JPS60187623A - 軸部材の再溶融化処理方法及び装置 - Google Patents

軸部材の再溶融化処理方法及び装置

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JPS60187623A
JPS60187623A JP4424984A JP4424984A JPS60187623A JP S60187623 A JPS60187623 A JP S60187623A JP 4424984 A JP4424984 A JP 4424984A JP 4424984 A JP4424984 A JP 4424984A JP S60187623 A JPS60187623 A JP S60187623A
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cam
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remelting
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JP4424984A
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Norihiko Saga
佐賀 紀彦
Akitaka Inao
稲生 昭孝
Tatsushi Fujii
藤井 堅司
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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    • C21D1/09Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はカムシャフトのカムプロフィル外表面等を硬化
処理する再溶融化処理方法及び装置に関するものである
(背景技術) カムシャフトのカムプロフィルの表面硬化処理として再
溶融化処理(リメルト処理)が実用に供されている。
ところでカムシャフトは複数、例えば囲気筒エンジンで
は少なくとも8個、6気筒エンジンでは12個のカム部
を備え、かかる複数のカム部を処理するため、従来では
処理トーチを所定のカム部に臨む如くセットし、カムシ
ャフトを回転させてカム部を処理し、次にカムシャフト
を取り外して他のカム部処理用の装置に移し変えて該処
理を行い、以上を反復していた。
かかる従来手段によると、カムシャフトのカム。
部の数だけの着脱性−業を必要とし、作業性に劣り、且
つ多大の労力を必要とするこ左、次に多数の処理装置を
必要とすることから不合理であり、前記と併せ合理的、
効率的な処理が図れず、コストの点でも甚だ不利であり
、量産化を図る」二で不都合である。
そこで」二記に代え、カムシャフトを一台の装置で保持
し、カム部の数だけの処理トーチを並設することも試み
られ、これによれば1回の作業で全てのカム部を処理す
ることができる反面、カム部−の数だけのトーチを必要
とし、装置が複雑化すること、装置が大型化し、且つコ
ストも高く、結局カムシャフトの製作コストにこれが影
響し、解決策としては充分とはいい難い。
ところでエンジンは軽量化、コンパクト化の要請がある
ことからカムシャフトもこれに追従してカム部間のピッ
チが小さくなる傾向にあり、従ってトーチもカム部に合
せて相互間の間隔を小さくする必要があり、実用上トー
チはある程度の幅があることからカム部に合せて並設す
ることは実際上困難である。
(発明の目的) 本発明は以」−に鑑みなされ冬もので、その目的とする
処は、複数の被処理部を有する部材、即ちカムシャフト
のカム部等を効率良く合理的に再溶融化処理することが
でき、省力化を図り、併せてコスト上も極めて有利であ
り、又装置のコンパクト化、簡素化は図れ、更には多機
種切り換えの対応が容易である等の利点を有する軸部材
の再溶融化処理方法及び装置を提供するにある。
(発明の構成) 以」二の目的を達成するため本発明は、カムシャフト等
を回転さ1、トーチをこれの軸方向に移動させて各カム
部外表面を再溶融化処理するようにしたその要旨とする
(実施例) 次に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述する
第1図は本発明を実施するための具体的な装置の一例を
示す説明的正面図、第2図は同平面図、第3図は同側面
図、第4図は模式的説明図である。
図において(1)は装置で、これの基台(2)のテーブ
ル(3)上の最も手前には予熱部(4)を配設し、第1
図はこれを表わすと図が鎖線し、理解しにくくなるため
第2図、第3図でこれを示した。
予熱部(4)には図中左右に設けられたカムシャツ) 
(50)の軸部両端を支持するワークチャック(5)及
びセンタ(6)を備え、ワークチャック(5)はワーク
