると、第３排気カム１０５の摺動面を加熱溶解
したと同様に駆動ユニツト８１と追従ユニツト８
３とが作動して主軸８７と副軸８９とによりカム
シヤフト１００を挾持する。これをリミツトスイ
ツチが検出して第２搬送装置９０を初期位置に戻
し、また同時にトーチ装置８２を作動させる。す
なわち、トーチ装置８２はトーチ８２６の電極を
アース電位にして同電極に対向した燃料ポンプ駆
動力カム１０９との間にアークを生じる。そし
て、第１図〜第３図に示すと同様にモータ８２２
を作動させてアーム８２５を移動させてトーチ８
２６をカム１０９の接続部に沿つて移動させ、次
にモータ８５を作動させることにより主軸８７を
回転させカム１０９を偏心円部の曲率中心を軸と
して回転させ、さらに上記モータ８５を停止させ
トーチ８２６をカム１０９の接続部に沿つて移動
させる。よつて、燃料ポンプ駆動カム１０９の摺
動面は加熱溶解される。

そして、上記加熱溶解が終了すると、第２搬送
装置９０の油圧シリンダ９１が作動して第14番目
の受台９５を中間点まで上昇させてカムシヤフト
１００を下方から支え、これをリミツトスイツチ
が検出して駆動ユニツト８１と追従ユニツト８３
とトーチ装置６２とを移動させて初期位置に戻し
カムシヤフト１００は主軸８７と副軸８９とから
離脱し、第14番受台９５上に載置される。

これを第２搬送装置９０が自動的に検出して油
圧シリンダ９３を作動させレール９４を第６図右
方へ移動させ、次に油圧シリンダ９１を作動させ
てレール９４を降下させる。すると、冷却ステー
シヨン９９０のチエンコンベア９９１がレール９
４上の第14番目の受台９５の下死点より上方に位
置するため、カムシヤフト１００はチエンコンベ
ア９９１上に載置される。チエンコンベア９９１
は第６図右方へカムシヤフト１００を移動し、シ
ヤワー装置９９２に達するまでの間カムシヤフト
１００は雰囲気中で冷却されて約100℃になりシ
ヤワー装置９９２においてカムシヤフト１００は
シヤワー水によりさらに冷却され常温に戻るもの
である。なお、このとき第２搬送装置９０は初期
位置に戻つている。

また、第１搬送装置２１にはカムシヤフト１０
０が順次供給されるため予熱ステーシヨン２０、
吸気カム溶解ステーシヨン３０、排気カム溶解ス
テーシヨン５０、燃料ポンプカム溶解ステーシヨ
ン８０においてはカムシヤフト１００を途切れる
ことなく連続的に加熱、溶解し、次々にカムシヤ
フト１００が冷却ステーシヨン９９に送られるも
のである。

したがつて、カムシヤフト１００の吸気カム１
０１〜１０４、排気カム１０５〜１０８、燃料ポ
ンプ駆動カム１０９の各摺動面は順次能率良く各
溶解ステーシヨンにて加熱溶解され、空気中で急
冷されて白銑硬化層（チル層）の形成が行なわれ
るものである。また、各オシレータはカムシヤフ
ト１００を振動させるものであり、トーチを振動
させないため、各トーチが上下方向にゆれて、カ
ム摺動面と電極との隙間が変化するということが
防止でき、常に一定の硬化深さが得られるもので
ある。また、トーチの電極がカムの摺動面Ｂ−Ｅ
間においては摺動面に常に一定角度（垂直）であ
るので一定深さの硬化が行なえ、加えてシールド
オス（アルゴンガス）によるシールド性も良好と
なる。

第１３図に示す第４実施例は第３実施例のトー
チ装置４９，６２，８２において各カム４の接続
部７，７′の湾曲したＡ−Ｂ，Ｅ−Ｆ間を溶解す
る際において電極８と摺動面との距離が一定にな
るようにしたもので、フレーム１１内をウオーム
軸１２の回転により左右へ移動するスライダ１
３、同スライダ１３に上下動可能に装着された本
体部材材１４、同本体部材１４の上部にそれぞれ
設けられた車輪１５１，１５２、上記フレーム１
１の上面に設けられ左右両端を上記カム４のＡ−
Ｂ，Ｅ−Ｆの曲率と同一形状に形成し、かつ中間
部を直線状に形成したレール１６１，１６２、上
記本体部材１４の下端に一端を固着され他端にト
ーチ１７を有するアーム１８を有している。

