JPS6389229A - 中空組立て部材シヤフトの端面閉塞方法 - 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 本発明は内燃機関用中空組立カムシャフトやカウンタシ
ャフト等の中空組立て部材シャフトに係り、更に詳しく
は中空組立て部材シャフトの鋼製パイプの端面を閉塞す
る方法に関する。

従来の技術と問題点 内燃機関用のカムシャフトやカウンタシャフト等の製造
方法としては、従来からの鋳造による方法や熱間鍛造に
よる方法等で製造されていたが、最近エンジンの高性能
化、軽量化、高耐摩耗性等の要求に対応するものとして
２強度に優れた鋼からなるパイプと耐摩耗性材料等から
なるカムやギヤ等の部材を組付は結合させた、中空組立
てカムシャフトや中空組立てカウンタシャフト等が実用
に供せられるようになってきた。

ところが、これら中空組立部材シャフトの鋼製パイプの
両端部は開放されているため、両端部を閉塞する方法が
種々検討提案されてきており、なかでも栓を鋼製パイプ
の端面にろう付けする方法や圧入する方法が一般的にな
っている。

しかしながら、ろう付けによる方法は高温の熱負荷が加
わるため鋼製パイプの熱歪による曲がりが発生するとい
う欠点があり、被剛性の悪いカム部材等の仕上げ研磨代
を大きくしたり、又曲がり量を減らすための矯正をした
りする必要が生じ生産性の低下をきたすという問題点が
ある。

一方圧入による方法は圧入代が重要な管理項目となり、
適切な圧入代を得ることは難しく結合強度に信頼性が欠
けるという欠点があり、更に鋼製パイプの内周面に高い
加工精度が要求される内部加工を必要とし加工コストが
高くなる等の問題点があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような中空組立て部材シャフトの従来の
問題点に着目してなされたものであり、信頼性の高い強
固な結合力が容易且つ安価に得られる端面閉塞方法を提
供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するための本発明の構成について説明
する。

鋼製パイプの端部内局面に圧入結合する嵌込み部と、鋼
製パイプの端面を閉塞するフランジからなる栓を設け、
嵌込み部の外周面には三角歯セレーション状凹凸が長手
方向に平行に形成されている。該三角歯セレーション状
凹凸の表面は高周波焼入れ等の熱処理によって鋼製パイ
プの硬度より硬い状態にして、ｌｌ製パイプに圧入した
時に三角歯セレーション状凹凸の形状が変形しないよう
にしである。

以上の構成からなる栓の嵌込み部の三角歯セレーション
゛状凹凸を、鋼製パイプの端部内周面に圧入して栓を鋼
製パイプに結合し、フランジで鋼製パイプの端面を密着
させ閉塞するものである。

鋼製パイプと栓は圧入による嵌合い力に、嵌込み部の三
角歯セレーション状凹凸の先端部が鋼製パイプの内周面
へ喰込むことによる塑性結合力が付加されることによっ
て、信頼性の高い強固な結合力が鋼製パイプの内部加工
を必要とせず容易に　。

且つ安価に得られる端面閉塞方法が可能となるものであ
る。

実施例 実施例（１） 第２図に示すように、ＳＴＫＭ１５からなる鋼製パイプ
１の外周面に耐摩耗性材料からなるカム２やジャーナル
３等を組付け、拡管結合方法により結合して中空組立て
カムシャフトを形成した。

第１図に示すように、鋼製パイプ１の端面を閉塞するフ
ランジ８と、鋼製パイプの端部内局面に圧入される嵌込
み部６からなる栓５を８４５Ｇにより形成した。嵌込み
部６の外周面には全周にわたり長手方向に平行に三角歯
セレーション状凹凸７を形成した後、高周波焼入れによ
って硬度ＨＲｃ３０まで高めた。尚三角歯セレーション
状凹凸の山の高さは０．２〜０．４ｍｍとし、谷底の直
径はｌｌ製パイプの内周面の内径寸法とした。

以上の構成からなる栓５を第３図に示すように、嵌込み
部６の三角歯セレーション状凹凸７に潤滑剤を塗布して
鋼製パイプ１の端部内周面４に圧入結合させ、鋼製パイ
プ１の端面にフランジ８を密着させて端面を閉塞した。

この結果、第４図に示すように結合強度は圧入による嵌
合い力と、嵌込み部６の三角歯セレーション状凹凸７の
先端部が鋼製パイプ１の内周面４へ喰込むことによる塑
性結合力が付加されたため。

鋼製パイプのねじり強度よりも強固な結合力が得られた
。

実施例（２） ＳＴＫＭ１６の鋼製パイプの外周面にＳＣＭ鋼からなる
゛ギア等の部材を組付け、拡管結合方法により結合して
中空組立てカウンタシャフトを形成し、実施例（１）と
同じく形成された栓を鋼製パイプの端部内周面に圧入結
合させ、鋼製パイプの端面をフランジで閉塞した。この
結果、結合強度は実施例（１）の場合と同様に１１製パ
イプのねじり強度よりも強固な結合力が得られた６ 効果 本発明による。鋼製パイプより硬い三角歯セレーション
状凹凸を形成した嵌込み部と鋼製パイプの端面を閉塞す
るフランジを有する栓を、鋼製パイプの端部内周面に圧
入して端面を閉塞することにより、信頼性の高い強固な
結合状態が、鋼製パイプの高い加工精度を要する内面旋
削をする必要はなく、又適正な圧入代を得るための管理
のわずられしさもなくなり容易且つ安価に得られた実用
的効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図　本発明の栓の斜視図 第２図　中空組立てカムシャフトの斜視図第３図　鋼製
パイプに栓を圧入結合した状態を示すパイプ断面概要図 第４図　三角歯セレーション状凹凸の喰込み状態を示す
部分拡大断面説明図 １：鋼製パイプ　　　２：カム　　５：栓４：端部内周
面　　　６：嵌込み部 ７：三角歯セレーション状凹凸 ８：フランジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼製パイプ（１）の外周面に耐摩耗性材料からなる部材
   を嵌着させて結合した内燃機関用中空組立て部材シャフ
   トにおいて、表面焼入れ処理が施された三角歯セレーシ
   ョン形状の凹凸（７）が形成されている嵌込み部（６）
   とフランジ（８）からなる栓（５）の嵌込み部（６）を
   、鋼製パイプ（１）の端部内周面（４）に圧入して、フ
   ランジ（８）にて鋼製パイプ（１）の端面を閉塞するこ
   とを特徴とする中空組立部材シャフトの端面閉塞方法。