回転用モータ(7)に連結され、又センタ(6)は軸方
向押付シリンダ(8)に連結され、チャック(5)及び
センタ(6)間には上方に開放ざ−れた半円弧状の高周
波加熱コイル(9)が配設されている。これによりテー
ブル(3)の最も手前に予熱ステーションを構成する。
かかる予熱部(4)のコイル(9)にカムシャフト(5
0)を通し、チャック(5)及びセンタ(6)でカムシ
ャツ) (50)の両端部(51)、(52)を支持し
、モータ(7)によりカムシャツ) (50)を回転さ
せ、コイル(9)により高周波加熱し、カムシャフト(
50)を予熱する。予熱したカムシャツ1−(50)は
第3図に示される如くローダ(10)で把握し、奥に設
けた処理ステーションに搬送する。
予熱部(4)の奥に処理部(11)を設、処理部(11
)には手前の左右にカムシャツ) (50)両端部を支
持するチャック(12)及びセンタ(13)を備え、チ
ャック(12)はワーク回転用モータ(14)に連結さ
れ、センタ(13)は軸押付シリング(15)に連結さ
れている。
以」二のチャック(12)及びセンタ(13)で支持さ
れるカムシャツ) (50)上には門型の支持枠(16
)を設け、支持枠(16)の左右の縦枠部(17)、(
18)間に」二下に離間してガイドバー(+9)、(2
0)を架設し、これにより再溶融化処理用のプラズマト
ーチ(22)のホルダ(21)の上下を嵌合支持し、ト
ーチ(22)はガイドバー(19)、(20)で図中左
右方向への移動を保障する。トーチ(22)の先端部に
は第5図の如くノズル部(23)が設けられ、ノズル部
(23)は中空状のシールドキャンプ(24)内にチッ
プ(25)を配設し、チンプ(25)とシールドキャッ
プ(24)との間には不活性カス等のシールドガスの通
路(2B)が形成され、又チップ(25)の中心にはア
ルゴンガス等の作動ガス通路(27)が形成され、通路
(27)の周囲には冷却通路(28)が形成されている
構造で通路(27)内にタングステン等の電極(29)
を設け、シールドキャップ(24)には金属粉末導入管
(30) 、(30)をその軸線の延長線が通路(27
)の軸線の延長線と交叉する如く挿通固着されている。
かかるノズル(22)の電極(29)のよる放電と作動
ガスのプラズマ化でカムシャフト(50)のカム部(5
3)外表面に溶融池を形成し、一方、金属粉未導入管(
30) 、(30)からの金属粉末の供給で再溶融化処
理を行う。
」ユ下のガイド八−(19)、(20)の間には送りネ
ジ(31)を回転自在に横架し、該ネジ(31)にトー
チホルタ(21)を支持するベース(32)を螺合し、
ホルダ(21)はベース(32)に対して上下動可能に
構成する。送りネジ(31)は一方の縦枠部(17)外
方で且つ奥に設けたトーチ移動用モータ(33)に伝動
機構(34)を介して連結し、送りネジ(31)を正逆
回転駆動する如く構成する。
次に上記によるカムシャフト、(50)の処理方法を説
明すると、既述の予熱部(4)で予熱したカムシャフト
(50)をローダ(10)でチャック(12)、センタ
(13)間に臨ませて両端を支持する。続いてトーチ(
22)をモータ(33)による送りネジ(31)の回転
駆動により移動させ、カムシャフト(5o)の複数のカ
ム部、実施例では8個のカム部(53)・・・の内の最
も端部の第1のカム部(53a)上のスタート位置に臨
ませ、次にトーチ(22)をホルダ(21)に対して下
動させ、カム部(53a)の表面とノズル(23)との
間に所定のクリアランスを保持する如く設定する。
以上のセット後カムシャフト(50)をモータ(14)
により回転させ、カムシャフト(50)の回転は減速機
構(35)により低速でなされ、一方、トーチ(22)
をモータ(33)の回転でスタート位置からカム部(5
3a)を横断する軸方向に移動させ、これと同時に既述
に従ってノズル(23)によって再溶融処理を行う。ト
ーチ(22)のノズル(23)とカム部(53a)のク
リアランスを所定の一定に保持すべくこれをカム部(5
3a)の回転に伴って上下動させる。一方、トーチ(2
2)のカムシャツ) (50)の軸方向への移動はカム
部(53a)のスタート位置からこれの軸方向終端位置
迄とし、終端位置からモータ(33)を逆回転させてス
タート位置にもどし、かかる往復動を第1のカム部(3
5a)の多くて一回転、少なくともカム部のリフト機能
を行う部分を処理するに必要な回転角度の範囲内で行わ
せ、これにより第6UyJに示される如くトーチ(22
)のカムプロフィルに対する溶融処理軌跡(A)は蛇行
することとなる。以上はモータ(33)としてパルスモ
ータ等を用い制御する。
第1のカム部(35a)の処理後、トーチ(22)を次
のカム部、例えば隣接するもの、或は形状が同一の一つ
おいた次のものに軸方向移動により臨ませて上記により
処理を行う、残りのカムを順次地理する。これにより1
