JPS6237565A - 再溶融チルカムシヤフトの製造方法 - Google Patents
再溶融チルカムシヤフトの製造方法Info
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- JPS6237565A JPS6237565A JP60174334A JP17433485A JPS6237565A JP S6237565 A JPS6237565 A JP S6237565A JP 60174334 A JP60174334 A JP 60174334A JP 17433485 A JP17433485 A JP 17433485A JP S6237565 A JPS6237565 A JP S6237565A
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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、より詳しくは、ＴＩＧアーク
によってカム摺動部表面を溶融し、自己冷却でチル層を
形成させる再溶融カムシャフトの製造方法に関する。
によってカム摺動部表面を溶融し、自己冷却でチル層を
形成させる再溶融カムシャフトの製造方法に関する。
自動車用エンジンなどに組込まれるカムシャフトではカ
ム摺動部表面が優れた耐摩耗性を有する必要があり、カ
ム摺動部をＴＩＧアークなどの高密度エネルギーによっ
て溶融させ、カムシャフトの自己冷却による急冷でチル
硬化層を形成する表面硬化処理が施される（例えば、本
出願人による特開昭５９−２３１５６号公報、昭和５９
年５月７日出願の特願昭５９−９１６５４号および５９
−９１６５５号参照）。このような表面硬化処理による
再溶融チルカムシャフトの製造において、複数（２つ）
のタングステントーチを用意してカムシャフトの複数（
２つ）のカムを同時に１工程ステーシヨンにて処理する
ことが、従来、行なわれていた。この場合にはタングス
テント−千間の距離が８０龍以上であったので、同時に
複数（２つ）のアークが発生しても磁気吹き（電流がつ
くる磁界の影容でアークが吹かれて乱れる現象）の問題
は小さかった。
ム摺動部表面が優れた耐摩耗性を有する必要があり、カ
ム摺動部をＴＩＧアークなどの高密度エネルギーによっ
て溶融させ、カムシャフトの自己冷却による急冷でチル
硬化層を形成する表面硬化処理が施される（例えば、本
出願人による特開昭５９−２３１５６号公報、昭和５９
年５月７日出願の特願昭５９−９１６５４号および５９
−９１６５５号参照）。このような表面硬化処理による
再溶融チルカムシャフトの製造において、複数（２つ）
のタングステントーチを用意してカムシャフトの複数（
２つ）のカムを同時に１工程ステーシヨンにて処理する
ことが、従来、行なわれていた。この場合にはタングス
テント−千間の距離が８０龍以上であったので、同時に
複数（２つ）のアークが発生しても磁気吹き（電流がつ
くる磁界の影容でアークが吹かれて乱れる現象）の問題
は小さかった。
カムシャフトのカム間距離がエンジンの改良などに伴っ
て短くなり、トーチ間距離も短くなって２つのアークが
同時に発生すると互いに作用しあい磁気吹きが生じるよ
うになる。例えば、本発明者らの実験によると、電流１
００Ａの直流連続をアークをトーチ間距離２８１謙で発
生させたときに、磁気吹きによって約０．７ ｍずれる
ことがわかった。
て短くなり、トーチ間距離も短くなって２つのアークが
同時に発生すると互いに作用しあい磁気吹きが生じるよ
うになる。例えば、本発明者らの実験によると、電流１
００Ａの直流連続をアークをトーチ間距離２８１謙で発
生させたときに、磁気吹きによって約０．７ ｍずれる
ことがわかった。
さらに、アーク硬直性が連続アークよりも良好なパルス
アークの場合には、磁気吹きによるずれが約０．７ｆｉ
となるのはトーチ間距離が２３１１のところであった。
アークの場合には、磁気吹きによるずれが約０．７ｆｉ
となるのはトーチ間距離が２３１１のところであった。
このような磁気吹きが発生すると、カム摺動面でのＴＩ
Ｇアークによる溶融部分が所定位置からずれて第４図の
カム断面に示すようにカム１の再溶融チル層２の端面部
３がだれ落ち、また、未硬化表面部分４があったりして
相手部材（例えば、ロッカアーム）との適切な硬化摺動
面が得られなくなる。なお、第４図中の５は熱影響部の
硬化層である。
Ｇアークによる溶融部分が所定位置からずれて第４図の
カム断面に示すようにカム１の再溶融チル層２の端面部
