JPS6073167A - カムシャフトの製造方法 - Google Patents

カムシャフトの製造方法

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JPS6073167A
JPS6073167A JP58178188A JP17818883A JPS6073167A JP S6073167 A JPS6073167 A JP S6073167A JP 58178188 A JP58178188 A JP 58178188A JP 17818883 A JP17818883 A JP 17818883A JP S6073167 A JPS6073167 A JP S6073167A
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camshaft
metal wire
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Genkichi Umeba
梅葉 源吉
Shigeru Urano
浦野 茂
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H53/00Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/025Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts

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  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

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、カム軸を鋼製の中実軸もしくは中空軸とし、
その外側に別途製作したカムaプ、ジャーナル、ギア等
の組伺部品を組付け、ロー伺又は液相焼結により一体化
して製造する組立てタイプの力l、シャフトの製遣方/
):に関する。
[従来技術] 従来、この種の組旧部品をロー4=J又は液相焼結によ
ってカム軸に接合する場合に、カム軸の軸回り方向の位
置決めをするために、カム軸の列周面に1又は2以上の
凹溝を長手方向に形成し、一方組伺部品の嵌合孔の内周
面には前記凹溝が嵌入する突起を所望の位置に形成して
いるが、位置決めの精度を向」−するためには、門構及
び突起の形状、・j法、位置等を正確に製作しなけれは
ならず、大きな製造F数を必要とした。
また、この種の組伺部品を液相焼結によってカム軸に接
合する場合には、組旧部品のカム軸の長ず、方向の相伺
位置が部品毎にバラツキを生じ1組1・jスj法が揃わ
ない欠点があった。
本発明名らは、この原因を究明すべく鋭7a、研究を重
ねた結果、組付刈法の不揃いは次の原因に基づくことを
解明した。すなわち、第1図及び第2図に示すように焼
結製の組伺部品であるカムロブlOをカム軸11に嵌合
して組付け、これを焼結炉に入れて液相焼結を行うと、
カムロブ10はカム軸1.1に対して最初に接合を開始
した位置を中心に収IAdし、しかもこの位置は力1、
ロブ1O4l上に・足でないため、焼結後の組付部品の
各寸法が揃わないことが明らかとなった。
例えば、カムロブlOをカム軸11に組付けたとき、第
3図に示すようにカドロブlOが図のA点で最初にカム
軸11に接合すれば、液相焼結後には第4図の想像線で
示すようにこのA点を中心にカムロブlOが収縮し、ま
たカムロブ10が第3図のB点で最初にカム軸11に接
合すれば、液相焼結後には第5図の想像線で示すように
B点を中心にカムロブ10が収縮する。1−6記収縮現
象はカムロブに限らず、他の焼結製のジャーナル、キア
等の組伺部品にも同様に生じる。このため組付部品の液
相焼結後のカム軸に対する位置は最初の接合点により変
化し、一定しない。
本発明者らは、組付部品のカム軸の軸回り方向の位置決
め手段として、突起の代わり凹溝を形成し、2つの門構
