JP2002028827A - Manufacturing device for long workpiece and manufacturing method for long workpiece - Google Patents
Manufacturing device for long workpiece and manufacturing method for long workpieceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトとこのシ
ャフトに焼嵌で取り付けられる被取付体とを有する長尺
状ワークの製造装置および長尺状ワークの製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a long workpiece having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の長尺状ワークの代表例は、自動
車等に用いられる組み立て方式で且つ焼嵌方式のカムシ
ャフトである。このカムシャフトは、例えば、図２に示
されるような４気筒・１吸気カム・１排気カム・ＳＯＨ
Ｃ（シングルオーバーヘッド・カムシャフト）の場合、
一般的に、シャフト９１０と、このシャフト９１０に取
り付けられる被取付体である８個のカム９２０、５個の
ジャーナル９３０、フロント部９４０、リア部９５０、
１２個の位置出し用カラー９６０とからなる。2. Description of the Related Art A typical example of such a long workpiece is an assembling and shrink-fitting camshaft used for automobiles and the like. This camshaft is, for example, a four-cylinder, one intake cam, one exhaust cam, SOH as shown in FIG.
For C (single overhead camshaft)
Generally, a shaft 910, eight cams 920, five journals 930, a front part 940, a rear part 950, which are attached bodies attached to the shaft 910,
It consists of twelve positioning collars 960.
【０００３】シャフト９１０の外面と、全ての被取付体
（ただし、位置出し用カラー９６０は除く場合あり。）
の穴部（前記シャフト９１０が嵌まり込む穴部）の内面
とには、スプライン（図示省略）が形成されている。ス
プラインの代わりに、キーとキー溝とが設けられている
こともある。[0003] The outer surface of the shaft 910 and all attached bodies (except for the positioning collar 960).
A spline (not shown) is formed on the inner surface of the hole (the hole into which the shaft 910 fits). A key and a keyway may be provided instead of the spline.
【０００４】なお、カム９２０やジャーナル９３０等の
全ての種類の被取付体が、常に焼嵌でシャフト９１０に
取り付けられるわけではない。焼嵌でシャフト９１０に
取り付けられる被取付体となるのは、焼入または焼入後
に更に焼き戻しされるような熱処理が施されたものだけ
である。以下、前記熱処理は焼入で代表して説明する。
焼入の対象は、カム９２０だけの場合、ジャーナル９３
０も含む場合、更にフロント部９４０とリア部９５０と
を含む場合というように様々である。[0004] Not all types of attachments, such as the cam 920 and the journal 930, are always attached to the shaft 910 by shrink fitting. The object to be attached to the shaft 910 by shrink fitting is only one that has been subjected to quenching or a heat treatment that is further tempered after quenching. Hereinafter, the heat treatment will be described by quenching.
In the case where only the cam 920 is hardened, the journal 93 is hardened.
There are various cases such as a case including 0 and a case further including a front portion 940 and a rear portion 950.
【０００５】例えばカム９２０だけが焼入の対象である
場合、焼入が完了したカム９２０だけが焼嵌でシャフト
９１０に取り付けられる被取付体となるのである。これ
は次の理由による。カム９２０は焼入されると、焼入歪
が発生してカム９２０全体が歪むのでスプラインも歪
む。カム９２０のスプラインとシャフト９１０のスプラ
インとの噛み合わせが悪くなって、シャフト９１０にカ
ム９２０を常温で挿入するのがむつかしくなる。よっ
て、焼入されたカム９２０については、例えばカム９２
０を再加熱して膨張させ、シャフト９１０に嵌め込む焼
嵌方式を取る必要があるからである。For example, when only the cam 920 is a target to be quenched, only the cam 920 that has been quenched is an attached body that is attached to the shaft 910 by shrink fitting. This is for the following reason. When the cam 920 is quenched, quenching distortion occurs and the entire cam 920 is distorted, so that the spline is also distorted. The engagement between the spline of the cam 920 and the spline of the shaft 910 becomes poor, and it becomes difficult to insert the cam 920 into the shaft 910 at room temperature. Therefore, for the hardened cam 920, for example, the cam 92
This is because it is necessary to adopt a shrink-fit method in which 0 is reheated, expanded, and fitted into the shaft 910.