３がだれ落ち、また、未硬化表面部分４があったりして
相手部材（例えば、ロッカアーム）との適切な硬化摺動
面が得られなくなる。なお、第４図中の５は熱影響部の
硬化層である。
磁気吹きを防止するために、カムシャフトを溶接電源の
陽掻に接続する場所として２つのタングステントーチの
中間位置に相当するシャフト部を採用することが考えら
れるが、シャフト部とそこへの接続具との構成がむずか
しく、接触が少しでも悪くなるとスパークが発生してシ
ャフト部および接続具が損傷を受ける。さらに、処理済
カムから次のカムを処理するために接続具も新たなシャ
フト部と接続しなければならず面倒である。
陽掻に接続する場所として２つのタングステントーチの
中間位置に相当するシャフト部を採用することが考えら
れるが、シャフト部とそこへの接続具との構成がむずか
しく、接触が少しでも悪くなるとスパークが発生してシ
ャフト部および接続具が損傷を受ける。さらに、処理済
カムから次のカムを処理するために接続具も新たなシャ
フト部と接続しなければならず面倒である。
したがって、従来ならば磁気吹きが発生したであろう距
離までトーチを近づけてＴＴＧアークを利用して隣接す
るカムを再溶融・チル化しても磁気吹きの生じない確実
なかつ簡易な処理方法が求められている。
離までトーチを近づけてＴＴＧアークを利用して隣接す
るカムを再溶融・チル化しても磁気吹きの生じない確実
なかつ簡易な処理方法が求められている。
すなわち、タングステントーチ間距離が３０龍近くまで
近づいた隣接カムを有する再溶融チルカムシャフトを、
磁気吹きによるカム端面部のダレ発生（溶融の位置ずれ
）なしに製造する方法を提供することが本発明の目的で
ある。
近づいた隣接カムを有する再溶融チルカムシャフトを、
磁気吹きによるカム端面部のダレ発生（溶融の位置ずれ
）なしに製造する方法を提供することが本発明の目的で
ある。
上記の課題が、本発明によれば、ＴＩＧアークによって
カムシャフトのカム摺動部表面を溶融し、自己冷却でチ
ル層を形成させる再溶融チルカムシャフトの製造方法に
おいて、少なくとも磁気吹きの影響を受ける２つのカム
に対してそれぞれのタングステントーチを用いて同時に
再溶融処理を行なうために、これらタングステントーチ
に流す？８融電流を交互に切換えて、前記カムの一方の
カム摺動部表面を溶融しそのときに他方のカム摺動部表
面を溶融しない状態とすることを交互に繰返すことを特
徴とする再溶融チルカムシャフトの製造方法によって達
成される。
カムシャフトのカム摺動部表面を溶融し、自己冷却でチ
ル層を形成させる再溶融チルカムシャフトの製造方法に
おいて、少なくとも磁気吹きの影響を受ける２つのカム
に対してそれぞれのタングステントーチを用いて同時に
再溶融処理を行なうために、これらタングステントーチ
に流す？８融電流を交互に切換えて、前記カムの一方の
カム摺動部表面を溶融しそのときに他方のカム摺動部表
面を溶融しない状態とすることを交互に繰返すことを特
徴とする再溶融チルカムシャフトの製造方法によって達
成される。
本発明に係る製造方法では、同時にＴＩＧアークを発生
させないで隣接するトーチに交互に溶融電流を発生させ
るので磁気吹きは生じない。
させないで隣接するトーチに交互に溶融電流を発生させ
るので磁気吹きは生じない。
隣接しているトーチに交互にアークを発生させる際に、
溶融ＴＩＧアークの起動および安定持続を容易にするた
めに、発生している溶融ＴＩＧアークに磁気吹きの影響
を与えない程度の電流を他方のトーチに流して弱いアー
クを発生させておくことは好ましい。
溶融ＴＩＧアークの起動および安定持続を容易にするた
めに、発生している溶融ＴＩＧアークに磁気吹きの影響
を与えない程度の電流を他方のトーチに流して弱いアー
クを発生させておくことは好ましい。
以下、添付図面を参照しながら本発明の例および比較例
を含む実験によって本発明をより詳しく説明する。
を含む実験によって本発明をより詳しく説明する。
実験に使用したＴＩＧアーク処理装置は第２図に概略的
に示すような機械的装置本体１１および制御ユニットか
らなる。
に示すような機械的装置本体１１および制御ユニットか
らなる。
機械的装置本体１１は、被加工材であるカムシャフト（
又は実験用丸棒）１２を所定位置に保持しかつ回転させ
るワーク回転部１３およびワーク回転部１３を描動（往
復運動）させるオシレーティング部１４を有する。被加
工材１２はフロントセンターユニット１５およびリヤセ
ンターユニット１６の間に取付けられて回転駆動機（サ