に金属線材を挿入するようにすれは、製造」:数が小さ
くて済むことに着目し、本発明を完成するに至った。
また、焼ム11製組伺部品のカム軸の長手方向の位置決
めr一段として、組付部品の」−述した収縮特性を利用
して、組(=J部品の融点より低融点の金属線材を組(
−1部品の液相焼結時の接合開始材として2つの凹溝内
に挿入して、組イ・J部品の接合起点を積極「1!Jに
作り出しておけば、上記欠点が解消されることに着目し
、本発明を完成するに至った。
[発明の目的] 本発明の第一・の目的は、カムロブ、ジャーナル、キア
等の組伺部品を小さい製造上数で簡便にカム軸の軸回り
方向の所定の位置に接合し畳る力l・ソヤフI・の製造
方法を提イルすることにあり、また第、のI+的は、焼
結製組付部品のカム軸の長手方向の組伺・」法を極めて
精度よ<=−扛に拵Jえることができる力トシャフI・
の製造方法を提供することにある。
[発明の構成] 本発明によるカムシャフトの製造方法は、カム軸の外周
面の1箇所に長手方向の凹溝を形成し、一方前記カム軸
に嵌合する組伺部品の嵌合孔の内周面に前記組伺部品を
前記カム軸に対して所定の位置に配置したとき前記凹溝
に対向する門構を形成し、前記両凹溝が互い対向するよ
うに前記組伺部品を前記カム軸に嵌合して配置した後に
、前記+I14凹堝内に金属線材を挿入して前記組伺部
品を固足し前記カム軸に接合することを特徴とする。
このときの組4=J部品のカムも11に対する接合は、
ロー伺又は液相焼結により行うことが可能で、液相焼結
で行う場合には組伺部品を焼結製部材とし、かつ上記金
属線材を組伺部品の液相発生温度より低い温度で液相を
生しる金属で構成すれば、金属線材が接合開始材となり
、組(=j部品のカム軸の@11回り方向の組4−J位
置の所定の位置に対するズレがなくなり、望ましい。
特に、この低融点の金属線材に凸部を形成し、この金属
線材を両凹溝内に挿入したときに、両凹溝に1個の凸部
だけが接触するようにすれば、接合起点を所望の位置に
任意に設定できてよい。
また、組付部品が複数の部品からなる場合には、低融点
の金MY線材は部品毎に各別に挿入される短刀にしても
よいし、或いは複数の部品に共通に1Φ人される瓦材に
してもよい。長々にした場合には、各部品の所定の取イ
・j間隔に相応して凸部を%71(品47)に形成すれ
は、複数の組付部品の組(=j寸法か一括して揃うため
望ましい。
[実施例] 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
第6図及び第7図は本発明第一・実施例カムシャフトの
製造方法におけるカムロブとカム軸の接合曲げ11図で
ある。本実施例の特徴あるところは、力l−輔11の外
周面のl箇所に長r方向の凹溝12を形成し、カム軸1
1に嵌合するカムロブ10の嵌合孔14の内周面に、カ
ドロブ10をカム軸11に対して所定の位置に配置した
とき凹溝12に対向する凹溝15を形成して、2つの凹
溝12.15が互い対向するようにカムロブIOをカム
軸11に嵌合して配置した後に、両凹溝12.15内に
金属線材16を挿入してカムロブ10を固定しカム軸1
1に接合する点にある。
ここで、凹溝12及び15の各断面形状は、第8図に示
すような四角形の組合せでも、第9図に示すような三角
形の組合せでもよい。また金属線材16の断面形状は、
両凹溝12、I5に同時に接触する形状であれば、2つ
の凹溝12.15に相応した四角形(第8図)でも、ま
た凹溝12.15の形状に非類似の円形(第9図)であ
ってもよい。
このような構成のカムロブlOとカム軸11との接合は
、ロー付又は液相焼結により行われる。
ローイ・jによる場合は、カムロブ10はローイ=l−
ff能の部材で構成され、液相焼結による場合は、カム
ロア’IOは焼結製部材で構成される。
この製造方法は、凹溝12.15の形状、=J法等を従
来の突起と凹溝のように厳雀な精度で製造する必要がな
く、しかもカムロブlOを力1、軸11のL+ r〜方
向の所定の位lまで嵌入した後に、凹溝15を凹溝12