台の装置で一つのトーチによって複数のカム部を順次処
理することができ、又カム部間のピッチが小さくても1
台のトーチを軸方向に移動させて順次処理していくため
支障はなく、円滑に処理することが可能となる。そして
複数のカム部をカムシャフトを回転させ、1・−チを各
カム部に対して順次臨ませて処理していくため、1台装
置で、処理が終了するまでカムシャフトを着脱すること
なく作業が行える。
尚上記実施例ではトーチを各カム部毎に往復動させてカ
ム部の回転との合成で蛇行軌跡を画かせるが、トーチを
各カム部で上下動のみとして軸方向を固定し、カムシャ
フト側をカム部の軸方向長さだけ往復動させても良い。
最もこれによるとモータ(14)のユニット、シリンダ
(15)のユニットを往復動が必要となるため往復動機
構が複雑、■。
つ大型化し、従ってトーチを送りネジの正逆回転で往復
動させた一本実施例が極めて有利であろう。
ところでトーチ(22)は既述のノズル(23)に設け
た導入管(30) 、(30)は粉末供給装置(36)
に夫々の管路(37) 、 (37)を介して連結され
、振動装置W (38)で粉末に振動を付与して管路(
37)、(37)を介して粉末は供給され、中間に粉末
の流れを確認する装1(39)を介設して粉末供給の確
実化を図り、モータ(14)、(33) 、ホルダ(2
1)によりトーチの上下動、粉末供給装置(36)、振
動装置(38)、確認装置(39)、プラズマ電源(4
0)等制限は制御装置(41)で行う。
以上実施例はトーチ(22)を1台としたが、これを2
台用いても良い。
即ち各図で示される如くトーチ(122)を設け、これ
を前記モータ(33)の反対側、即ち右側に設けたモー
タ(133)で駆動される送りネジ(131)で移動さ
せるものとし、送りネジ(131)は送りネジ(31)
と平行に配設する。かかる第2トーチ(122)で例え
ば実施例で5番目のカム部(53b)をスタートとし、
5番目乃至8番目のカム部を処理する。
これによればトーチ(22) 、(122)は干渉する
ことがなく、各トーチがカムシャフトの1/2づつを負
担して処理を行うことにより処理時間は1/2となり、
又1つおきにカムプロフィルが同一であることから第1
、第5の各カムに対するトーチの制御が同一で、従って
各トーチを同一プロフィルのものを順番で処理させるこ
とにより同期して、同一のプログラムで処理させること
ができ、制御系が簡素化できる。
このようにストーチを並行して軸方向に移動させて処理
時間の短縮1作業能率の更なる向上を図ることができ、
ストーチを用いる場合は、カム部が8個、12個の如き
多気筒エンジンのカムシャフトの処理に適するであろう
本発明はかかる実施例を含むものである。又実施例はカ
ムシャフトの例を示したが、同種の軸部材の処理に実施
できるものである。
(発明の効果) 以上で明らかな如く本発明に従えば、複数のカム部を備
えるカムシャフト等の再溶融化処理にさいし、1台の装
置で、少なくとも1台のトーチを用い、アカムシャフト
等を着脱せしめることなく、全カム部等の処理が行うこ
とができる。従って効率良く、合理的に処理が行え、又
各カムの処理装置を要しないことから設備上極めて有利
で、且つ装置には1台のトーチで全カム部等の処理が行
えることから装置自体も簡素であり、コンパクト化、コ
ストダウンが図れる。そしてトーチのカムシャフト等の
軸方向移動により行うため、送りネジ機構等の簡素な機
構を採用して実現することができ、又蛇行軌跡の形成も
以上より簡単に実現することができ、上記処理、装置の
簡素化と相まってカムシャフト等の処理コストを従来に
比し大幅にダウンさせる等実用性の点で顕著な効果を有
し、又省力化の点でも有利である他、制御プログラムの
設定により他の機種への切換えが容易で汎用性に優れる
本発明は以上の如き多大め利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すのもので、第1図は装置
の説明的正面図、第2図は同平面図、第3図は同側面図
、第4図は模式的説明図、第5図はノズル部の拡大縦断
面図、第6図は被処理部の斜視図である。 尚図面中(1)は装置、(12)、(13)、(14)
、(15)は被処理物(50)の回転支持手段、(22
)はトーチ(31) 。 (33)はこれの移動手段、(53)は被処理部である
。 特許出願人 本田技研工業株式会社 代理人 弁理士 下 1)容一部 間 弁理士 大 橋 邦 部 同 弁理士 小 山 有 第5図 手続補正書(自発) 昭和59年11月2911 (532) 本田技研工業株式会社 5、補正命令の日付 自 発 す、第6頁第6行目「処理部(11)を設、」とあるを
「処理部(11)を設け、」と訂正する。 C2第7頁第8行目「金属粉末導入管」とあるを「金属
粉未導入管」に、同第11行目「電極(29)の」とあ