ーボモータ）１７によって回転させられる。ワーク回転
部１３の底部１８がベース１９上に摺動可能に載置され
て、駆動機２１によってワーク回転部１３が往復運動す
る。また、装置本体１１は、これらワーク回転部１３お
よびオシレーテイング部１４から独立して設けられてい
るトーチ駆動機構を有する。この駆動機構は、第１タン
グステントーチ２２および第２タングステントーチ２３
を担持している担持プレート２４をＺ軸方向（被加工材
の軸線に垂直な方向）に動かすためのＺ軸スライドコラ
ム２５と担持プレート駆動［２６、およびこの２軸スラ
イドコラム２５をＸ軸方向に（被加工材の軸線に平行な
方向）に動かすためのスライドシャフト２７とコラム駆
動機２８、からなる。さらに、第１および第２タングス
テントーチ２２ 、２３の間隙を調節するために、第２
タングステントーチ２３は担持プレート２４に摺動可能
に取付けられてその取付は位置が自在に設定される。
又は実験用丸棒）１２を所定位置に保持しかつ回転させ
るワーク回転部１３およびワーク回転部１３を描動（往
復運動）させるオシレーティング部１４を有する。被加
工材１２はフロントセンターユニット１５およびリヤセ
ンターユニット１６の間に取付けられて回転駆動機（サ
ーボモータ）１７によって回転させられる。ワーク回転
部１３の底部１８がベース１９上に摺動可能に載置され
て、駆動機２１によってワーク回転部１３が往復運動す
る。また、装置本体１１は、これらワーク回転部１３お
よびオシレーテイング部１４から独立して設けられてい
るトーチ駆動機構を有する。この駆動機構は、第１タン
グステントーチ２２および第２タングステントーチ２３
を担持している担持プレート２４をＺ軸方向（被加工材
の軸線に垂直な方向）に動かすためのＺ軸スライドコラ
ム２５と担持プレート駆動［２６、およびこの２軸スラ
イドコラム２５をＸ軸方向に（被加工材の軸線に平行な
方向）に動かすためのスライドシャフト２７とコラム駆
動機２８、からなる。さらに、第１および第２タングス
テントーチ２２ 、２３の間隙を調節するために、第２
タングステントーチ２３は担持プレート２４に摺動可能
に取付けられてその取付は位置が自在に設定される。
ＴＩＧアーク処理装置の制御ユニットは、コントローラ
３１、ＴＩＧ電源３２Ａ、比較例のためのＴ Ｉ Ｇ電
源３２Ｂ、電流切換え制御器３３、オシレーテイング制
御器３４、ティチングユニソト３５、オシレーテイング
ボソクス３６およびプログラミングユニット３７からな
る。コントローラ３１からの指令が回転駆動機１７、担
持プレート駆動機２６、およびコラム駆動機２８に伝達
され、被加工材の擦動のための駆動機２１への指令がオ
シレーテイング制御器３４を介して伝達される。
３１、ＴＩＧ電源３２Ａ、比較例のためのＴ Ｉ Ｇ電
源３２Ｂ、電流切換え制御器３３、オシレーテイング制
御器３４、ティチングユニソト３５、オシレーテイング
ボソクス３６およびプログラミングユニット３７からな
る。コントローラ３１からの指令が回転駆動機１７、担
持プレート駆動機２６、およびコラム駆動機２８に伝達
され、被加工材の擦動のための駆動機２１への指令がオ
シレーテイング制御器３４を介して伝達される。
トーチ２２および２３への電流供給は、本発明の場合に
ＴＩＧ電源３２Ａから電流切換え制御器３３を介して行
なわれ、比較例の場合に２つのＴＩＧ電源３２Ａ、３２
Ｂから２本のトーチ２２ 、２３のそれぞれについて行
なわれる。
ＴＩＧ電源３２Ａから電流切換え制御器３３を介して行
なわれ、比較例の場合に２つのＴＩＧ電源３２Ａ、３２
Ｂから２本のトーチ２２ 、２３のそれぞれについて行
なわれる。
本発明にしたがって第１タングステントーチおよび第２
タングステントーチへＴＩＧアーク電流を供給すること
は、第１図に示したような電流波形で行なわれる。第１
トーチに溶融電流■を流してＴＩＧアークを発注させて
いるときに、第２トーチには電流を流さないようにし、
周期を経過後に今度は逆に第２トーチに溶融電流を流す
ようにするわけである。このようにＴＩＧアークを同時
に発生させないので、相互に影響を与える磁気吹きは生
しない。なお、溶融ＴＩＧアークの起動および安定持続
を容易にするために、溶融電流の流れていないときに磁
気吹きを起こさない１０〜３０Ａの小電流ｉ （破線）
を流すのが望ましい。
タングステントーチへＴＩＧアーク電流を供給すること
は、第１図に示したような電流波形で行なわれる。第１
トーチに溶融電流■を流してＴＩＧアークを発注させて