【０００６】ただし、後述するように加熱炉を設けてま
で焼嵌方式をとっていたのは、緩みなくカム９２０をシ
ャフト９１０に嵌め込むことができるというメリットも
あるからである。なお、シャフト９１０にカム９２０等
を挿入してカムシャフトの状態に組み立てた後に、焼入
対象のカム９２０を焼入する場合には、焼入後に、カム
９２０とシャフト９１０との間に熱緩みができて、取付
け精度が悪くなるという問題点がある。However, the reason why the shrink fitting method is employed until the heating furnace is provided as described later is that there is an advantage that the cam 920 can be fitted into the shaft 910 without loosening. When the cam 920 to be quenched is quenched after the cam 920 or the like is inserted into the shaft 910 and assembled into a camshaft state, the heat is loosened between the cam 920 and the shaft 910 after quenching. However, there is a problem that mounting accuracy is deteriorated.
【０００７】スプラインの代わりに、キーとキー溝とが
設けられている場合についても上述と同様である。な
お、カム９２０以外の焼入が施されない被取付体は、例
えばシャフト９１０に単に挿入されて取り付けられる。The same applies to the case where a key and a key groove are provided instead of the spline. The non-hardened object other than the cam 920 is simply inserted into and attached to the shaft 910, for example.
【０００８】よって、従来のカムシャフトの製造装置
（図示省略）は、例えばカム９２０だけが焼入の対象で
ある場合、次のように構成されていた。同製造装置は、
カム９２０に焼入を施す熱処理機構と、前記焼入が完了
したカム９２０を焼嵌に適した温度まで再加熱する加熱
炉と、前記焼入が完了したカム９２０やカム９２０以外
の焼入が施されない被取付体を順次シャフト９１０に取
り付ける取付機構等とを備えている。Therefore, a conventional camshaft manufacturing apparatus (not shown) has the following configuration when, for example, only the cam 920 is to be hardened. The manufacturing equipment
A heat treatment mechanism for quenching the cam 920, a heating furnace for reheating the quenched cam 920 to a temperature suitable for shrink fitting, and a quenching of the quenched cam 920 and other than the cam 920. A mounting mechanism and the like are provided for sequentially mounting an object to be mounted on the shaft 910.
【０００９】なお、焼嵌とは、上述したように嵌め込む
カム９２０を加熱する場合以外に、シャフト９１０を冷
却し、嵌め込むカム９２０等を常温のままとしつつ嵌め
込む場合と、シャフト９１０を冷却し、カム９２０は加
熱して嵌め込む場合とがある。冷却による焼嵌方法をと
るときは、カムシャフトの製造装置にシャフト９１０を
冷却する冷却装置が設けられる。The shrink fitting means not only the case where the cam 920 to be fitted is heated as described above, but also the case where the shaft 910 is cooled and fitted while keeping the fitted cam 920 or the like at a normal temperature. After cooling, the cam 920 may be heated and fitted. When the shrink fitting method by cooling is used, a cooling device for cooling the shaft 910 is provided in the camshaft manufacturing device.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように従来のカム
シャフトの製造装置は、焼嵌のために加熱炉または冷却
装置（またはその両方）を設ける必要があったので、装
置コストが高くなっていた。よって、加熱炉等のコスト
が製造コストに跳ね返っていた。また、加熱炉等のラン
ニングコストが製造コスト低減のネックとなっていた。As described above, in the conventional camshaft manufacturing apparatus, it is necessary to provide a heating furnace and / or a cooling apparatus for shrink fitting, so that the apparatus cost is increased. Was. Therefore, the cost of the heating furnace and the like rebounded from the manufacturing cost. Also, the running cost of the heating furnace and the like has been a bottleneck in reducing the manufacturing cost.
【００１１】本発明の主たる目的は、シャフトとこのシ
ャフトに焼嵌で取り付けられる被取付体とを有する長尺
状ワークの製造コストを従来よりも低減可能な製造装置
および製造方法を提供することにある。A main object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of reducing the manufacturing cost of a long workpiece having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting, as compared with the related art. is there.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の長尺状ワークの製造装置は、シャフトとこ
のシャフトに焼嵌で取り付けられる被取付体とを有する
長尺状ワークを製造する装置であって、被取付体に加熱
を伴う硬質化のための熱処理を施す熱処理機構と、前記
被取付体の残温が前記焼嵌に適した温度であるうちに、
前記被取付体をシャフトに焼嵌で取り付ける取付機構と
を備える。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an apparatus for manufacturing a long workpiece according to the present invention includes a long workpiece having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting. A manufacturing device, and a heat treatment mechanism for performing a heat treatment for hardening accompanied by heating the attached body, while the remaining temperature of the attached body is a temperature suitable for the shrink fitting,
An attachment mechanism for attaching the attached body to the shaft by shrink fitting.
