JPS63264248A

JPS63264248A - 中空カムシヤフトの製造方法

Info

Publication number: JPS63264248A
Application number: JP10058187A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kinoshita; 登木下; Norimasa Nagafuji; 則政長藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-11-01

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〕本発明は中空カムシャフトの一造方法に係り、詳しくは
、軸心に中空部を有するカムシャフトを鋳造する製造方
法に関する。これは、自動車工場などで生産されるカム
シャフト素材の鋳造成形技術の分野で利用されるもので
ある。

〔従来技術〕

自動車のエンジンや車体に取り付けられる形状が複雑な
部品などは鋳造によって成形され、その後機械加工が施
される。最近、自動車の走行を円滑にすると共に消費燃
料を節減するために、エンジンや車体に組み込まれる部
品の軽量化が図られているり例えば、排気弁や吸気弁の
開閉用カム機構に設けられるカムシャフトなどにあって
は、一般的に、軽量化を図るために軸心に中空部が形成
される。そめカムシャフトには多数のカム面や軸受面が
形成され、その形状が極めて複雑となるので、カムシャ
フトは鋳造により成形されることが多い。そのとき、軽
量化を目的として、鋳造用主型のキャビティに、カムシ
ャフトの中空部を形成させるための中子が挿入され、中
空のカムシャフトとされる。□ ところで、溶湯がキャビティに導入されるとき、中子が
変位しないようにする必要があるので、中子を主型の幅
木保持部で支持されるのみならず、キャビティ内で幾つ
かのケレンを使用して、支持される。このようにケレン
で中子を固定するようになっている中空カムシャフト鋳
込み用主型にあっては、準備に必要な作業量が著しく増
加するので、手間が掛かると共に時間を要し、鋳造作業
の能率が大幅に低下する問題がある。

一方、カムシャフトは、そのカム面がカムフォロアに常
時摺動するので、鋳造時に冷却して白鋳鉄化させ、その
耐摩耗性を高めている。したがって、カム面に対応して
冷し金が取り付けられる。

しかし、中子はケレンを介して主型に支持されているの
で、冷し金の取付けが困難になることが多い。

上述の問題を解消するものとして、例えば特開昭５９−
２０６１４１号公報に記載された中空カム軸用鋳物の鋳
造方法がある。その鋳造方法におけるその中子の造型は
、シェル型成形金型比形成された円柱状空間に芯棒を挿
入し、次に、空間内へ型砂を吹き込み、最後に芯棒を抜
き取る手順となっている。その中子の一方端に鋼棒片を
挿入し、中子の端部から鋼棒片を突出させる。そして、
鋳込み用主型に形成されたキャビティに中子を挿入し、
そのとき、突出した鋼棒片および中子の他端の幅木を主
型の幅木保持部で支持する。主型に鋳鉄溶湯を注入した
後、型ばらしが行なわれると共に中子の型砂が除かれ、
突出している鋼棒片が切断されて、中空カムシャフトが
成形されるようになっている。このような鋳造方法にお
いて、キャビティに挿入される中子は、それと一体化さ
れた鋼棒片で主型に支持されるので、従来のようにケレ
ンを用いる場合に比べて、鋳造の準備に要する手間が省
かれると共に作業時間の短縮が図られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の鋳造方法を用いた中空カムシャフトでは、その一
端部に中実の鋼棒片が鋳込まれるので、軽量化が損なわ
れる。また、機械加工のためのセンタ孔を穿設する作業
におけるセンターモミ工程が必要となり、それが容易で
ない問題がある。

本発明このような問題に鑑みなされたもので、その目的
は、カムシャフトの鋳造の準備が迅速に行なわれ、また
、ケレンを使用しなくてもよいこと−により冷し金の設
置が可能となり、しかも、鋳造されたカムシャフトのセ
ンタモミが不要となる中空カムシャフトの製造方法を提
供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するための本発明の特徴とするとこ
ろは、中子の軸心に位置する芯棒と、その芯棒と中子内
で連結されると共に、その中子の端面から突出する孔明
き支持部材とを有する中子体が準備され、その中子体の
孔あき支持部材をカムシャフト鋳込み用主型の端部に形
成される幅木保持部に支持させ、カムシャフト鋳込み用
主型への注湯によって、孔あき支持部材を鋳ぐるむこと
である−０〔発明の効果〕本発明の中空カムシャフトの製造方法によれば、中子の
軸心に位置する芯棒と、その芯棒と中子内で連結される
と共に、その中子の端面から突出する孔明き支持部材と
を有する中子体が準備されるので、中子体の孔あき支持
部材と中子の他端の幅木を、カムシャフト鋳込み用主型
の端部に形成される幅木保持部に、ケレンを使用するこ
となく簡便かつ強固に支持させることができる。そして
、カム面に対応して冷し金の主型内への設置が容易とな
る。加えて、カムシャフト鋳込み用主型への注湯によっ
て、孔あき支持部材を鋳ぐるむので、後工程の機械加工
に必要なセンタモミが不要となり、その孔によってカム
シャフトの軽量化も図られる。