いるときに、第２トーチには電流を流さないようにし、
周期を経過後に今度は逆に第２トーチに溶融電流を流す
ようにするわけである。このようにＴＩＧアークを同時
に発生させないので、相互に影響を与える磁気吹きは生
しない。なお、溶融ＴＩＧアークの起動および安定持続
を容易にするために、溶融電流の流れていないときに磁
気吹きを起こさない１０〜３０Ａの小電流ｉ （破線）
を流すのが望ましい。
また、溶融電流の周期ｔは０．２〜２．０秒の範囲であ
るのが好ましい。
るのが好ましい。
大肱上
２本のタングステントーチを近づけて（トーチ間隔を変
えて）溶融ＴＩＧアークを発生させたときの磁気吹き状
態を次のようにして調べた。
えて）溶融ＴＩＧアークを発生させたときの磁気吹き状
態を次のようにして調べた。
上述したＴｒＧアーク処理装置のワーク回転部１３に鋼
丸棒（材質：５４５Ｃ，長さ：４００龍。
丸棒（材質：５４５Ｃ，長さ：４００龍。
直径：４０ｍ）の被加工材テストピース１２をセントす
る。第１タングステントーチ２２と第２タングステント
ーチ２３との間隔を３０鶴ｐ ３５ ｍ諷ｐ４０１およ
び４５鰭のいずれかに設定する。なお、これらトーチ２
２および２３のタングステン電極の先端をとがらしてお
いて、トーチの担持プレート２４をＺ軸スライドコラム
２５上で移動させて両方のタングステン電極をテストピ
ースに接触させ、この状態でテストピースを回転させて
ケガキ線（磁気吹き影響による溶融域ビードのずれを測
定するための基準線）を描いておく。次に、トーチがテ
ストピースから離れるよう担持プレート２４を移動させ
て、タングステン電極とテストピースとの距離（アーク
長）を２．０ ｍに設定する。
る。第１タングステントーチ２２と第２タングステント
ーチ２３との間隔を３０鶴ｐ ３５ ｍ諷ｐ４０１およ
び４５鰭のいずれかに設定する。なお、これらトーチ２
２および２３のタングステン電極の先端をとがらしてお
いて、トーチの担持プレート２４をＺ軸スライドコラム
２５上で移動させて両方のタングステン電極をテストピ
ースに接触させ、この状態でテストピースを回転させて
ケガキ線（磁気吹き影響による溶融域ビードのずれを測
定するための基準線）を描いておく。次に、トーチがテ
ストピースから離れるよう担持プレート２４を移動させ
て、タングステン電極とテストピースとの距離（アーク
長）を２．０ ｍに設定する。
テストピース１２をＴ Ｉ Ｇ’Ｅ源の陽極と接続する
やり方は、テストピースの片側にて行なう場合と、両側
にて行なう場合とがあり、第３図に示したように準備す
る。
やり方は、テストピースの片側にて行なう場合と、両側
にて行なう場合とがあり、第３図に示したように準備す
る。
上述したようにＹｊＡ備した後で、次の３つの場合で所
定トーチ間隔それぞれについてＴＩＧアークを発生させ
て溶融域を形成し、溶融域ビードのセンターとケガキ線
とのずれ量を測定した。結果を第３図に示す。
定トーチ間隔それぞれについてＴＩＧアークを発生させ
て溶融域を形成し、溶融域ビードのセンターとケガキ線
とのずれ量を測定した。結果を第３図に示す。
第３図のＡケース（比較例）
第１タングステントーチ２２をＴＩＧ電ｔＡ３２Ａの陰
極に接続し、第２タングステントーチ２３をＴＩＧ電源
３２Ｂの陰極に接続する。これらＴＩＧ電源３２Ａ 、
３２Ｂの陽極とテストピース（鋼丸棒）１２との接続
をこのテストピースの片端にて行なう。両方のＴＩＧ電
源３２Ａ、３２Ｂから１００Ａの一定溶融電流それぞれ
のトーチに流して両方のトーチにアークを同時に発生さ
せ、テストピース１２を３００°／ｍｉｎの回転速度で
回転させる。
極に接続し、第２タングステントーチ２３をＴＩＧ電源
３２Ｂの陰極に接続する。これらＴＩＧ電源３２Ａ 、
３２Ｂの陽極とテストピース（鋼丸棒）１２との接続
をこのテストピースの片端にて行なう。両方のＴＩＧ電
源３２Ａ、３２Ｂから１００Ａの一定溶融電流それぞれ
のトーチに流して両方のトーチにアークを同時に発生さ
せ、テストピース１２を３００°／ｍｉｎの回転速度で
回転させる。
このようにしてＴＩＧアークによる溶融域ビードがスト
ピース円周に形成される。
ピース円周に形成される。
第３図のＢケース（比較例）
ＴＩＧｔ源３２Ａの陽極との接続をテストピース１２の
第１タングステントーチ２２側の片端にて行ない、一方
、ＴＴＧ電源３２Ｂの陽極との接続をテストピースの第
２タングステントーチ２３例の他方端にて行なうことを
除いて、他の条件を上記Ａケースと同じにして両トーチ
にアークを同時に発生させ、溶融域ビードを形成する。