よつて、あらかじめカム４の接続部７のＢ−Ｃ
間が水平になるよう主軸と副軸とに装置され、そ
こでトーチ１７の電極８は図示しないモータを回
転することによりウオーム軸１２を回転させてス
ライダ１３を右方へ移動させる。するとレール１
６１，１６２の左端がカム４のＡ−Ｂ間の曲率と
同一に形成されているので、電極８はカム４のＡ
−Ｂに沿つて移動し、Ａ−Ｂ間のカム４のカム摺
動面と電極８との距離は一定となる。そして、電
極８がさらに移動してカム４のＢ−Ｃ間ではＢ−
Ｃが水平であるので、電極８はカム摺動面に対し
一定の角度（垂直）を保つて移動しＣ点に対向す
るとスライダ１３が停止する。

するとカム４は偏心円部６の曲率中心を中心に
回転して電極８に対してＣ点からＤ点まで移動
し、このときも電極８のカム摺動面に対する角度
は一定（垂直）となる。そして、カム４の回動が
停止すると、カム４は第１３図２点鎖線で示すよ
うに接続部７′のＤ−Ｅ間に水平になつている。
ここでウオーム軸１２が回転してスライダ１３を
右方へさらに移動させる。すると電極８はカム４
のＤ−Ｅ間では水平に移動し、カム４のＤ−Ｅ間
が水平なため電極８は摺動面に垂直に保持された
まま移動し、レール１６１，１６２の右端がカム
４のＥ−Ｆ間の曲率と一致しているので電極８は
カム４のＥ−Ｆ間に対応する部分では、カム４の
Ｅ−Ｆ間の摺動面と一定距離を保つて移動し、電
極８はカム４のＡ−Ｂ，Ｅ−Ｆ間において常に摺
動面と一定間隔を有するので、Ａ−Ｂ，Ｅ−Ｆ間
においてアークの方向が比較的安定し、硬化深さ
と幅もほぼ一定となる。

第１４図に示す第５実施例は第３実施例におけ
る追従ユニツト３２，５２，８３の副軸３２８〜
３３１，５２６〜５２９，８９を主軸と確実に同
期回転させるため副軸を駆動ユニツト３１，５
１，８１のモータにより回転させるものである。
すなわち、駆動ユニツトのモータ３００は伝導機
構３０１を介して主軸３０２とスプライン結合に
より軸線方向に移動可能に連結され、また伝動軸
３０３にも連結されている。主軸３０２はオシレ
ータ３０４により軸線方向右方へ付勢される。な
お、上記モータ３００、伝動機構３０１、主軸３
０２、オシレータ３０４はベース部材３０５に支
持され、ベース部材３０５は油圧シリンダ３０６
により第１４図左右方向に移動可能に基台３０７
に載置されている。

追従ユニツト３０８は基台３０７に支持された
本体３０９、同本体３０９に移動可能に設けられ
た円筒体３１０、同円筒体３１０と本体３０９と
の間に形成された油圧シリンダ３１１、上記円筒
体３１０内に第１４図左右方向へ移動可能に形成
された副軸３１２、同副軸３１２と円筒体３１０
との間に介装されたスプリング３１３、上記副軸
３１２の右端に出力軸をスプライン結合され入力
軸を伝達軸３０３の右端にスプライン結合され基
台３０７に固着されたギヤトレン３１４を有して
いる。３１５はトーチ装置である。

よつて、油圧シリンダ３０６，３１１の作動に
よりカムシヤフト１００は主軸３０２と副軸３１
２とに挾持され、次にトーチ装置３１５がトーチ
が移動しながらカムとの間にアークを生じさせ作
動してカムの一方の接続部を加熱溶解し、つづい
てモータ３００を作動させて主軸３０２と副軸３
１２とを回転させてカムを偏心円部の曲率中心に
回転させ、トーチ装置３１５のトーチにより偏心
円部を加熱溶解する。そして、再びトーチを移動
させながらカムとの間にアークを生じさせカムの
他方の接続部を加熱溶解するものである。