〔実　施　例〕

以下に、本発明をその実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は上下に分割された中空カムシャフト鋳込み用主
型の下型の平面図である。鋳物砂２が充填されたカムシ
ャフト鋳込み用主型１には２個のキャビティ３が形成さ
れ、そのキャビティ３内で成形されるカムシャフト４の
軸心４ａに沿って、その中空部を形成させるための中子
体５が挿入されている。第２図に示す中子体５は、中子
６と、その軸心６ａに沿う芯棒７と、その芯棒７と中子
６内の一端部で連結されると共に、中子６の端面６ｂか
ら突出する孔あき支持部材８とにより構成される。

その孔あき支持部材８は短い棒状であり、その一端部８
ａには、芯棒７を挿入させるための連結孔９が設けられ
、他端部８ｂには長孔ｌＯが予め穿設されている。なお
、孔あき支持部材８は後述する幅木保持部１１に支持さ
れるに充分な長さとされ、長孔１０は孔あき支持部材８
の軽量化と、機械加工時の支持センタ一孔として設けら
れているものである。したがって、その長孔１０は、孔
あき支持部材８の内方に向けて可能な限り深い円柱状の
空間に形成される。中子６の造型に先立ち、孔あき支持
部材８の連結孔９に芯棒７の一端部が挿入され、その一
体物が中子造型用金型において、成形される中子６の軸
心６ａに沿って設置され、型砂が吹き込まれる。芯棒７
の全部と孔あき支持部材８の一部を覆うように中子６が
成形される。

中子造型用金型から中子体５が離型され、カムシャフト
鋳込み用主型１の下型に設置される。

孔あき支持部材８を主型１の端部１ａに形成される一方
の幅木保持部１１に、また、中子６の他端を他方の幅木
保持部１２に、それぞれ成形される中空カムシャフト４
の軸心４ａに沿うよう起重する。その設置によって、中
子体５はキャビティ３内で変位しないように固定され、
中子６の幅木１３と孔あき支持部材８の幅木１４により
、中子６の心出しが極めて確実に行なわれる。そして、
各カム面１５に対応して図示しない冷し金が適宜介装さ
れ、上型を被せて型締めした後、湯口１７より注湯され
る。

主型ｌに形成された湯口１７は、キャビティ３に連なる
湯道１８には分岐された湯道１９ａ〜１９ｆがあり、中
子体５の周囲に溶湯が進入すると、中子６の全周囲と孔
あき支持部材８の幅木１４を除いた周囲が覆われる。中
子６はカムシャツｌ−４の中空部を形成する一方、孔あ
き支持部材８はカムシャフト４に鋳ぐるまれる。したが
って、成形された中空カムシャフト４の軸心４ａにおけ
る中空部は、正確な同心状に形成されると共に、後工程
の機械加工における心出しが容易となる。なお、カム面
１５に対応して設けられた冷し金により、溶湯の冷却が
促進されてカム面の全屈組織が白鋳鉄化され、その硬度
および耐摩耗性が高められる。

次に、キャビティ３内のｆ４湯が固化すると主型１が分
割され、カムシャフト４が中子体５と共に鋳砂を崩すな
どして取り出される。そのカムシャフト４の鋳物素材か
ら芯棒７を抜き取って回収し、次に中子６を崩壊させる
。そして、孔あき支持部材８の突出している幅木１４を
形成していた部分を切断する。その鋳物素材を所定の寸
法のカムシャフトとするため別途機械加工される。その
際、孔あき支持部材８に設けられていた長孔１０の残存
部分が、旋盤の主軸台に装着するときの支持センタ一孔
として利用される。このようなカムシャフトの製造にお
いて、中子６をケレンで押さえる必要はなく、カムシャ
フト鋳込み用主型１における鋳造作業の準備ならびに解
体作業における手間や時間を著しく低減することができ
る。

なお、上述の中子体５は、孔あき支持部材８と芯棒７と
を連結した状態で中子６を造型して形成されるが、芯棒
のみを用いて中子を造型し、その後孔あき支持部材を爾
後的に芯棒の先端に取り付けるようにしてもよい。要す
るに、中子体を予め準備して、それに一体化された孔あ
き支持部材を、カムシャフトの鋳造において鋳ぐるむこ
とができればよいので、中子体の製作手順は適宜選択さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中空カムシャフトの製造方法を実現さ
せる下型に中子体を設置した状態の平面図、第２図はキ
ャビティ中に挿入された中子体の要部拡大断面図である
。１−・カムシャフト鋳込み用主型、１ａ・一端部、５−
中子体、６・−中子、６　ａ　・−軸心、６ｂ・一端面
、７−芯棒、８一孔あき支持部材、１１−幅木保持部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中子の軸心に位置する芯棒と、その芯棒と中子内
で連結されると共に、その中子の端面から突出する孔あ
き支持部材とを有する中子体が準備され、上記中子体の孔あき支持部材をカムシャフト鋳込み用主
型の端部に形成される幅木保持部に支持させ、上記カムシャフト鋳込み用主型への注湯によって、上記
孔あき支持部材を鋳ぐるむことを特徴とする中空カムシ
ャフトの製造方法。