第１タングステントーチ２２側の片端にて行ない、一方
、ＴＴＧ電源３２Ｂの陽極との接続をテストピースの第
２タングステントーチ２３例の他方端にて行なうことを
除いて、他の条件を上記Ａケースと同じにして両トーチ
にアークを同時に発生させ、溶融域ビードを形成する。
第３図のＣケース（本発明例）
ＴＩＧ電源３２Ａのみを使用して、電流切換制御器３３
を介してＴＩＧ電源３２Ａの陰極と第１および第２タン
グステントーチ２２ 、２３とを接続する。電源３２Ａ
の陽極とテストピース１２との接続は電流切換制御器３
３を介することなくテストピースの両端（又は片端でも
良い）にて行なわれる。これらトーチに流す溶融電流は
１００Ａで、その電流波形を第１図に示すように電流切
換制御器３３でもってコントロールして、周期１秒で第
１および第２タングステントーチ２２ 、２３にて交互
にアークを発生させる。このとき、テストピースを２０
０°／！Ｗｉｎの回転速度で回転させる。なお、溶融Ｔ
ＩＧアークの発生していないときにそのトーチに２０Ａ
の電流を流すようにしておく。このようにしてＴＩＧア
ークによる溶融域ビードがテストピース円周に形成され
る。
を介してＴＩＧ電源３２Ａの陰極と第１および第２タン
グステントーチ２２ 、２３とを接続する。電源３２Ａ
の陽極とテストピース１２との接続は電流切換制御器３
３を介することなくテストピースの両端（又は片端でも
良い）にて行なわれる。これらトーチに流す溶融電流は
１００Ａで、その電流波形を第１図に示すように電流切
換制御器３３でもってコントロールして、周期１秒で第
１および第２タングステントーチ２２ 、２３にて交互
にアークを発生させる。このとき、テストピースを２０
０°／！Ｗｉｎの回転速度で回転させる。なお、溶融Ｔ
ＩＧアークの発生していないときにそのトーチに２０Ａ
の電流を流すようにしておく。このようにしてＴＩＧア
ークによる溶融域ビードがテストピース円周に形成され
る。
第３図の溶融域ビードのずれ量から明らかなように、比
較例（従来法）では２つのトーチ間隙が小さくなるにつ
れて磁気吹きの影響が大きくなって溶融域ビードのずれ
量が大きくなる。トーチ間隙が３０鶴の場合には、電源
電極とテストピース（被加工材）との接続のやり方によ
らず最大０．６鶴のずれが生じている。一方、本発明に
したがって２つのトーチへの電流を交互に流す場合には
、はとんど溶融域ビードのずれは生じておらず、磁気吹
きが防止されている。
較例（従来法）では２つのトーチ間隙が小さくなるにつ
れて磁気吹きの影響が大きくなって溶融域ビードのずれ
量が大きくなる。トーチ間隙が３０鶴の場合には、電源
電極とテストピース（被加工材）との接続のやり方によ
らず最大０．６鶴のずれが生じている。一方、本発明に
したがって２つのトーチへの電流を交互に流す場合には
、はとんど溶融域ビードのずれは生じておらず、磁気吹
きが防止されている。
去鼓主
下記寸法の特殊鋳鉄製のカムシャフト（被加工材）１２
を第２図のＴＩＧアーク処理装置にて再溶融チル化処理
して、本発明の例と比較例（従来法）との比較を行なう
。
を第２図のＴＩＧアーク処理装置にて再溶融チル化処理
して、本発明の例と比較例（従来法）との比較を行なう
。
カムシャフト全長： ４００關
カ ム 幅 ： １０龍力ム間 距
離 ： ２５ｍｍ リフト 高 さ ＝９．０龍 このカムシャフト１２をワーク回転部１３のセンターユ
ニット１４および１５の間にセットする。
離 ： ２５ｍｍ リフト 高 さ ＝９．０龍 このカムシャフト１２をワーク回転部１３のセンターユ
ニット１４および１５の間にセットする。
カム幅およびカム間距離から第１および第２タングステ
ントーチ２２ 、２３間の間隔を３５ｍｍに設定する。
ントーチ２２ 、２３間の間隔を３５ｍｍに設定する。
また、これらトーチとカムシャフトとの間のアーク長さ
が２．０鶴となるように設定する。カム幅全体を溶融す
るためにカムシャフト１２をシャフト軸方向に１を動（
往復運動）させるようにオシレーテイング制御器３４に
よって駆動機２１をコントロールし、オシレート幅を５
．５Ｎ、周期を１．０秒に設定する。カムシャフトの回
転速度を本発明の場合には２００６／ｌｌｌ１ｎに、比
較例の場合には３００°／ｍｉｎに設定する。本発明の
場合に回転速度が遅いのは、ＴＩＧアークによる溶融域
ビードを重畳させてチル層を連続させるためである。
が２．０鶴となるように設定する。カム幅全体を溶融す
るためにカムシャフト１２をシャフト軸方向に１を動（
往復運動）させるようにオシレーテイング制御器３４に
