JPS62192216A - 組立カムシャフトの製造方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関のカムシャフトとして中空の管材を用
い、これにバルジ加工等を利用して別体のカム部および
軸受部材等を固着した組立カムシャフトに関する。

従来の技術 この種のバルジ加工による組立カムシャフトとしては、
特公昭５５−４６７６７号などがある。また軸端部材を
バルジ加工時に同時に結合する製造方法としては、本件
出願人による特願昭６０−１０９０８６号などがある。

発明が解決しようとする問題点 軸端部材をバルジ加工によシ結合すると′、軸端部材と
中空軸との強固な結合が得がたく、さらにその結合の際
に中空軸と軸端部材との対接部のシールの信頼性が低い
ため、完成された組立カムシャフトの軸端部材結合強度
にバラツキが生じ、品質に不安が残される。

この点、軸端部材と中空軸との結合状態は外観上全く判
断できず、かつ結合状態の非破壊検査も困難なことから
、製造工程での結合強度の信頼性を高めることが望まれ
ていた。

なお、軸端部材の結合強度を高めるために、バルジ加工
における流体加圧力を高めると、カム駒が割れ易くなる
ためその流体加圧力にも自と限界がちり、またカム駒割
れを防止できる流体加圧力レベルでは前述の如き結合強
度の信頼性が不足する問題があった。

問題点を解決するための手段 中空軸を軸方向にすえ込拡管して軸端部材及びカム駒を
仮固定、その後流体圧を加え軸端部材及びカム駒を確実
固定する。

作　　　　　　　　用 中空軸のすえ込拡管の進行に伴い中空軸がカム駒内周に
当接する如くなると、中空軸は軸端部材が外嵌された軸
線方向端で変形が著しく進行し、流体加圧では成形抵抗
が高く所望形状への成形が国難な中空軸軸端を軸端部材
内周にほぼ沿わずことができる。

また中空軸のすえ込み拡管によシ中空軸軸端と軸端部材
の対接部に中空軸の反発力も加わりその間のシールを完
壁にすることができる。

実　　　施　　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は組立カムシャフト１の一実施例をノ々ルジ金型
と共に表すもので、２は鋼管等の中空軸、３はカム駒、
４および５は軸端部材、６はジャーナル駒である。

カム駒３は、鋳鉄、鍛造あるいて焼結成形などによって
、所望のカムプロフィールが略形成されていると共に、
拡径前中空軸２の挿通可能な通孔が設けられている〇 その通孔には、断面六角形など中空軸との結合後の相対
回転防止を目的とする手段が付与されている。

ジャーナル駒６にも、上記カム駒と同様の相対回転防止
手段が付与されている。

軸端部材４は、第２図および第３図に示されるように、
ジャーナル部１０と歯車部１１とから成り、ジャーナル
部１０にはセンター穴１６および雌ねじ１７が形成され
ている。

歯車部１１にはその軸線方向端面から底付き円筒状の穴
１２カニ形成されている。

この穴１２０入日付近は第３図に示される如く、多角形
孔部１３と成っており、その目的は中空軸との結合後に
相対回転防止することにある。なお穴１２０入日付近の
内周形状は、断面六角形および多角形で無くとも良い。

多角形孔部１３の奥には環状四部１４が断面半円形状の
環状溝として形成されており、その形成目的は中空軸と
の結合後に軸線方向相対移動を防止することにある。環
状四部１４は、断面半円形状に限定されるものではなく
、他の形状でも良い。

環状四部１４の奥には中空軸２を挿通可能な円筒形孔部
が形成され、その奥には軸端内底面１５が形成されてい
る。

他方の軸端部材５は、歯車部が無いことおよび穴が貫通
している点を除き前述の軸端部材４と略同−である。

つぎに、上記組立カムシャフトの組立について、第４図
によって説明する。

まずバルジ金型について説明する。

バルジ金型は上下に分銅されており、２０は上金型、２
１は下金型である。この上下金型２０，２１はその外周
が型ホルダ２２．２８によって受けられる。

また上下金型２０．２１の内周は、所望カムシャフト形
状に型彫りされており、型彫りの両端には軸端部え２４
と軸端部えを兼ねた注入ノズル２５が対向配置されてい
る。

なお注入ノズル２５と軸端部材５との間には両者を接続
するカプラ３０が介装されている。

この軸端部え２４と注入ノズル２５は、図示されてない
油圧シリンダによシ、中空軸２内周に充填される液圧に
対抗して押圧できるように成っているＯ カムシャフトの組立てにあたり、まず中空軸２の所定位
置にカム駒８、およびジャーナル駒６を挿入し、つづい
て軸端部材４，５を中空軸軸端に外嵌する。

