JPS6260823A - カムシヤフトの表面硬化処理方法 - 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 この発明は、鋳鉄製カムシャフトのカム面を再溶融させ
て硬化処理する方法に関する。

従来の技術 内燃機関に用いられる鋳鉄製カムどヤフトのカム面をア
ーク、レーザ、電子ビーム等により再溶融さけ、放冷に
よって表面硬化させるいわゆる再溶融表面硬化法が例え
ば特開昭５３−９４２０９＠−公報および特開昭５５−
６１３７８号公報等において公知である。

ところで、第４図および第５図に示すように、カムシャ
フトにおけるカム２のカム面２ａには潤滑油供給用の油
穴３が形成されることがある。このような油穴３が形成
されたカムシャフトのカム面に上記のような表面硬化処
理法を適用しようとすると、油穴３の開口縁部に肩だれ
や溶損が発生し、溶融した成分が油穴３の奥深くまで流
れ込み、該油穴３が閉塞されてしまうことがある。

そこで、上記のような油穴の閉塞を防止するネ段と゛し
て、第４図および第５図に示すように油穴３の開口縁部
に予め大きな面取部３ａを形成し、溶融した鋳鉄が面取
部３ａにとどまって油穴３の奥部まで流入しないように
した方法が一部において試られている。４はＴＩＧ）−
チ、ＱはＴＩＧトーチ４の軌跡である。

発明が解決しようとする問題点 第４図および第５図に示した方法では必然的に油穴３の
径が大きくなってしまうため、カムシャ　　゛フトとし
て実際に使用する際に次のような問題が生じる。すなわ
ち、第６図に示すようにカムにより駆動されるタペット
等のカムフォロア５の接触面５ａが平面あるいは円筒状
の場合には問題にならないものの、第７図に示すように
カムフォロア５の接触面５ａが球面状の場合には、カム
フォロア５の頂部近傍が油穴３の面取部３ａに落ち込ん
でしまい、カムの回転に伴ってカムフォロアが振動して
しまうという問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記のような面取部を形成することなしに、
油穴の閉塞を防止した表面硬化処理方法を１是供しよう
とするものである。

具体的には、上記のような油穴の開口部近傍を再溶融さ
せるに際してその被処理面が受ける再溶融エネルギーを
、開口部近傍以外の他の一般部か受ける溶融エネルギー
に比べて相対的に低下させることを特徴とする。

再溶融エネルギーを低下させる手段としては、例えば再
溶融トーチとして用いられ、かつＮＣデータによって制
御されるＴＩＧトーチの溶接電流をＮＣデータに基いて
一時的に抑制したり、あるいはカムの回転速度に関する
ＮＣデータに基いてトーチとカム面の相対速度を一時的
に高めるなどの方法をとる。

また、再溶融エネルギーとしては、上記のＴＩＧトーチ
によるアークのほか、レーザ、電子ビーム等の高密度エ
ネルギーを用いることができる。

作用 再溶融表面硬化法は、元来、再溶融させ１こカム表面を
急冷することにより、カム表面に硬度が高く、しかも耐
摩耗性にすぐれたレデブライト（Ｌｅｄｅｂｕｒｉｔｅ
）組織を生成するものであるが、上記のように例えば再
溶融エネルギーを局部的に２分の１に低下させることに
より、再溶融エネルギーが低下した部分の再溶融深さは
浅くなる。

このため、油穴の開口縁部の溶融化が少なくなり、溶融
鋳鉄の油穴への流入が防止される。

実施例 第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示す図で
、カムノヤフト１のうち１つのカム２のみについて示し
ている。

先ず、本発明が基本とする従来公知の再溶融表面硬化法
の概略について説明すると、カム２は所定の駆動手段に
より回転駆動され、他方、ＴＩＧトーチ４はカム２の回
転と同期してＸ、Ｙ方向の位置がＮＣデータにより制御
される。つまり、ＴＩＧトーチ４は、そのタングステン
電極５とカム面２ａとの間の距離が常に一定となるよう
Ｘ方向の位置が制御される一方、第１図に示すようにカ
ム面２ａに対するタングステン電極５の軌跡として略８
の字状に蛇行した軌跡ＱとなるようにＹ方向の位置が制
御される。

したがって、タングステン電極５とカム面２ａとが軌跡
Ｑを描きながら相対移動することで、タングステン電極
５からのアークによりカム面２ａの一部が順次再溶融さ
れ、さらにタングステン電極５が順次移動することによ
り一旦再溶融した部位が急冷されて固化する。そして、
この急冷固化１、ナー躯令けｇＭ？＋Ｍ真ビ　　１．Ａ
）ｆ、石Ｉ嘲托妊に＋？・刺たレデブライト組織に変化
する。

第【図および第２図中の３は本発明か対象とする潤滑油
供給用の油穴である。

本実施例においては、カム面２ａ上における油穴３の開
口縁部分近傍の領域として、油穴３を中心とする正方形
の領域（ハツチングで示す領域）６設定し、この領域６
を再溶融さける際のアーク電流を他の一般部に比べて例
え５ば２分の１に低下させる。つまり、タングステン電
極５の軌跡Ｑのうち、領域６を通過する部分についての
みそのアーク電流を２分の１に低下させる。これはカム
２の回転位相およびＴＩＧトーチ４の移動に同期して１
、タングステン電極５に供されるアーク電流を制御する
ことで対処する。

その結果、領域６が受ける再溶融エネルギーは、領域６
以外の他の一般部が受ける再溶融エネルギーと比べて必
然的に半減し、領域６の再溶融深さは局部的に浅くなる
。そのため、油穴３の開口４部位近傍での溶融化が少な
くなり、溶融錫鉄分つ油穴３への流入が防止される。

ここで、上記実施例におけるアーク電流の局部的な低下
は領域６が受ける再溶融エネルギーの減少化を目的とし
ているものであるから、アーク電流を低下させる代わり
に、領域６についてのみＴｒＧトーチ４とカム面２ａと
の相対移動速度を高くしても同様の作用効果が得られる
。

また、第１図に示した領域６の形状としては正方形のほ
か円形にしてもよく、さらには第３図に示すように長方
形の領域６Ａとしてもよい。長方形の領域６Ａとした場
合、再溶融深さが浅くなる面積が第１図のものより大き
くなるものの、アーク電流が軌跡Ｑの幅の全幅にわたっ
て変化することになるので、第１図と比ベアーク電流の
制御そのものは容易となる。

発明の効果 本発明によれば、油入の開口縁部近傍が受ける再溶融エ
ネルギーを他の一般部よりも低下させるようにしたこと
により、従来のように面取りを施すことなしに油入の閉
塞を防止できるほか、面取部がないために再溶融処理さ
れたカムを球状のカムフォロアと組み合わせて使用する
場合にも振動等の問題が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す説明図、第２図は
第１図の左側面図、第３図は本発明の他の実施例を示す
説明図、第４図は従来方法の説明図、第５図は第４図の
左側面図、第６図および第７図は従来方法によって処理
されたカムとカムフォロアとの関係を示す説明図である
。 ｌ・・・カムンヤフト、２・・・カム、２ａ・・カム面
、３・・・油入、４・・・ＴＩＧトーチ、６，６Ａ・・
・近傍領域。 第２図　　　第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油穴が形成された鋳鉄製カムシャフトのカム面に
   溶融エネルギーを与えて再溶融させることで該カム面を
   硬化処理する方法において、前記油穴の開口縁部近傍を
   再溶融させるに際してその被処理面が受ける再溶融エネ
   ルギーを、他の一般部よりも低下させて処理することを
   特徴とするカムシャフトの表面硬化処理方法。