よって駆動機２１をコントロールし、オシレート幅を５
．５Ｎ、周期を１．０秒に設定する。カムシャフトの回
転速度を本発明の場合には２００６／ｌｌｌ１ｎに、比
較例の場合には３００°／ｍｉｎに設定する。本発明の
場合に回転速度が遅いのは、ＴＩＧアークによる溶融域
ビードを重畳させてチル層を連続させるためである。
ＴＩＧ電源とトーチとの接続については、本発明の場合
にはひとつのＴＩＧ電源３２Ａの陰極に２本のトーチ（
第１および第２タングステントーチ２２ 、２３）を電
源切換制御器３４を介して接続し、第１図の電流波形と
なるような電流（溶融電流＝１２ＯＡ、周期：１秒、溶
融電流でない小電流：２０Ａ）をそれぞれのトーチに流
すようにする。
にはひとつのＴＩＧ電源３２Ａの陰極に２本のトーチ（
第１および第２タングステントーチ２２ 、２３）を電
源切換制御器３４を介して接続し、第１図の電流波形と
なるような電流（溶融電流＝１２ＯＡ、周期：１秒、溶
融電流でない小電流：２０Ａ）をそれぞれのトーチに流
すようにする。
そして、ＴＩＧ電源３２Ａの陽極を直接にカムシャフト
１２の両端に接続する。一方、比較例の場合には、ＴＩ
Ｇ電源３２Ａおよび３２Ｂの２つの電源を用いて実験１
でのＢケースのように接続して、１２０Ａの一定溶融電
流をそれぞれのトーチに流すようにする。
１２の両端に接続する。一方、比較例の場合には、ＴＩ
Ｇ電源３２Ａおよび３２Ｂの２つの電源を用いて実験１
でのＢケースのように接続して、１２０Ａの一定溶融電
流をそれぞれのトーチに流すようにする。
上述のように準備して、本発明の条件でおよび比較例の
条件でカムシャフトの隣接する２つの表面に溶融ＴＩＧ
アークを発生させ、カムシャフトを連動させかつ回転さ
せ、この回転に合わせてカム表面とトーチとの所定間隔
を維持するために両トーチをＺ軸方向に移動させて、カ
ム表面を溶融し自己冷却によるチル層を形成する。なお
、オシレート幅を５．５ ｍｍと設定したのは、磁気吹
きがなく単独タングステントーチによるＴＩＧアークに
てカム幅（１０，（ｈｎ）をすべて溶融できるからであ
り、少しでも磁気吹きが生じるとカム端面部にだれが発
生する値である。結果は、本発明の場合には、カム端面
部にだれの全くない精度よい再溶融・チル化処理が行え
、一方、比較例の場合には、隣接するカムの対向面側の
カム端面部に第４図に示すようなだれが生じており、融
域域ビードのずれ量は最大でＱ、 ５ ｘｍであること
がわかった。
条件でカムシャフトの隣接する２つの表面に溶融ＴＩＧ
アークを発生させ、カムシャフトを連動させかつ回転さ
せ、この回転に合わせてカム表面とトーチとの所定間隔
を維持するために両トーチをＺ軸方向に移動させて、カ
ム表面を溶融し自己冷却によるチル層を形成する。なお
、オシレート幅を５．５ ｍｍと設定したのは、磁気吹
きがなく単独タングステントーチによるＴＩＧアークに
てカム幅（１０，（ｈｎ）をすべて溶融できるからであ
り、少しでも磁気吹きが生じるとカム端面部にだれが発
生する値である。結果は、本発明の場合には、カム端面
部にだれの全くない精度よい再溶融・チル化処理が行え
、一方、比較例の場合には、隣接するカムの対向面側の
カム端面部に第４図に示すようなだれが生じており、融
域域ビードのずれ量は最大でＱ、 ５ ｘｍであること
がわかった。
さらに、本発明の場合に形成したチル層の表面での凹凸
は最大で０．１５１１であり、カム表面の仕上げ研磨後
の黒皮残りはほとんどない。また、溶融ＴＩＧアークの
発生がないときに先に形成された溶融域の凝固がＴＩＧ
アークによる溶融体の重力方向だれをより小さくするこ
とができ、より高品質のチル層表面（すなわち、カム表
面）が得られる。
は最大で０．１５１１であり、カム表面の仕上げ研磨後
の黒皮残りはほとんどない。また、溶融ＴＩＧアークの
発生がないときに先に形成された溶融域の凝固がＴＩＧ
アークによる溶融体の重力方向だれをより小さくするこ
とができ、より高品質のチル層表面（すなわち、カム表
面）が得られる。
カムシャフトの隣接するカムが近くとも、２木のタング
ステントーチによる同時の再熔融・チル化処理をＴＩＧ
アークの磁気吹きなしに行なうことができて、高品質の
再溶融チルカムシャフトが製造できる。
ステントーチによる同時の再熔融・チル化処理をＴＩＧ
アークの磁気吹きなしに行なうことができて、高品質の
再溶融チルカムシャフトが製造できる。
第１図は、本発明に係るＴＩＧアークによる再熔融チル
カムシャフト製造方法での隣接する２木のトーチに流す