【００１３】前記長尺状ワークは例えばカムシャフトで
ある。The long work is, for example, a camshaft.
【００１４】また、長尺状ワークの製造方法は、シャフ
トとこのシャフトに焼嵌で取り付けられる被取付体とを
有する長尺状ワークの製造方法であって、被取付体に加
熱を伴う硬質化のための熱処理を施し、前記加熱後の被
取付体の残温が前記焼嵌に適した温度であるうちに、前
記被取付体をシャフトに焼嵌で取り付ける。Further, a method for manufacturing a long work is a method for manufacturing a long work having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting. The attached body is attached to the shaft by shrink fitting while the remaining temperature of the attached body after heating is a temperature suitable for the shrink fitting.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
カムシャフトの製造方法を実現するカムシャフトの製造
装置を図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は本発明
の実施の形態に係るカムシャフトの製造装置を示す概略
的説明図、図２は本発明の実施の形態に係るカムシャフ
トの製造装置で形成されるカムシャフトを示す概略的説
明図であって、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）はＡ−
Ａ線断面図、図３は本発明の実施の形態に係るカムシャ
フトの各部品を示す概略的斜視図であって、同図（Ａ）
はパイプ状のシャフトを示す図、同図（Ｂ）はジャーナ
ルを示す図、同図（Ｃ）はカムを示す図、同図（Ｄ）は
カラーを示す図、同図（Ｅ）はフロント部を示す図、同
図（Ｆ）はリア部を示す図、同図（Ｇ）は棒状のシャフ
トを示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A camshaft manufacturing apparatus for realizing a camshaft manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic illustration showing a camshaft manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic illustration showing a camshaft formed by the camshaft manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A is a front view, and FIG.
3 is a schematic perspective view showing each part of the camshaft according to the embodiment of the present invention, and FIG.
Is a diagram showing a pipe-shaped shaft, FIG. (B) is a diagram showing a journal, FIG. (C) is a diagram showing a cam, FIG. (D) is a diagram showing a collar, and FIG. (F) is a diagram showing a rear part, and FIG. (G) is a diagram showing a rod-shaped shaft.
【００１６】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの
製造装置の説明の前に、このカムシャフトの製造装置に
よって製造される完成品としてのカムシャフト９００に
ついて図２および図３を参照しつつ説明する。Prior to the description of the camshaft manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, a camshaft 900 as a finished product manufactured by the camshaft manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. I do.
【００１７】カムシャフト９００は、４気筒・１吸気カ
ム・１排気カム・ＳＯＨＣである。カムシャフト９００
は、シャフト９１０と、このシャフト９１０に取り付け
られる被取付体である８個のカム９２０、５個のジャー
ナル９３０、フロント部９４０、リア部９５０、１２個
の位置出し用カラー９６０とからなる。The camshaft 900 is composed of four cylinders, one intake cam, one exhaust cam and SOHC. Camshaft 900
Is composed of a shaft 910, eight cams 920, five journals 930, a front part 940, a rear part 950, and twelve positioning collars 960 which are attached bodies attached to the shaft 910.
【００１８】シャフト９１０は、円形パイプであって、
その外周にはスプライン（図示省略）が形成されてい
る。このスプラインに対応するように、シャフト９１０
に嵌め込まれるカム９２０の穴部９２２、ジャーナル９
３０の穴部９３２、フロント部９４０の穴部（図示省
略）、リア部９５０の穴部（図示省略）、位置出し用カ
ラー９６０の穴部９６２には、それぞれスプライン（図
示省略）が形成されている。The shaft 910 is a circular pipe,
Splines (not shown) are formed on the outer periphery. In order to correspond to this spline, the shaft 910
The hole 922 of the cam 920 to be fitted into the
A spline (not shown) is formed in each of the hole 932, the front portion 940 (not shown), the rear portion 950 (not shown), and the hole 962 of the positioning collar 960. I have.
【００１９】説明を簡略化するため焼入が施されるのは
カム９２０だけとする。即ち、シャフト９１０に焼嵌で
取り付けられる被取付体はカム９２０だけとなる。To simplify the explanation, only the cam 920 is hardened. That is, only the cam 920 is the object to be attached to the shaft 910 by shrink fitting.
