JPH03264220A - カムシャフトの製造方法 - 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、レーザビーム、ＴＩＧアーク、プラズマアー
ク、電子ビーム等の高密度エネルギーを照射することに
より再溶融硬化処理されたカムシャフトを製造する製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、自動車用エンジンにおける高出力化の傾向はます
ます大きくなってきており、それに伴って、例えば、エ
ンジンの勘弁機構を構成するカムシャフトにおける摺動
部位であるカム面には、より高い面圧がかかることとな
ってきている。従って、当該摺動部位における耐摩耗特
性の向上が不可欠となってきつつある。このため、カム
シャフト等の摺動部材における摺動部位に表面硬化層を
形成させることが行なわれてきている。

上記の如き表面硬化層を形成する方法の一つとして、レ
ーザビーム、ＴＩＧアーク、プラズマアーク、電子ビー
ム等の高密度エネルギーを照射することにより所望摺動
部位を再溶融硬化処理する方法が知られている。

ところで、上記の如き高密度エネルギー照射による再溶
融硬化層の形成は、カムシャフトをゆっくり回転させな
がら摺動部位表面に中方向にカムシャフトもしくは高密
度エネルギー照射装置を移動させることによって、高密
度エネルギーによる照射部位をカムの摺動部位の巾方向
に相対的に往復運動させて走査させることにより行なわ
れるのが通例であるが、カムの摺接面全幅に再溶融硬化
層を形成しようとして、高密度エネルギー照射をカム面
の巾方向両端にまで行うと、再溶融部が流れて肩ダレを
起こすおそれがある。

上記の如き肩ダレ発生を防止するために、従来から種々
の方法が提案されている。例えば、特公昭６３−４２６
８８号公報に開示されているように、カムの摺接面にお
ける巾方向両端を残して再溶融処理し、ついで、カムの
仕上げ研削加工時に、カムの巾方向両端近傍を面取り状
に切削除去する方法がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記公知例における如く、カムの中方向両端近傍を面取
り状に切削する場合、再溶融処理後において、カム端部
を切削除去する工程が必要となって、工程の複雑化を招
くこととなるとともに、未溶融部との境界付近の再溶融
硬化層には、溶融帯のラップによるチル分解が生じる場
合があるが、上記の如く面取りにより未溶融部を切削除
去する場合、カムの摩耗に従ってチル分解部がカム表面
に露出せしめられることがあり、局部的に耐摩耗性が低
下するという問題が起きる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、極めて簡
易な手段により、再溶融カムにおける肩ダレをなくし、
もってカム摺接面における耐摩耗性の向上を図ることを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上記課題を解決するための手段として、カ
ムの軸方向端部にＲ部を設けてカム素材を鋳造し、つい
で、カム表面に対して前記Ｒ１ｉを残置する如くして粗
加工を施し、その後、前記カム表面に対して、前記Ｒｉ
を残しつつ再溶融処理を施した後、カム周面に対して研
削加工を施すようにしている。

（作　用） 本発明では、上記手段により次のような作用が得られる
。

即ち、カムの軸方向端部にＲ部を設けてカム素材を鋳造
し、ついで、カム表面に対して前記Ｒ部を残置する如く
して粗加工を施し、その後、前記カム表面に対して、前
記Ｒ部を残しつつ再溶融処理を施した後、カム周面に対
して研削加工を施すようにしたことにより、カム表面端
部にＲ部が残された状態での再溶融が可能となり、再溶
融時におけるエネルギー吸収性を小さくすることかでき
、肩ダレが防止される。

（発明の効果） 本発明によれば、カムの軸方向端部にＲ部を設けてカム
素材を鋳造し、ついで、カム表面に対して前記Ｒ１を残
置する如くして粗加工を施し、その後、前記カム表面に
対して、前記Ｒ部を残しつつ再溶融処理を施した後、カ
ム周面に対して研削加工を施すようにして、カム表面端
部にＲ部が残された状態での再溶融を可能ならしめたの
で、カムの軸方向端部にＲ部を有するカム素材を鋳造す
るという極めて簡易な手段により、肩ダレを防止しつつ
カム摺接面全域への再溶融硬化層の形成が可能となり、
耐摩耗性に優れたカムシャフトを容易に得ることができ
るという優れた効果がある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を説
明する。