そしてこれをバルジ金型内にセットし、第４図に示され
る如く各矢印方向に加圧して型閉めする。

このとき軸端部材４，５は、カムシャフト完成時の位置
よシも離れているが、これは中空軸２がバルジ加工によ
る全長の縮みを見込み所定量長く形成されていることに
よると共に、そのことによりバルジ加工初期に中空軸端
面と軸端部材の内底面１５との押圧当接を可能にし、そ
の間のシールを達成させるためである。

ついで型閉め状態にて、軸端部え２４および注入ノズル
２５を同時に中空軸２を圧縮する方向に、それらが金型
２０，２１によって停止される位置まで押し込む、いわ
ゆる中空軸のすえ込み拡管を行う。

このすえ込み拡管により、中空軸２の適所が外周方向に
膨出し、カム駒３．ジャーナル駒６および軸端部材４，
５が仮固定されるとともに、この時点でカムシャフト１
の全長が決定され中空軸軸端は対向する軸端部材４，５
の軸端内底面１５，１５と強力に当接した状態となる。

つづいて型閉め圧力及びすえ込圧力を保持した型閉め状
態にて、上記中空軸内に乳化液等を注入し、かつこの乳
化液を圧縮加圧する、いわゆるバルジ加工を行う。

すると中空軸２は第１図に示される如く細部まで拡径さ
れ、カム駒３．ジャーナル駒６および軸端部材４，５と
の結合力を強化する。

およびバルジ金型の型面に沿って塑性変形する。

特に軸端部材４，５の内周部分においては、多角形孔部
１３に治って断面六角形状に成形されると共に環状四部
１４に沿って断面半円形の環状膨出部７が成形される。

なお、とのバルジ加工による中空軸２の全長の縮みは、
事前にすえ込拡管を実施しない場合に比較し極めて小さ
くなる。

その理由としては、すえ込拡管によす各駒の側面に膨出
形成された張り出しが、バルジ加工時には駒や軸端部材
の口縁部に係合して、中空軸２の全長縮小に抵抗するた
めと考えられる。

またこのように、中空軸２の縮みが減少したことにより
、軸端部材環状四部１４への中空軸の張シ出しが良くな
ったと考えられる。

これにより各カム駒、ジャーナル駒、軸端部材が中空軸
に堅固に固定される。

そして、バルジ金型から取り出した後、必要によシカム
面およびジャーナル部を研削仕上ケシ、油水等を加工し
て所望のカムシャフト１が完成スル。

効　　　　　　　果 以上のように本発明によれば、中空軸のすえ込拡管の進
行に伴ない中空軸がカム駒内周に当接する如くなると、
中空軸は軸端部材が外嵌された軸線方向端で変形が著し
く進行し、流体加圧では成形抵抗が高く所望形状への成
形が困難な中空軸軸端を軸端部材内周にはｒｆ沿わずこ
とができ、また中空軸のすえ込拡管により中空軸軸端と
軸端部材の対接部に中空軸の反発力も加わシその間のシ
ールを完壁にすることができるので、組立カムシャフト
の結合に当り流体加圧力を低下しても無理なく堅固に軸
端部材が中空軸に結合され、しかもバラツキの少ない高
い結合強度が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を表すもので、第１図はバルジ金
型内で結合を完了した組立カムシャフトの一部断面平面
図。第２図は軸端部材の断面図。 第３図は第２図の■−■断面を表す断面図。第４図は各
部品をバルジ金型にセットし型閉めした状態の一部断面
平面図である。 （記号の説明） １・・・・・・組立カムシャフト。　　２・・・・・・
中　　空　　軸。 訃・・・・・カ　　ム　　駒。　　４．訃・・・・・軸
端部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め中空軸２にカム駒３を挿入し、かつ該中空軸軸端に
   軸端部材４、５を外嵌すると共に金型２０、２１内に装
   着し、ついで前記中空軸２を軸線方向両端から圧縮して
   該中空軸をすえ込拡管しもって前記カム駒３および前記
   軸端部材４、５を仮固定状態とし、続いて前記中空軸２
   をバルジ加工で細部まで拡径させて前記カム駒３および
   前記軸端部材４、５との結合力を強化することを特徴と
   する組立カムシャフトの製造方法。