【００２０】完成状態のカムシャフト９００は、図２に
示されるように、シャフト９１０に対して、一端からリ
ア部９５０、ジャーナル９３０、カラー９６０、カム９
２０、カラー９６０、カム９２０、カラー９６０、ジャ
ーナル９３０、カラー９６０、カム９２０、カラー９６
０、カム９２０、カラー９６０、ジャーナル９３０、カ
ラー９６０、カム９２０、カラー９６０、カム９２０、
カラー９６０、ジャーナル９３０、カラー９６０、カム
９２０、カラー９６０、カム９２０、カラー９６０、ジ
ャーナル９３０、フロント部９４０の順に設けられたも
のである。なお、８つのカム９２０については、もちろ
ん相互に所定の位相差を持たせて設けられている。The camshaft 900 in a completed state is, as shown in FIG. 2, with respect to the shaft 910, from one end, a rear portion 950, a journal 930, a collar 960, and a cam 9a.
20, collar 960, cam 920, collar 960, journal 930, collar 960, cam 920, collar 96
0, cam 920, collar 960, journal 930, collar 960, cam 920, collar 960, cam 920,
The collar 960, the journal 930, the collar 960, the cam 920, the collar 960, the cam 920, the collar 960, the journal 930, and the front portion 940 are provided in this order. The eight cams 920 are provided with a predetermined phase difference therebetween.
【００２１】このように構成されたカムシャフト９００
を製造する本発明の実施の形態に係るカムシャフトの製
造装置１０は、次のように構成されている。The camshaft 900 constructed as described above
The camshaft manufacturing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention for manufacturing a camshaft is configured as follows.
【００２２】カムシャフトの製造装置１０は、カム９２
０に加熱を伴う硬質化のための熱処理である焼入を施す
熱処理機構１００と、カム９２０の残温が焼嵌に適した
温度であるうちに、カム９２０をシャフト９１０に焼嵌
で取り付ける取付機構２００とを備えていることを特徴
としている。なお、取付機構２００は、従来同様、焼嵌
しないジャーナル９３０、フロント部９４０、リア部９
５０、位置出し用カラー９６０をシャフト９１０に単に
挿入することも行うものである。The camshaft manufacturing apparatus 10 includes a cam 92
A heat treatment mechanism 100 for performing quenching, which is a heat treatment for hardening accompanied by heating to 0, and mounting the cam 920 to the shaft 910 by shrink fitting while the remaining temperature of the cam 920 is a temperature suitable for shrink fitting. And a mechanism 200. The mounting mechanism 200 includes a journal 930, a front portion 940, and a rear
50, the positioning collar 960 is simply inserted into the shaft 910.
【００２３】また、カムシャフトの製造装置１０は、熱
処理機構１００にカム９２０を搬入するカム搬入機構
（図示省略）と、取付機構２００に対してジャーナル９
３０、フロント部９４０、リア部９５０、位置出し用カ
ラー９６０を搬入するその他取付部品搬入機構（図示省
略）と、取付機構２００に対してシャフト９１０を供給
し且つ完成したカムシャフト９００を搬出するメイン搬
出入機構（図示省略）と、全体を制御する制御部（図示
省略）とを備えている。The camshaft manufacturing apparatus 10 includes a cam loading mechanism (not shown) for loading the cam 920 into the heat treatment mechanism 100 and a journal 9 for the mounting mechanism 200.
30, a front part 940, a rear part 950, and other attachment part carrying mechanism (not shown) for carrying in the positioning collar 960, and a main part for supplying the shaft 910 to the mounting mechanism 200 and carrying out the completed camshaft 900. It has a carrying-in / out mechanism (not shown) and a control unit (not shown) for controlling the whole.
【００２４】熱処理機構１００は、後述する温度に関す
る動作上の規制がある点以外、基本的に従来の熱処理機
構と同様である。例えば、熱処理機構１００は、図示し
ないが、カム９２０の外周を加熱する円形の加熱導体部
を有する高周波加熱コイル体と、加熱されたカム９２０
に対して冷却液を噴射する冷却ジャケットと、カム９２
０を加熱する時およびカム９２０に対して冷却液を噴射
する時にカム９２０を挟持して回動させる回動機構と、
前記高周波加熱コイル体に電力を供給する電源部と、前
記冷却ジャケットに一定の温度の冷却液を供給する冷却
液供給システムとを備えている。The heat treatment mechanism 100 is basically the same as the conventional heat treatment mechanism except that there is an operation restriction on the temperature described later. For example, although not shown, the heat treatment mechanism 100 includes a high-frequency heating coil body having a circular heating conductor for heating the outer periphery of the cam 920, and a heated cam 920
A cooling jacket for injecting a cooling liquid to the
A rotating mechanism that clamps and rotates the cam 920 when heating 0 and when injecting the coolant to the cam 920;
A power supply unit for supplying electric power to the high-frequency heating coil body and a coolant supply system for supplying a coolant at a constant temperature to the cooling jacket are provided.