実施例 本実施例にかかるカムシャフトは、以下に述べる工程に
より製作される。

まず、カム幅１９ｍｍのカムの軸方向端部に４ＲのＲ部
を有するシェルモールド鋳型の型合せを行い、バックア
ップショットにて鋳型を固定する。次に、Ｃ：３．５ｗ
ｔ％、Ｓ　ｉ：２．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１３ｗｔ％、
Ｃｕ：０４８ｗｔ％、Ｓ　：０．０１２ｖｔ％、Ｍｇ：
０．０４１ｗｔ％、１００２７ｗｔ％、Ｆｅ：残部の組
成を有する鋳鉄溶湯を前記鋳型に注湯し、凝固後型ばら
し、セキ取り、ンヨットがけを行って、第１図図示の如
く、カム２の軸方向両端にＲ部３．３を有するカム素材
ｌを得た。

次に、このカム素材ｌのカム２の表面を１ｍｍ程度（即
ち、第１図の点線より上を）研削する粗加工を施す。

この時、カム２の軸方向両端には、Ｒ部３．３が残置さ
れる。その後、前記カム素材ｌを３００’Ｃに予熱した
後、カム２表面に対してＴＩＧアークトーチ４を用いて
再溶融硬化処理を施して再溶融硬化層５を形成する（第
２図参照）。この時、ＴＩＧアークトーチ４による再溶
融硬化処理は、カム２表面において軸方向両端にＲ部３
．３が残置されるようにして行なわれる。この時の再溶
融条件は下記の通りであった。

ワーク回転数　　　　　０．６５ｒｐｍオシレート幅　
　　　　１４ｍｍ オシレート回数　　　　５０回／ａ＋ｉｎ電流値　　　
　　　　　６５〜１２０Ａ上記再溶融処理後におけるカ
ム２の両端には肩ダレは生じていなかった（第３図参照
）。その後、カム２の周面に対する仕上げ研削が施され
、第４図図示の再溶融カムシャフトを得た。本実施例の
再溶融カム２の断面をナイタルで腐蝕し、再溶融硬化層
５の巾を測定したところ、カム幅１９１Ｂｍに対して１
７ｍｍの幅の再溶融硬化層５が得られた。

比較例 前記実施例と同組成で、カム幅１９曲の鋳鉄製カムシャ
フトを粗加工し、３００℃に予熱後、゛・・ち広表面を
ＴＩＧアークトーチにて再溶融した。再溶融条件は前記
実施例と同一条件とされた。かくして得られた再溶融カ
ムにおいては、軸方向両端に肩ダレが発生しており、こ
れを研削加工した後、カムの断面をナイタルで腐蝕して
、再溶融硬化層幅を測定したところ、カム幅１９ＩＩ１
ｍに対して！２ａｏａの再溶融硬化層しか得られなかっ
た。

上記した如く、本実施例によれば、カム２の表面端部に
Ｒ部３．３が残された状態での再溶融が可能となり、再
溶融時におけるエネルギー吸収性を小さくすることがで
き、肩ダレが効果的に防止されることとなっているので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明のカムンヤフトの製造方法
の各工程を示す工程順序図である。 ■・・・カム素材 ２・・・カム ３・・・Ｒ部 ５・・・再溶融硬化層 第１図 笛３図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、カムの軸方向端部にＲ部を設けてカム素材を鋳造し
   、ついで、カム表面に対して前記Ｒ部を残置する如くし
   て粗加工を施し、その後、前記カム表面に対して、前記
   Ｒ部を残しつつ再溶融処理を施した後、カム周面に対し
   て研削加工を施すことを特徴とするカムシャフトの製造
   方法。