JPS60155605A - 焼結部品の嵌合固定方法 - Google Patents
焼結部品の嵌合固定方法Info
- Publication number
- JPS60155605A JPS60155605A JP1175984A JP1175984A JPS60155605A JP S60155605 A JPS60155605 A JP S60155605A JP 1175984 A JP1175984 A JP 1175984A JP 1175984 A JP1175984 A JP 1175984A JP S60155605 A JPS60155605 A JP S60155605A
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- Japan
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- shaft
- cam
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- Gears, Cams (AREA)
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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
この発明は、エンジンのカムシャフトにおけるカム等の
焼結部品をシ′ヤフト等の軸部材に嵌合させて固定する
方法に関し、自動車の製造や各種焼結部品の製造の分野
で利用することができる。
焼結部品をシ′ヤフト等の軸部材に嵌合させて固定する
方法に関し、自動車の製造や各種焼結部品の製造の分野
で利用することができる。
従来技術
自動車エンジンのうち耐摩耗性の強く要求される部品が
、焼結部品とされつつあることは周知の通りであり、そ
の−例として動弁機構におけるカムを挙げることができ
る。この種のカムは、クランクシャフトと同調して回転
するシャフトに取付けられてエンジンに組込まれるが、
そのカムが焼結部品であることにより、シャフトに取付
けるにあたって以下に述べるような問題があった。
、焼結部品とされつつあることは周知の通りであり、そ
の−例として動弁機構におけるカムを挙げることができ
る。この種のカムは、クランクシャフトと同調して回転
するシャフトに取付けられてエンジンに組込まれるが、
そのカムが焼結部品であることにより、シャフトに取付
けるにあたって以下に述べるような問題があった。
すなわち、カムはその貫通孔にシャフトを挿入すること
により、シャフトに取付けるのが一般的であるが、エン
ジンのバルブの開閉タイミングを取るために、シャフト
に対する周方向での位置（いわゆる位相）を正確にする
必要があり、そこで従来、シャフトの外面に軸線方向に
沿う■溝を形成するととも、カムにおける貫通孔の内面
に突起を形成しておき、これらＶ溝と突起とを係合させ
ることにより位相を決めるとともに周方向に対して固定
し、また軸ね方向に対しては、シャフトの一部をかしめ
ることにより固定する方法が採られていた。しかしなが
らこのような方法では、周方向および軸線方向の両方向
に対してガタが生じ、その結果取付は精度が悪くなる場
合が多く、しかも前記Ｖ溝を加工する必要があるために
、コスト高となる問題がある。
により、シャフトに取付けるのが一般的であるが、エン
ジンのバルブの開閉タイミングを取るために、シャフト
に対する周方向での位置（いわゆる位相）を正確にする
必要があり、そこで従来、シャフトの外面に軸線方向に
沿う■溝を形成するととも、カムにおける貫通孔の内面
に突起を形成しておき、これらＶ溝と突起とを係合させ
ることにより位相を決めるとともに周方向に対して固定
し、また軸ね方向に対しては、シャフトの一部をかしめ
ることにより固定する方法が採られていた。しかしなが
らこのような方法では、周方向および軸線方向の両方向
に対してガタが生じ、その結果取付は精度が悪くなる場
合が多く、しかも前記Ｖ溝を加工する必要があるために
、コスト高となる問題がある。
これに対しカムに形成した貫通孔にシャフトを圧入する
ことにより、カムをシャフトに取付ける方法が考えられ
、このような方法によれば、ガタが生じることなり、シ
かも簡単にカムとシャフトとを固定することができる。
ことにより、カムをシャフトに取付ける方法が考えられ
、このような方法によれば、ガタが生じることなり、シ
かも簡単にカムとシャフトとを固定することができる。
しかしながら、カムとシャフトとを嵌合固定する場合、
カムは予備焼結を行なった状態でシャフトに嵌め合わせ
、しかる優に本焼結処理を行なうのが通常であって、嵌
め合わせる時点ではカムの寸法精度が悪いうえに強度が
不十分であるから、シャフトの圧入による応力でカムが
割れたり、あるいは逆にシャフトを挿入する貫通孔の内
径が大きすぎてカムとシャフトとを相互に固定し得ない
場合が生じる問題があった。
カムは予備焼結を行なった状態でシャフトに嵌め合わせ
、しかる優に本焼結処理を行なうのが通常であって、嵌
め合わせる時点ではカムの寸法精度が悪いうえに強度が