【００２５】前記冷却ジャケットは、前記加熱導体部に
兼用して設けられている場合と、独立して設けられてい
る場合とがあるが、いずれにしても冷却液だけで焼嵌に
適した温度（例えば１５０℃〜１８０℃程度）よりも低
くなるように冷却することはないのが従来と異なる。冷
却液は、焼入油または冷却水である。The cooling jacket may be provided also as the heating conductor portion or may be provided independently. (For example, about 150 ° C. to 180 ° C.), which is different from the conventional method in that the cooling is not performed. The cooling liquid is quenching oil or cooling water.
【００２６】なお、冷却液噴射完了直後のカム９２０の
残温を１８０℃よりも遥かに高くしてしまうことはカム
９２０の材質によっては焼入の定義上できないこともあ
るので、次のことを考慮して焼嵌に適した温度を決定す
る必要がある。例えば鋼の焼入とは、オーステナイト範
囲で加熱し、フェライト、パーライトおよびベーナイト
を形成しないように原則として急冷することを言う。オ
ーステナイトは、Ａ3点以上に加熱すると形成される。
また焼入されるとオーステナイトからマルテンサイトが
形成される。このマルテンサイトが硬質化に寄与する。
マルテンサイトはＭｓ点以下で温度が低いほど多量に生
成される。マルテンサイト範囲内の温度まで急冷した後
はゆっくり冷却しても変態には無関係である。このよう
に、普通の鋼を焼入する場合は、少なくともＡ3 点以上
に加熱した後、少なくともＭｓ点以下に急冷する必要が
ある。It should be noted that, depending on the material of the cam 920, it may not be possible to make the residual temperature of the cam 920 much higher than 180 ° C. immediately after the completion of the cooling liquid injection. It is necessary to determine the temperature suitable for shrink fitting in consideration of the temperature. For example, quenching of steel refers to heating in the austenite range and quenching in principle so as not to form ferrite, pearlite and bainite. Austenite is formed on heating above three points A.
When quenched, martensite is formed from austenite. This martensite contributes to hardening.
Martensite is generated in a large amount as the temperature is lower than the Ms point and the temperature is lower. After rapid cooling to a temperature within the martensite range, slow cooling is irrelevant to transformation. Thus, when quenching the ordinary steel, after heating to above at least A 3-point, it is necessary to quench below at least Ms point.
【００２７】ただし、合金添加の場合には、冷却液を用
いて急冷しなくても、空冷でも焼入可能となる場合もあ
る。合金添加によって、パーライト等の生成を抑制でき
るからである。例えば、５％のクロムと１％の炭素を含
む鋼では、空冷でも焼入可能である。However, in the case of adding an alloy, quenching may be possible even with air cooling without quenching with a cooling liquid. This is because the formation of pearlite and the like can be suppressed by adding the alloy. For example, steel containing 5% chromium and 1% carbon can be hardened by air cooling.
【００２８】なお、焼嵌に適した温度は、必要ならば放
射温度計等の温度検出手段を用いて計測すればよい。The temperature suitable for shrink fitting may be measured using a temperature detecting means such as a radiation thermometer if necessary.
【００２９】取付機構２００は、カム９２０が熱処理機
構１００で加熱され、冷却液を噴射された後、カム９２
０の残温が焼嵌に適した温度であるうちに熱処理機構１
００から取り出す等するロボットハンド２１０と、搬入
されたシャフト９１０の一方側を保持・回動するチャッ
ク機構２２０とを備えている。After the cam 920 is heated by the heat treatment mechanism 100 and the cooling liquid is injected, the mounting mechanism 200
While the remaining temperature of 0 is a temperature suitable for shrink fitting, heat treatment mechanism 1
The robot hand 210 includes, for example, a robot hand 210 that takes out from the 00, and a chuck mechanism 220 that holds and rotates one side of the loaded shaft 910.