電流の波形を説明する図であり、第２図は、２本のトー
チを備えたＴＩＧアーク処理装置の概略図であり、 第３図は、トーチ間隔を変えて磁気吹き状況を本発明お
よび比較例について実験した結果であるトーチ間隔とＴ
ＩＧアーク融域域ビードずれ量との関係を示す線図であ
り、 第４図は、ＴＩＧアークによる溶融体にだれの生じた従
来方法でのカムシャフトのカムの部分断面図である。 １・・・カム、 ２・・・チル層、３・
・・だれ部、 １１・・・機械的装置本体、
１２・・・被加工材（カムシャフト）、１３・・・ワー
ク回転部、 １４・・・オシレーテイング部、 ２２・・・第１タングステントーチ、 ２３・・・第２タングステントーチ、 ２５・・・Ｚ軸スライドコラム、 ２８・・・コラム駆ｔＪＪｉ、 ３１・・・コン１
−ローラー、３２Ａ 、 ３２Ｂ・・・ＴＩＧ電源、３
３・・・電流切換制御器。 第１図 １１・・・機械的装置本体 １２・・・被加工材（カムノヤフト） １３゛・・ワーク回転部 ２２・・・第１タングステントーチ ２３・・・第２タングステントーチ ３２Ａ、３２Ｂ・・・ＴｒＧ電源 ３３・・・電流切換側＃器 １・・・カム ２・・・チル層 ３・・・だれ部
カムシャフト製造方法での隣接する２木のトーチに流す
電流の波形を説明する図であり、第２図は、２本のトー
チを備えたＴＩＧアーク処理装置の概略図であり、 第３図は、トーチ間隔を変えて磁気吹き状況を本発明お
よび比較例について実験した結果であるトーチ間隔とＴ
ＩＧアーク融域域ビードずれ量との関係を示す線図であ
り、 第４図は、ＴＩＧアークによる溶融体にだれの生じた従
来方法でのカムシャフトのカムの部分断面図である。 １・・・カム、 ２・・・チル層、３・
・・だれ部、 １１・・・機械的装置本体、
１２・・・被加工材（カムシャフト）、１３・・・ワー
ク回転部、 １４・・・オシレーテイング部、 ２２・・・第１タングステントーチ、 ２３・・・第２タングステントーチ、 ２５・・・Ｚ軸スライドコラム、 ２８・・・コラム駆ｔＪＪｉ、 ３１・・・コン１
−ローラー、３２Ａ 、 ３２Ｂ・・・ＴＩＧ電源、３
３・・・電流切換制御器。 第１図 １１・・・機械的装置本体 １２・・・被加工材（カムノヤフト） １３゛・・ワーク回転部 ２２・・・第１タングステントーチ ２３・・・第２タングステントーチ ３２Ａ、３２Ｂ・・・ＴｒＧ電源 ３３・・・電流切換側＃器 １・・・カム ２・・・チル層 ３・・・だれ部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＴＩＧアークによってカムシャフトのカム摺動部表
面を溶融し、自己冷却でチル層を形成させる再溶融チル
カムシャフトの製造方法において、少なくとも磁気吹き
の影響を受ける２つのカムに対してそれぞれのタングス
テントーチを用いて同時に再溶融処理を行なうために、
これらタングステントーチに流す溶融電流を交互に切換
えて、前記カムの一方のカム摺動部表面を溶融しそのと
きに他方のカム摺動部表面を溶融しない状態とすること
をを交互に繰返すことを特徴とする再溶融チルカムシャ
フトの製造方法。 ２、前記溶融電流を一方のタングステントーチに流して
ＴＩＧアークを発生させているときに、他方のタングス
テントーチに前記ＴＩＧアークに磁気吹きの影響を与え
ない程度の電流を流すことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174334A JPS6237565A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 再溶融チルカムシヤフトの製造方法 |
| US06/894,830 US4718952A (en) | 1985-08-09 | 1986-08-08 | Process for producing a remelted and chilled camshaft |