不十分であるから、シャフトの圧入による応力でカムが
割れたり、あるいは逆にシャフトを挿入する貫通孔の内
径が大きすぎてカムとシャフトとを相互に固定し得ない
場合が生じる問題があった。
発明の目的
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、カム等
焼結部品の破断などの不都合を生じることなく、しかも
簡単かつ高精度に焼結部品を軸部材に嵌合固定すること
のできる方法を提供することを目的とするものである。
焼結部品の破断などの不都合を生じることなく、しかも
簡単かつ高精度に焼結部品を軸部材に嵌合固定すること
のできる方法を提供することを目的とするものである。
発明の構成
この発明は、予備焼結状態の焼結部品における貫通孔に
軸部材を挿入し、その状態で本焼結を行なうことにより
これら両者を拡散接合によって接合するに先立って、前
記貫通孔の内径を軸部材の外径より若干大きく形成して
おくとともに、貫通孔の内周面側もしくは軸部材の外周
面側のいずれか一方に、容易に変形しかつ融点が本焼結
時の温度以下の軟質材からなる突起部を設けておき、そ
の突起部を変形させつつ前記軸部材を貫通孔に挿入する
ことにより、軸部材を突起部の変形応力によって焼結部
品に対して仮固定し、しかる後本焼結を行なうことによ
り前記突起部を融解させることを特徴とするものである
。
軸部材を挿入し、その状態で本焼結を行なうことにより
これら両者を拡散接合によって接合するに先立って、前
記貫通孔の内径を軸部材の外径より若干大きく形成して
おくとともに、貫通孔の内周面側もしくは軸部材の外周
面側のいずれか一方に、容易に変形しかつ融点が本焼結
時の温度以下の軟質材からなる突起部を設けておき、そ
の突起部を変形させつつ前記軸部材を貫通孔に挿入する
ことにより、軸部材を突起部の変形応力によって焼結部
品に対して仮固定し、しかる後本焼結を行なうことによ
り前記突起部を融解させることを特徴とするものである
。
実施例
以下この発明を焼結部品であるカムをシャツＩ・に嵌合
固定する場合を例に採って説明する。第１図および第２
図は粉末原料を圧縮成形しかつ予備焼結して得た中間製
品としてのカム１を示し、カム１には、その基礎円の中
心を中心とした所定半径りの貫通孔２が形成され、その
貫通孔２の内周部のうち半径方向での肉厚が最も厚い個
所に突起部３が設けられている。すなわち軟質材からな
るビン４が貫通孔２の軸線方向に向けてカム１に埋め込
まれるとともに、その外周面の一部が前記貫通孔２の内
周側へ突出しており、その突出した部分が突起部３を形
成している。したがって貫通孔２の実質上の内径が突起
部３によって局部的にわずか小さくなっている。
固定する場合を例に採って説明する。第１図および第２
図は粉末原料を圧縮成形しかつ予備焼結して得た中間製
品としてのカム１を示し、カム１には、その基礎円の中
心を中心とした所定半径りの貫通孔２が形成され、その
貫通孔２の内周部のうち半径方向での肉厚が最も厚い個
所に突起部３が設けられている。すなわち軟質材からな
るビン４が貫通孔２の軸線方向に向けてカム１に埋め込
まれるとともに、その外周面の一部が前記貫通孔２の内
周側へ突出しており、その突出した部分が突起部３を形
成している。したがって貫通孔２の実質上の内径が突起
部３によって局部的にわずか小さくなっている。
ここで、前記突起１３はその変形応力によってカム１と
その貫通孔２に挿入したシャフト５とを仮固定するもの
であり、その突起部３を形成するビン４は、予備焼結状
態のカム１を破断させることなく容易に変形しかつ本焼
結時の温度より低い融点の軟質材から形成されている。
その貫通孔２に挿入したシャフト５とを仮固定するもの
であり、その突起部３を形成するビン４は、予備焼結状
態のカム１を破断させることなく容易に変形しかつ本焼
結時の温度より低い融点の軟質材から形成されている。
その軟質材は具体的には、純銅（融点１０８３℃）、黄
銅（融点９５０℃）、銀ろう材（Ｉｉ点６２０〜７８０
℃）等であるが、帳ろう材程度の融点の軟質材では、本
焼結時にカム１とシャフト５との間で拡散接合が生じる
以前に解けてしまい、仮固定の用をなさない場合もある
ので、軟質材としては純銅や黄銅あるいはこれらと同程
度の融点のものが好ましい。
銅（融点９５０℃）、銀ろう材（Ｉｉ点６２０〜７８０
℃）等であるが、帳ろう材程度の融点の軟質材では、本
焼結時にカム１とシャフト５との間で拡散接合が生じる
以前に解けてしまい、仮固定の用をなさない場合もある
ので、軟質材としては純銅や黄銅あるいはこれらと同程
度の融点のものが好ましい。
また前記ビン４をカム１に取付けておく方法は、粉末原
料を圧縮成形する際にビン４を成形型内に配置しておく
方法あるい１ま圧粉成形体にビン４を組付けて予備焼結
することにより固定する方法のいずれであってもよい。
料を圧縮成形する際にビン４を成形型内に配置しておく
方法あるい１ま圧粉成形体にビン４を組付けて予備焼結
することにより固定する方法のいずれであってもよい。
他方、前記カム１を取付けるシャフト５は例えば鋼管軸
であって、その外径ｄは前記貫通孔２の内ｌ！Ｄよりわ