【００３０】ロボットハンド２１０は、カム９２０等を
シャフト９１０に嵌め込む移動が可能なようにチャック
機構２２０に保持されたシャフト９１０と平行に移動す
ることが可能である。また、ロボットハンド２１０は、
カム９２０等を順番に選び取ってくる動作をするため
に、前記移動する方向と直交する方向にも移動可能とな
っている。ロボットハンド２１０の先端側でカム９２０
をつかむ部分には熱に強いセラミックス等の材料を用い
ている。The robot hand 210 can move in parallel with the shaft 910 held by the chuck mechanism 220 so that the cam 920 and the like can be fitted into the shaft 910. In addition, the robot hand 210
In order to perform an operation of sequentially selecting the cams 920 and the like, the cam 920 can be moved in a direction orthogonal to the moving direction. The cam 920 at the tip side of the robot hand 210
A material such as ceramics which is strong against heat is used for a portion for gripping.
【００３１】チャック機構２２０は、チャック部２２１
と、このチャック部２２１を回動させるモータ２２２
と、このモータ２２２によって回動されたチャック部２
２１の回転角を検出する回転角センサー（図示省略）と
を備えている。The chuck mechanism 220 includes a chuck unit 221.
And a motor 222 for rotating the chuck portion 221
And the chuck part 2 rotated by the motor 222
And a rotation angle sensor (not shown) for detecting the rotation angle of the rotation angle sensor 21.
【００３２】カム搬入機構やその他取付部品搬入機構や
メイン搬出入機構は、従来と同様である。例えば、メイ
ン搬出入機構は、いわゆるウォーキングビームである。The cam loading mechanism, the other attachment component loading mechanism, and the main loading / unloading mechanism are the same as the conventional one. For example, the main carrying-in / out mechanism is a so-called walking beam.
【００３３】このように構成された本発明の実施の形態
に係るカムシャフトの製造装置を用いると、カムシャフ
ト９００は例えば次のようにして製造される。ただし、
カム９２０を焼嵌する際の動作がカム９２０を焼入する
動作以降、従来と異なるだけであるので、その異なる部
分だけを説明する。Using the camshaft manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above, the camshaft 900 is manufactured as follows, for example. However,
Since the operation of shrink-fitting the cam 920 differs from the conventional operation after the operation of hardening the cam 920, only the different part will be described.
【００３４】熱処理機構１００でカム９２０に焼入のた
めの加熱を施す。カム９２０に冷却液を噴射してカム９
２０を急冷却する。この急冷却後のカム９２０の残温を
焼嵌に適した温度１５０℃〜１８０℃程度とする。カム
９２０が、前記焼嵌に適した温度であるうちに、ロボッ
トハンド２１０がカム９２０を熱処理機構１００から取
り出し、シャフト９１０に焼嵌で取り付ける。この際、
もちろん各カム９２０がそれぞれ決まった所定の位相角
に嵌め込まれるように、チャック機構２２０によってシ
ャフト９１０が所定の角度だけ回動された後に、シャフ
ト９１０にカム９２０が焼嵌で挿入される。The heat treatment mechanism 100 heats the cam 920 for quenching. Injecting the cooling liquid to the cam 920
Cool 20 rapidly. The residual temperature of the cam 920 after the rapid cooling is set to a temperature of about 150 ° C. to 180 ° C. suitable for shrink fitting. While the cam 920 is at a temperature suitable for the shrink fitting, the robot hand 210 removes the cam 920 from the heat treatment mechanism 100 and attaches it to the shaft 910 by shrink fitting. On this occasion,
Of course, the cam 920 is inserted into the shaft 910 by shrink fitting after the shaft 910 is rotated by the predetermined angle by the chuck mechanism 220 so that each cam 920 is fitted at a predetermined predetermined phase angle.
【００３５】なお、本発明の実施の形態に係るカムシャ
フトの製造装置は、上述の構成に限定しない。例えば次
のように変更してもよい。The camshaft manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, it may be changed as follows.
【００３６】（１）カム９２０を焼入するための熱処理
機構１００は、高周波加熱コイル体を用いない一般的な
加熱炉を用いてもよい。(1) The heat treatment mechanism 100 for quenching the cam 920 may use a general heating furnace that does not use a high-frequency heating coil.
【００３７】（２）カム９２０は、冷却液を噴射するこ
とで急冷却しているが、その代わりに冷却液を溜めた槽
へ浸漬することによって急冷却してもよい。(2) The cam 920 is rapidly cooled by injecting a cooling liquid. Alternatively, the cam 920 may be rapidly cooled by being immersed in a tank storing the cooling liquid.