に対向させ両凹溝内に金属線材16を挿入するだけで、
力l・ロブ10の組付けを迅速に行うことができる。
第10図は本発明第二実施例カムシャフトの製造方法に
おけるカムロブとカム軸の接合縦断面図である。本実施
例の特徴あるところは、カムロブ10とカム軸11との
接合を液相焼結により行い、か一つ金属線材16をカム
ロブ10の液相発生温1隻より低い1111日隻で液相
を生じる金属、例えは銅又は?11合金、アルミ又はア
ルミ合金、鉛又は鉛合金、錫又は錫合金、ビスマス又は
ビスマス合金、アンチモン又はアンチモン合金、l亜鉛
又は亜鉛合金A)で構成し、更に金属線材16を端部(
この例では)、端)に凸部17をソ11えた短片に形成
した点にある。なお、この凸部17は金属線材16を両
1111溝12.15内に挿入したどきに、嵌合孔14
の中・しに位置し、かつ両凹溝に凸部17だけか接触す
るくJ法に形成されている。
このような構成のカムロブlOをカム軸11に嵌合し、
カムロブlOの中心位置を力11軸11の所定の位置に
合致させた状態で嵌合孔14の一端(この例では左端)
から両凹溝12.15内に金属線材16を挿入した後で
、液相焼結すれば、焼結時に最初に低融点の金属線材1
6の凸部17が溶融するため、この嵌合孔12の中心位
置を基準にしてカムロブ10が収縮する。これによりカ
ムロブlOの組付位置は常に変らず、カムロブ10が複
数個カム軸11に組付けられる場合には、各カムロブの
組イl□ =J法は=一様になる。
なお、第11図に示すように金属線材16の右端にも凸
部18を設ければ、凸部18は凹溝12.15に挿入さ
れる金属線材16のストッパとなり、凸部17の位置を
精度よく決めることができる。
第12図は本発明第三実施例カムシャフトの製造方法に
おけるカムロブとカム軸の接合縦断面図である。本実施
例の特徴あるところは、第二実施例で示した金属線材1
6を複数のカムロブlOに共通に挿入される長材にし、
各カムロブlOの所定の取付間隔に相応して凸部19を
カムロブ毎に形成した点にある。
このような構成の複数の力1、ロブ10をカム軸11に
嵌合し、カムロブlOの中心位置をカム軸11の所定の
位置に合致させた状態で嵌合孔14の一端から両凹溝1
2.15内に金属線材16を挿入し、長材の一端を各凸
部19が嵌合孔14の中心に位置するように基準設定し
た後で、液相焼呆〜すれは、第二実施例と同様に嵌合孔
14の中心位置を基準にしてカムロブlOが収縮すると
ともに、複数のカムロブの組伺ζJ′法を一括して揃え
ることができる。
なお、1−記例では焼結製の組付部品としてカムロブの
例を示したが、ジャーナル、ギア等の他の焼結製ml 
(=1部品でも同様に実゛蔦することができる。
また、第−及び第三実施例でカムロブの組(=JJll
の基準位置をカムロブの中心位置とし、凸部l17及び
19をともに嵌合孔14の中心位置に配置する例を示し
たが、カムロブの基準位置と凸部17及び19を配置す
る位置とが一致すれば、上記例に限らずカムロブ及び嵌
合孔の各端部であってもよい。
[発明の効果] 以上述へたように、本発明によれば、カム@11の外周
面に凹溝を形成し、カムロブ、ジャーナル、ギア等の組
付部品の嵌合孔の内周面の所定位置に凹溝を形成して、
これらの凹溝がカーい対向するように組伺部品をカム軸
に嵌合して配置した後に、両凹溝内に金属線材を挿入し
、組(=J部品をカム軸に固定することにより、両凹溝
の形状、−J−法等を従来の突起と門構のように厳密な
精度で製造する必要がなく、しかも組付部品をカム軸の
長子方向の所定の位置まで嵌入した後に、両凹溝を互い
に対向させ両凹溝内に金属線材を挿入するだけで、組伺
部品の組伺けを迅速に行うことができため、組旧部品を
小さい製造工数で簡便にカム軸の軸回り方向の所定の位
置に接合することかできる。
特に、組付部品のカム軸に対する接合を液相焼結により
行う場合には、組付部品を焼結製部材とし、かつ1−記
金属線材を組4=1部品の液相発生温度より低い温度で
液相を生じる金属で構成すれば。
金属線材が接合開始材となり、組伺部品のカム軸の軸回