ずか小さく、かつ前記突起部３を設けた個所における径
方向での寸法より大きく設定されており、したがって突
起部３が圧入代Ｃを形成している。ここでシャフト５の
外径ｄと貫通孔２の内径りとの寸法差（Ｄ−ｄ ）は、
本焼結の際にカム１が収縮することにより吸収し得る程
度に設定しておく。
であって、その外径ｄは前記貫通孔２の内ｌ！Ｄよりわ
ずか小さく、かつ前記突起部３を設けた個所における径
方向での寸法より大きく設定されており、したがって突
起部３が圧入代Ｃを形成している。ここでシャフト５の
外径ｄと貫通孔２の内径りとの寸法差（Ｄ−ｄ ）は、
本焼結の際にカム１が収縮することにより吸収し得る程
度に設定しておく。
上記のように形成したカム１とシャフト５とを組付ける
には、先ず両者の位相すなわち周方向での相対位置を決
めた状態ではぼ同一軸線上に配置し、その状態でシャフ
ト５を前記貫通孔２内に圧入する。その場合、突起８Ｉ
！３がその突出層に応じた圧入代Ｃを形成しており、ま
た突起部３が軟質材からなるビン４によって形成されて
いるから、シャフト５をカム１における貫通孔２に挿入
することにより、突起部３が第３図および第４図に示す
ように変形する。その結果突起部３の変形応力によって
カム１とシャフト５が相互に仮固定される。このように
仮固定した状態で本焼結処理のために加熱すると、前記
ビン４を例えば純銅によって形成した場合、昇温に伴っ
てカム１とシャフト５との間で拡散接合が始まり、つい
でビン４が融解する。その場合、部分的な拡散接合が始
まっているから、ビン４が融解してもカム１とシャフト
５との相対位置の変動が生じることがなく、当初設定し
た相対位置のまま拡散接合が進行する。拡散接合の進行
に伴ってカム１が収縮し、その貫通孔２の内径りが小さ
くなり、最終的には第５図に示すように貫通孔２の内周
面仝休がシャツ！−５の外周面に密着し、その状態で両
者が拡散接合によって接合される。
には、先ず両者の位相すなわち周方向での相対位置を決
めた状態ではぼ同一軸線上に配置し、その状態でシャフ
ト５を前記貫通孔２内に圧入する。その場合、突起８Ｉ
！３がその突出層に応じた圧入代Ｃを形成しており、ま
た突起部３が軟質材からなるビン４によって形成されて
いるから、シャフト５をカム１における貫通孔２に挿入
することにより、突起部３が第３図および第４図に示す
ように変形する。その結果突起部３の変形応力によって
カム１とシャフト５が相互に仮固定される。このように
仮固定した状態で本焼結処理のために加熱すると、前記
ビン４を例えば純銅によって形成した場合、昇温に伴っ
てカム１とシャフト５との間で拡散接合が始まり、つい
でビン４が融解する。その場合、部分的な拡散接合が始
まっているから、ビン４が融解してもカム１とシャフト
５との相対位置の変動が生じることがなく、当初設定し
た相対位置のまま拡散接合が進行する。拡散接合の進行
に伴ってカム１が収縮し、その貫通孔２の内径りが小さ
くなり、最終的には第５図に示すように貫通孔２の内周
面仝休がシャツ！−５の外周面に密着し、その状態で両
者が拡散接合によって接合される。
したがって上記の方法では、突起部３を形成するビン４
の材質、肉厚、突出りを適宜に設定して変形に要する荷
重を、本焼結処理以前のカム１が破断する荷重以下に設
定することにより、カム１が割れるなどの不都合が生じ
ることなく、しかもカム１あるいはシャ７１・５の寸法
精度の良否に拘わらず、さらには隙間が生じることなく
、カム１とシャフト５とを嵌合固定することができる。
の材質、肉厚、突出りを適宜に設定して変形に要する荷
重を、本焼結処理以前のカム１が破断する荷重以下に設
定することにより、カム１が割れるなどの不都合が生じ
ることなく、しかもカム１あるいはシャ７１・５の寸法
精度の良否に拘わらず、さらには隙間が生じることなく
、カム１とシャフト５とを嵌合固定することができる。
なお、この発明の方法を実施するにあたってカム１にお
けろ貫通孔２の内周側に形成する突起部３は、上述した
実施例におけるビン４によらず、適宜の中空ピンによっ
て形成してもよい。またこの発明は、カム１とシャフト
５とを嵌合固定する場合に限らず、その他の軸部材とこ
れに嵌め合わせるべき適宜の焼結部品とを嵌合固定する
場合にも適用することができる。さらに、この発明は突
起部の変形力によって軸部材と焼結部品とを仮固定する
ものであるから、突起部は焼結部品における貫通孔の内
周側に設ける代わりに軸部材の外周部に設【プてもよい
。
けろ貫通孔２の内周側に形成する突起部３は、上述した
実施例におけるビン４によらず、適宜の中空ピンによっ
て形成してもよい。またこの発明は、カム１とシャフト
５とを嵌合固定する場合に限らず、その他の軸部材とこ
れに嵌め合わせるべき適宜の焼結部品とを嵌合固定する
場合にも適用することができる。さらに、この発明は突
起部の変形力によって軸部材と焼結部品とを仮固定する
ものであるから、突起部は焼結部品における貫通孔の内
周側に設ける代わりに軸部材の外周部に設【プてもよい
。
発明の効果
以上の説明から明らかなようにこの発明の方法は、予備
焼結状態の焼結部品における貫通孔に軸部材を挿入し、