【００３８】（３）カムシャフトには、スプラインが形
成されているとしたが、その代わりにキーとキー溝とが
形成されていても、上述と同様になることは言うまでも
ない。また、カムシャフトは４気筒・１吸気カム・１排
気カム・ＳＯＨＣであるとして説明したが、気筒数が異
なる場合やＤＯＨＣである場合は、単にカムとカラーと
ジャーナルとの数が異なるだけであるので、その場合の
説明は省略する。更に、シャフト９１０は、円形パイプ
であるとしたが、図３（Ｇ）に示されるように、棒状の
シャフト９１０′とした場合であっても、シャフト９１
０の場合と同様になることは言うまでない。(3) Although the spline is formed on the camshaft, it goes without saying that the same applies to the case where a key and a key groove are formed instead. Also, the camshaft has been described as having four cylinders, one intake cam, one exhaust cam, and SOHC. However, when the number of cylinders is different or the DOHC is used, the numbers of cams, collars, and journals are merely different. Therefore, the description in that case is omitted. Further, although the shaft 910 is a circular pipe, as shown in FIG.
Needless to say, this is the same as the case of 0.
【００３９】（４）カム９２０のみを焼入する、即ち、
カム９２０のみを焼嵌するとして説明したが、他のジャ
ーナル部９３０等を焼入し焼嵌する場合も上述に準じて
行えばよい。(4) Hardening only the cam 920, that is,
Although it has been described that only the cam 920 is shrink-fitted, other journal portions 930 and the like may be hardened and shrink-fitted according to the above description.
【００４０】（５）以上、熱処理が焼入であるとして説
明したが、焼入後に焼き戻し処理も行う熱処理等、熱処
理後の残温が焼嵌に適した温度帯に設定可能な熱処理で
も上述に準じてできることは言うまでもない。(5) Although the above description has been made on the assumption that the heat treatment is quenching, heat treatment in which the remaining temperature after heat treatment can be set to a temperature zone suitable for shrink fitting, such as heat treatment in which tempering is performed after quenching, is also described above. Needless to say, it can be done according to.
【００４１】（６）焼嵌と言った場合、上述したように
３種類ある。１つ目は、シャフトは常温で、被取付体を
加熱して嵌め込む場合、即ち、上述してきた場合と同様
の場合である。２つ目は、シャフトを冷却し、常温の被
取付体を嵌め込む場合である。３つ目は、シャフトを冷
却し、被取付体を加熱して嵌め込む場合である。これら
３つのうち、１つ目は、上述したように本発明に適用で
きるが、２つ目は適用できない。ただし、２つ目のもの
は１つ目のもので代用できる。３つ目はもちろん適用可
能である。この３つ目に本発明を適用する場合には、シ
ャフトを冷却する冷却装置を設ければよい。(6) There are three types of shrink fitting as described above. The first is a case where the shaft is at room temperature and the attached body is heated and fitted, that is, a case similar to the case described above. The second is a case where the shaft is cooled and an attached body at room temperature is fitted. The third case is when the shaft is cooled and the attached body is heated and fitted. The first of these three can be applied to the present invention as described above, but the second cannot. However, the second one can be substituted by the first one. The third is, of course, applicable. When the present invention is applied to the third aspect, a cooling device for cooling the shaft may be provided.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の長尺状ワ
ークの製造装置は、シャフトとこのシャフトに焼嵌で取
り付けられる被取付体とを有する長尺状ワークを製造す
る装置であって、被取付体に加熱を伴う硬質化のための
熱処理を施す熱処理機構と、前記被取付体の残温が前記
焼嵌に適した温度であるうちに、前記被取付体をシャフ
トに焼嵌で取り付ける取付機構とを備える。As described above, the apparatus for manufacturing a long workpiece according to the present invention is an apparatus for manufacturing a long workpiece having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting. A heat treatment mechanism for performing heat treatment for hardening accompanied by heating of the attached body, and shrink fitting the attached body to the shaft while the remaining temperature of the attached body is a temperature suitable for the shrink fitting. And a mounting mechanism for mounting.
【００４３】よって、本発明の長尺状ワークの製造装置
の場合には、焼嵌する被取付体を再加熱する必要がない
ため、加熱炉が不要となる。したがって、長尺状ワーク
の製造コストを従来よりも低減可能である。Accordingly, in the case of the apparatus for manufacturing a long workpiece according to the present invention, there is no need to reheat the object to be shrink-fitted, so that a heating furnace is not required. Therefore, the manufacturing cost of the long workpiece can be reduced as compared with the related art.