り方向の組付位置を所定の位置と極めて精度よく合致さ
せることができる。
また、この低融点の金属線材に凸部を形成し。
この金属線材を両凹溝内に挿入したときに、両凹溝に1
個の凸部だけが所定の位置で接触するようにすれば、組
伺部品が凸部を基準にして一定方向に収縮するため、組
伺部品のカム軸の長子方向のM1伺・J法は常に変化せ
ず、カ1、シャフト間でバラツキを生ずることなく一様
にすることができる。
更に、組伺部品が複数の部品からなる場合には、低融点
の金属線材を短片化し、部品毎に各別に挿入して部品別
に位置決めをすることができ、またこの金属線材を長材
化し、かつ各部品の所定の数句間隔に相応して部品毎に
長材上に凸部を形成して複数の部品に連通ずれば、複数
の組イ1部品のカム軸の長子方向の組付寸法を一括して
揃えることができ、組伺工数を少なくすることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は組伺けられたカムシャフトの縦断面図、第2図
は第1図のI−I断面拡大図、第3図は従来例カムシャ
フトの製造方法における液相焼結前のカムロブとカム軸
の接合縦断面図、第4図及び第5図は第3図の焼結前後
のカムロブと力1・軸の接合縦断面図、ft56図は本
発明第一・実施例力ムシャフI・の製造方法におけるカ
ムロブとカム軸の接合縦断面図、第7図は第6図のII
 −II断面図、第8図及び第9図は同じくカムロブと
カム軸に形成された凹溝とこれらの凹溝に挿入された金
属線材の横断面図、第10図及び第11図は本発明第二
実施例カムシャフトの製造方法におけるカムロブとカム
軸の接合縦断面図、第12図は本発明第五実施例カムシ
ャフートの製造方法におけるカムロブとカム軸の接合縦
断面図である。 lO:カムロブ、ll:カム軸、 12 、15 :凹溝、14:嵌合孔、16二金属線材
、17,18,19:凸部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)カム軸の外周面の1筒所に長−[方向の凹溝を形
    成し、・方前記カム軸に嵌合する組付部品の嵌合孔の内
    周面に11j記組伺部品を前記カム軸に対して所定の位
    置に配置6シたときili記凹溝に対向する凹溝を形成
    し、前記両凹溝が!l゛い対向するように「111記M
    l伺畠品を7iij記カム軸にIK合して配置6シた後
    に、l1ij記両門j1■内に金属線材を挿入して前記
    組伺r’sR品を固定し前記カム佃1に接合するカムシ
    ャフトの製造方法。 (2〕組伺1″で6品のカム+11+に苅する接合はロ
    ー付により71われる1旨1′1請求の範囲第1 in
    に記載のカム・ンヤフI・のA、す遣方1人。 t3)、it伺部品は焼結製部材であって、この組伺部
    品のカム軸に対する接合は液相焼結により行われる!l
    11訂請求の範囲第1 ’J4に記載のカムシャツI・
    の製造方法。 (4)金属線材は組伺部品の液相発生温度より低い温度
    で液相を生じる金属からなる特許請求の範囲第3項に記
    載のカムシャフトの製造方法。 (5)金属線材に凸部を形成し、この金属線材を両凹溝
    内に挿入したときに、両凹溝に1個の凸部だけが接触す
    るように構成されたe訂請求の範囲第4項に記載のカム
    シャフトの製造方法。 (6)組伺部品は複数の部品からなり、金属線材は部品
    毎に各別に挿入される短片である4、¥ it1請求の
    範囲i4項又は第5項に記載のカムシャフトの製造方法
    。 (7)M1イ+J部品は複数の部品からなり、金属線材
    はネ(数の部品に共通に挿入される長材であって、各f
    jfJ品の所定の増刊間隔に相応して凸部が部品毎に形
    成された特、11請求の範囲第4ダ1又は第5 slH
    に記載の力l、シャフトの製遣方v;。
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