その状態で本焼結を行なうことによりこれら両者を拡散
接合によって接合するに先立って、前記貫通孔の内径を
軸部材の外径より若干大きく形成しておくとどもに、貫
通孔の内周面側もしくは軸部材の外周面側のいずれか一
方に、容易に変形しかつ融点が本Ｆｉ結時の温度以下の
軟質材からなる突起部を設けておき、その突起部を変形
させつつ前記軸部材を貫通孔に挿入することにより、軸
部材を突起部の変形応力によって焼結部品に対して仮固
定し、しかる後本焼結を行なうことにより前記突起部を
！！解させるから、突起部の変形応力を適宜に設定して
おくことにより、焼結部品に過大な荷重がかかることが
なく、また焼結部品および軸部材の寸法精度のバラつき
を、突起部がその変形として吸収し、さらに最終的には
突起部が加熱されて融解することにより焼結部品と軸部
材とが密着し、したがって焼結部品の割れや嵌合部での
ガタなどが生じることなく、軸部材と焼結部品とを強固
に嵌合同定することができる。
焼結状態の焼結部品における貫通孔に軸部材を挿入し、
その状態で本焼結を行なうことによりこれら両者を拡散
接合によって接合するに先立って、前記貫通孔の内径を
軸部材の外径より若干大きく形成しておくとどもに、貫
通孔の内周面側もしくは軸部材の外周面側のいずれか一
方に、容易に変形しかつ融点が本Ｆｉ結時の温度以下の
軟質材からなる突起部を設けておき、その突起部を変形
させつつ前記軸部材を貫通孔に挿入することにより、軸
部材を突起部の変形応力によって焼結部品に対して仮固
定し、しかる後本焼結を行なうことにより前記突起部を
！！解させるから、突起部の変形応力を適宜に設定して
おくことにより、焼結部品に過大な荷重がかかることが
なく、また焼結部品および軸部材の寸法精度のバラつき
を、突起部がその変形として吸収し、さらに最終的には
突起部が加熱されて融解することにより焼結部品と軸部
材とが密着し、したがって焼結部品の割れや嵌合部での
ガタなどが生じることなく、軸部材と焼結部品とを強固
に嵌合同定することができる。
すなわち、この発明の方法によれば、軸線方向および円
周方向での固定精度が向上し、それに伴って仕上げ加工
の際の取り代が減少し、材料歩留りや加工能率が向上す
る。またこの発明では、周方向での位置すなわち位相を
無段階に変えることができるから、カムとシャフトとを
嵌合固定する場合には、カムの位相変更が容易となり、
その結果そのカムを組込んだ機器の性能の向上を図るこ
とができる。
周方向での固定精度が向上し、それに伴って仕上げ加工
の際の取り代が減少し、材料歩留りや加工能率が向上す
る。またこの発明では、周方向での位置すなわち位相を
無段階に変えることができるから、カムとシャフトとを
嵌合固定する場合には、カムの位相変更が容易となり、
その結果そのカムを組込んだ機器の性能の向上を図るこ
とができる。
図はこの発明の実施例を示すためのものであって、第１
図は焼結部品であるカムの正面図、第２図はその縦断面
図、第３図はカムと軸部材であるシャツ１〜とを仮固定
した状態の正面図、第４図は第３図の■部の拡大図、第
５図は本焼結処理時の状態を示ず正面図である。 １・・・カム、 ２・・・貫通孔、 ３・・・突起部、
５・・・シャフト、 Ｃ・・・圧入代、 Ｄ・・・貫
通孔の内径、ｄ・・・シャフトの外径。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 豊 １）武 久 （ばか１名）
図は焼結部品であるカムの正面図、第２図はその縦断面
図、第３図はカムと軸部材であるシャツ１〜とを仮固定
した状態の正面図、第４図は第３図の■部の拡大図、第
５図は本焼結処理時の状態を示ず正面図である。 １・・・カム、 ２・・・貫通孔、 ３・・・突起部、
５・・・シャフト、 Ｃ・・・圧入代、 Ｄ・・・貫
通孔の内径、ｄ・・・シャフトの外径。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 豊 １）武 久 （ばか１名）
Claims (1)
- 金属粉末を予１焼結してなる焼結部品の所定個所に貫通
孔を形成しておき、その貫通孔に軸部材を挿入して本焼
結を行なうことにより前記焼結部品と軸部材とを拡散接
合により接合するにあたり、前記貫通孔の内径を前記軸
部材の外径よりわずか大きく形成しておくとともに、前
記貫通孔の内周面側もしくは軸部材の外周面側のいずれ
か一方に、容易に変形しかつ融点が前記本焼結の温度以
下の軟質材からなる突起部を設けておき、その突起部を
変形させつつ前記軸部材を貫通孔に圧入することにより
、軸部材を突起部の変形応力によって焼結部品に対して
仮固定し、しかる後本焼結を行なって前記突起部を融解
させることを特徴とする焼結部品の嵌合固定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175984A JPS60155605A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 焼結部品の嵌合固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175984A JPS60155605A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 焼結部品の嵌合固定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155605A true JPS60155605A (ja) | 1985-08-15 |