したがつて、副軸３１２もモータ３００により
駆動されるので、カムシヤフト１００が回転時に
ねじれることがなく、常にトーチに対しカムが一
定位相を保持できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の第１工程を示す
説明図、第２図は上記第１実施例の第２工程を示
す説明図、第３図は上記第１実施例の第３工程を
示す説明図、第４図は上記第１実施例のトーチ１
の要部拡大図、第５図は本発明の第２実施例を示
す説明図、第６図は本発明の第３実施例を示す説
明図、第７図は第６図の−矢視図、第８図は
第６図の−矢視図、第９図は上記第８図の要
部拡大図、第１０図は第６図の−矢視拡大
図、第１１図は上記第３実施例に用いられるカム
シヤフト１００の斜視図、第１２図は第３実施例
の一工程を示す説明図、第１３図は本発明の第４
実施例を示す要部断面図である。第１４図は本発
明の第５実施例を示す要部断面図、第１５図は従
来のカム焼入れ装置を示す断面図である。 １：トーチ、４：カム、５：基礎円部、６：偏
心円部、７，７′：接続部、８：電極、１０：焼
入装置、２０：予熱ステーシヨン、３０：吸気カ
ム溶解ステーシヨン、５０：排気カム溶解ステー
シヨン、８０：燃料ポンプカム溶解ステーシヨ
ン、９９：冷却ステーシヨン、３１，５１，８
１：駆動ユニツト、３２，５２，８３：追従ユニ
ツト、４９，６２，８２：トーチ装置、１００：
カムシヤフト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カム摺動面をトーチにより加熱溶解した白銑
   硬化層を形成するものにおいて、トーチをカム摺
   動面に対しほぼ一定角度で移動させることを特徴
   とするカム摺動面の白銑硬化方法。 ２ 基礎円部、同基礎円部とは曲率中心を異なら
   せ上記基礎円部より小径の偏心円部および上記両
   円部を滑らかに接続する２つの接続部からなるカ
   ム摺動面をトーチにより加熱溶解し白銑硬化層を
   形成するものにおいて、上記トーチをほぼ一方の
   接続部に対し一定角度になるよう一方の接続部に
   沿つて基礎円部から偏心円部へ向つて移動させて
   上記一方の接続部を加熱溶解し、次にカムを偏心
   円部の曲率中心軸回りに回転させて上記トーチに
   より偏心円部を加熱溶解し、つづいて上記トーチ
   をほぼ他方の接続部に対し一定角度になるよう他
   方の接続部に沿いかつ上記偏心円部から上記基礎
   円部に向つて移動させて上記他方の接続部を加熱
   溶解させて白銑硬化層を形成することを特徴とす
   るカム摺動面の白銑硬化方法。 ３ 基礎円部と偏心円部と両円部を滑らかに接続
   する２つの接続部とからなる摺動面を有するカム
   を偏心円部の曲率中心を中心軸として回転可能に
   支持する支持機構、同支持機構に設けられ同支持
   機構に一定位相で上記カムを装着させる位置決め
   機構、上記支持機構に支持された上記カムの摺動
   面に対向するよう配設され上記摺動面を加熱溶解
   するトーチ、同トーチを支持し同トーチを上記支
   持機構に支持された上記カムの接続部に沿つて移
   動させる移動機構を有することを特徴とするカム
   摺動面の白銑硬化装置。 ４ 基礎円部、同基礎円部とは曲率中心を異なら
   せ上記基礎円部より小径の偏心円部および上記両
   円部を滑らかに接続する２つの接続部からなるカ
   ム摺動面をトーチにより加熱溶解し白銑硬化層を
   形成するものにおいて、一方の接続部をほぼ水平
   に位置させて同一方の接続部に沿つてかつ上記一
   方の接続部に対し一定の角度になるようトーチを
   基礎円部から偏心円部へ向つて移動させて上記一
   方の接続部を加熱溶解し、次にカムを偏心円部の
   曲率中心軸回りに回転させて上記トーチにより偏
   心円部を加熱溶解し、つづいて他方の接続部をほ
   ぼ水平に位置させて同他方の接続部に沿つてかつ
   上記他方の接続部に対し一定の角度になるようト
   ーチを偏心円部から基礎円部に向つて移動させて
   上記他方の接続部を加熱溶解して白銑硬化層を形
   成することを特徴とするカム摺動面の白銑硬化方
   法。