【００４４】また、前記長尺状ワークの代表例として
は、カムシャフトがある。よって、カムシャフトの製造
装置で、製造コストを従来よりも低減可能である。A typical example of the long work is a camshaft. Therefore, the manufacturing cost of the camshaft manufacturing apparatus can be reduced as compared with the related art.
【００４５】本発明の長尺状ワークの製造方法は、シャ
フトとこのシャフトに焼嵌で取り付けられる被取付体と
を有する長尺状ワークの製造方法であって、被取付体に
加熱を伴う硬質化のための熱処理を施し、前記加熱後の
被取付体の残温が前記焼嵌に適した温度であるうちに、
前記被取付体をシャフトに焼嵌で取り付ける。The method for manufacturing a long work according to the present invention is a method for manufacturing a long work having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting. Subjected to heat treatment, while the remaining temperature of the attached body after the heating is a temperature suitable for the shrink fitting,
The attached body is attached to the shaft by shrink fitting.
【００４６】よって、本発明の長尺状ワークの製造方法
の場合には、上述の長尺状ワークの製造装置と同様の効
果を発揮する。Therefore, in the case of the method for manufacturing a long work according to the present invention, the same effects as those of the above-described apparatus for manufacturing a long work are exhibited.
【図１】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの製造
装置を示す概略的説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a camshaft manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの製造
装置で形成されるカムシャフトを示す概略的説明図であ
って、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）はＡ−Ａ線断面
図である。FIGS. 2A and 2B are schematic explanatory views showing a camshaft formed by the camshaft manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a front view, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line A.
【図３】本発明の実施の形態に係るカムシャフトの各部
品を示す概略的斜視図であって、同図（Ａ）はパイプ状
のシャフトを示す図、同図（Ｂ）はジャーナルを示す
図、同図（Ｃ）はカムを示す図、同図（Ｄ）はカラーを
示す図、同図（Ｅ）はフロント部を示す図、同図（Ｆ）
はリア部を示す図、同図（Ｇ）は棒状のシャフトを示す
図である。FIGS. 3A and 3B are schematic perspective views showing components of the camshaft according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A shows a pipe-shaped shaft, and FIG. 3B shows a journal. FIG. 1C shows a cam, FIG. 2D shows a collar, FIG. 1E shows a front part, and FIG.
Is a diagram showing a rear portion, and FIG. 4G is a diagram showing a rod-shaped shaft.
１００ 熱処理機構 ２００ 取付機構 ９００ カムシャフト（長尺状ワーク） ９１０ シャフト ９２０ カム（焼嵌で取り付けられる被取付体） REFERENCE SIGNS LIST 100 Heat treatment mechanism 200 Mounting mechanism 900 Camshaft (long work) 910 Shaft 920 Cam (attached body attached by shrink fitting)
Claims (3)
けられる被取付体とを有する長尺状ワークを製造する装
置であって、被取付体に加熱を伴う硬質化のための熱処
理を施す熱処理機構と、前記被取付体の残温が前記焼嵌
に適した温度であるうちに、前記被取付体をシャフトに
焼嵌で取り付ける取付機構とを具備したことを特徴とす
る長尺状ワークの製造装置。1. An apparatus for manufacturing a long workpiece having a shaft and an object to be attached to the shaft by shrink fitting, wherein a heat treatment mechanism for performing heat treatment for hardening accompanied by heating of the object to be attached. And a mounting mechanism for mounting the attached body to the shaft by shrink fitting while the remaining temperature of the attached body is a temperature suitable for the shrink fitting. apparatus.
ことを特徴とする請求項１記載の長尺状ワークの製造装
置。2. The apparatus for manufacturing a long workpiece according to claim 1, wherein said long workpiece is a camshaft.
けられる被取付体とを有する長尺状ワークの製造方法で
あって、被取付体に加熱を伴う硬質化のための熱処理を
施し、前記加熱後の被取付体の残温が前記焼嵌に適した
温度であるうちに、前記被取付体をシャフトに焼嵌で取
り付けることを特徴とする長尺状ワークの製造方法。3. A method for manufacturing a long workpiece having a shaft and an attached body attached to the shaft by shrink fitting, wherein the attached body is subjected to a heat treatment for hardening accompanied by heating. A method for manufacturing a long workpiece, wherein the attached body is attached to the shaft by shrink fitting while the remaining temperature of the attached body is a temperature suitable for the shrink fitting.
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|---|---|---|---|
| JP2000215997A JP2002028827A (en) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Manufacturing device for long workpiece and manufacturing method for long workpiece |
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