| DE19863626930 DE3626930A1 (de) | 1985-08-09 | 1986-08-08 | Verfahren zur herstellung einer aufgeschmolzenen und abgekuehlten nockenwelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174334A JPS6237565A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 再溶融チルカムシヤフトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237565A true JPS6237565A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=15976823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174334A Pending JPS6237565A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 再溶融チルカムシヤフトの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4718952A (ja) |
| JP (1) | JPS6237565A (ja) |
| DE (1) | DE3626930A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140261283A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Federal-Mogul Corporation | Piston and method of making a piston |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2665126A (en) * | 1953-05-22 | 1954-01-05 | Cincinnati Milling Machine Co | Crankshaft pin hardening machine |
| DE2703469C3 (de) * | 1977-01-28 | 1979-11-22 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Einrichtung zum Härten der Nockenlaufflächen von Nockenwellen für Brennkraftmaschinen |
| DE2839990C2 (de) * | 1978-09-14 | 1980-05-14 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstücks, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat |
| JPS57177926A (en) * | 1981-04-22 | 1982-11-01 | Mitsubishi Motors Corp | Method and device for hardening of sliding surface of cam |
| JPS5923156A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-06 | Toyota Motor Corp | 鋳鉄製カムシヤフト及びその製造方法 |
| JPS60234168A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | 再溶融チルカムシヤフトおよびその製造方法 |
| JPS60234169A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | 再溶融チルカムシヤフトおよびその製造方法 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60174334A patent/JPS6237565A/ja active Pending
-
1986
- 1986-08-08 US US06/894,830 patent/US4718952A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-08 DE DE19863626930 patent/DE3626930A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3626930A1 (de) | 1987-02-19 |
| US4718952A (en) | 1988-01-12 |
| DE3626930C2 (ja) | 1987-08-27 |
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