るを「電極(28)に」と訂正する。 d、第9頁第7行目、同第14行目[カム部(35a)
 Jとあるを「カム部(53a) Jに訂正する。 e、第11頁第4行目「電源(40)等制限」とあるを
「電源(40)等の制御」と訂正する。 手続補正書(自発) 昭和60年6月7[イ 1、事件の表示 特廓昭59−44249号 2、発明の名称 軸部材の再溶融化処理方法及び装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (532) 木田技研工業株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付 自発 7、補正の内容 (1、発明の名称を「軸部材の再溶融硬化処理方法及び
装置」と訂正する。 (2、特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (3、発明の詳細な説明の欄を以下の通り補正する。 a、第2頁第8行目、同第2行目、第4頁第7行目乃至
第8行目、同第11行目乃至第12行目、同第16行目
、第6頁第16行目、第7頁第14行目、第12頁第1
4行目に「再溶融化処理」とあるを「再溶融硬化処理」
に訂正する。 b、 第8頁第19行目「再溶融処理」とあるを「再溶
融硬化処理」と訂正する。 別紙 「2、特許請求の範囲 1、軸方向に離間して複数の被処理部を備える被処理物
を回転させ、処理トーチを被処理物の被処理部外表面に
臨ませて該被処理物表面の少なくとも一部を該トーチで
再溶融硬化処理するとともに、該トーチを被処理物の軸
方向に移動させて複数の被処理部に順次臨ませて各被処
理部を再溶融硬化処理するようにしたことを特徴とする
軸部材の再溶融硬化処理方法。 2、前記トーチによる処理時に該トーチを処理位置で所
定ストローク軸方向−に往復動させるようにした前記特
許請求の範囲第1項の軸部材の再溶融硬化処理方法。 3、軸方向に離間して複数の被処理部を備える被処理物
を保持し、且つ該被処理物を回転させる装置と、回転す
る被処理物の被処理部に臨み、該被処理部外表面を処理
する処理トーチと、該トーチを被処理物の軸方向に移動
させてこれの複数の被処理部表面に順次臨ませるだめの
トーチ軸方向移動装置とからなることを特徴とする軸部
材の再溶融硬化処理装置。」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、軸方向に離間して複数の被処理部を備える被処理物
    を回転させ、処理トーチを被処理物の被処理部外表面に
    臨ませて該被処理物表面の少なくとも一部を該トーチで
    再溶融化処理するとともに、該トーチを被処理物の軸方
    向に移動させて複数の被処理部に順次臨ませて各被処理
    部を再溶融化処理するようにしたことを特徴とする軸部
    材の再溶融化処理方法。 2、前記トーチによる処理時に該トーチを処理位置で所
    定ストローク軸方向に往復動させるようにした前記特許
    請求の範囲第1項の軸部材の再溶融化処理方法。 3、軸方向に離間して複数の被処理部を備える被処理物
    を保持し、且つ該被処理物を回転させる装置と、回転す
    る被処理物の被処理部に臨み、該被処理部外表面を処理
    する処理トーチと、該トーチを被処理物の軸方向に移動
    させてこれの複数の被処理部表面に順次臨ませるための
    トーチ軸方向移動装置とからなることを特徴とする軸部
    材の再溶融化処理装置。
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GB08505957A GB2155498B (en) 1984-03-07 1985-03-07 Method and apparatus for remelting and hardening an elongate workpiece
DE19853508131 DE3508131A1 (de) 1984-03-07 1985-03-07 Verfahren und vorrichtung zum umschmelzen und haerten eines laenglichen werkstuecks, insbesondere einer nockenwelle
CA000475941A CA1236382A (en) 1984-03-07 1985-03-07 Method of and apparatus for remelting and hardening a shaft
US07/098,769 US4761192A (en) 1984-03-07 1987-09-17 Method of and apparatus for remelting and hardening a shaft

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