| JPH0525921B2 JPH0525921B2 (ja) | 1993-04-14 |
Family
ID=11786906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175984A Granted JPS60155605A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 焼結部品の嵌合固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155605A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013253303A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Denso Corp | 焼結拡散接合部品の製造方法 |
| CN106103916A (zh) * | 2014-03-20 | 2016-11-09 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 液压式凸轮轴调节器、至少两件式的转子及用于制造液压式凸轮轴调节器的转子的方法 |
| US10888928B2 (en) | 2015-01-16 | 2021-01-12 | Gkn Sinter Metals, Llc | Method of producing composite components using sinter fit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070108A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-20 | Nippon Piston Ring Co Ltd | カムシャフトの製造方法 |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP1175984A patent/JPS60155605A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070108A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-20 | Nippon Piston Ring Co Ltd | カムシャフトの製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013253303A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Denso Corp | 焼結拡散接合部品の製造方法 |
| CN106103916A (zh) * | 2014-03-20 | 2016-11-09 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 液压式凸轮轴调节器、至少两件式的转子及用于制造液压式凸轮轴调节器的转子的方法 |
| US20170067376A1 (en) * | 2014-03-20 | 2017-03-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydraulic camshaft adjuster, at least two-part rotor, and method for producing a rotor of a hydraulic camshaft adjuster |
| US9982575B2 (en) * | 2014-03-20 | 2018-05-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydraulic camshaft adjuster, at least two-part rotor, and method for producing a rotor of a hydraulic camshaft adjuster |
| US10888928B2 (en) | 2015-01-16 | 2021-01-12 | Gkn Sinter Metals, Llc | Method of producing composite components using sinter fit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525921B2 (ja) | 1993-04-14 |
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