JPH0434258A - Manufacture of cam shaft - Google Patents

Manufacture of cam shaft

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JPH0434258A
JPH0434258A JP14030990A JP14030990A JPH0434258A JP H0434258 A JPH0434258 A JP H0434258A JP 14030990 A JP14030990 A JP 14030990A JP 14030990 A JP14030990 A JP 14030990A JP H0434258 A JPH0434258 A JP H0434258A
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JP
Japan
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piece
ceramic
journal
cam
shaft
Prior art date
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JP14030990A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiteru Yasuda
芳輝 保田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To manufacture a builtup cam shaft light in weight and excellent in wear resistance by building a cam piece and/or journal piece interposing a brazing material between junction surfaces in a piece assembly corresponding position and heating the piece to a junction temperature of brazing to be firmly fixed. CONSTITUTION:Column-shaped ceramic pieces 3, 4, having an external diameter in size a little smaller than an internal diameter of a steel pipe of a shaft part 2, are inserted to the inside of the shaft part and fixed by pressure molding the periphery. Next, a cam piece 7 and a journal piece 8 are built in a predetermined position in a condition that brazing materials 5, 6 are interposed between junction surfaces of the pieces 7, 8 and the periphery of the shaft part 2 by machining the periphery of the shaft part 2, corresponding to a position of mounting the ceramics-made cam piece 7 and journal piece 8, in the predetermined dimensional accuracy. Thereafter, this cam shaft assembly unit is set up to a jig and heated to about 700 to 850 deg.C in a furnace, and the ceramics- made cam piece 7 and journal piece 8 are connected by brazing to the predetermined position in the periphery of the shaft part 2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【発明の目的】[Purpose of the invention]

(産業上の利用分野) この発明は、内燃機関等の動弁機構において用いられる
カムシャフトを製造するのに利用されるカムシャフトの
製造方法に関するものである番 (従来の技術) 従来の内燃機関等において用いられているカムシャフト
の製造方法としては、その相手材であるカムフォロワと
の接触表面をチル化することによって耐摩耗性を付与す
るようになす鋳造方法や、熱間鍛造後にその相手材であ
るカムフォロワとの接触表面を高周波焼入れすることに
よって耐摩耗性を付与するようになす熱処理方法などが
とられている。 現在、自動車用内燃機関にあっては従来以上の高性能化
、すなわち、燃費、耐久性および出力のこれまで以上の
向上が要求されており、カムシャフトについても従来以
上のカム摺動部の酎摩耗性の向上および軽量化が望まれ
ている。 このような状況から、近年、高強度の鋼管からなる軸部
と、鉄系耐摩耗性粉末を圧粉成形したカムピースやジャ
ーナルピース等とを組み付けて、焼結接合することによ
り一体化する技術や、鉄系耐摩耗性粉末を成形焼結した
カムピースやジャーナルピース等をバルジ成形により中
空軸部に回漕する技術により、耐摩耗性に優れた軽量の
中空組み立てカムシャフトを製造することが提案され。 実際のエンジンに組み込まれるようになってきた(例え
ば、特開昭62−97721号、特開昭62−9772
2号)。 しかしながら、さらなる耐摩耗性の向上および軽量化を
行なうには、その材質面で従来と変わらないため、おの
ずと限界がある。そこで考えられるより一層の耐摩耗性
の向上および軽量化の手段としては、カムピースやジャ
ーナルピース材料として、より軽量で耐摩耗性に優れた
セラミックス材料を使用した中空組み立てカムシャフト
が考えられる。 (発明が解決しようとする課B) しかしながら、上述したような従来の内燃機関用等の組
み立てカムシャフトの製造方法にあっては、セラミック
ス製カムピースやセラミックスジャーナルピースと軸部
との接合に問題があり、強固に固着させることが困難で
ある。 例えば、セラミックス製カムピースやセラミックス製ジ
ャーナルピースを中空の軸部に組み付けて、金型中に固
定し、中空軸部の内部に静水圧をかけてバルジ成形する
ことにより、中空軸部にカムピースやジャーナルピース
を強固に固着させようとすると、セラミックス内部の応
力が大きくなってセラミックスが破損し、またセラミッ
クスが破損しない程度の静水圧をかけて中空軸部をバル
ジ成形して固着させようとすると所望の接合強度が得ら
れないという欠点がある。 そのほか、セラミックス製カムピースやセラミックス製
ジャーナルピースを軸部に組み付けてカムピースやジャ
ーナルピースと軸部との接触部に拡散剤を挟んで加熱す
ることにより拡散接合させる手段や、前記接触部にろう
材を挟んで炉中で加熱してろう付け接合することにより
固着させる手段を採用しようとすると、カムピースやジ
ャーナルピースの素材であるセラミックスと軸部である
鋼の熱膨張差により、接合部周辺のセラミックス内部に
集中応力が発生してセラミックスに割れが生じて強固に
固着することができなくなるという欠点があり、これら
の欠点を解決すること・が課題となっていた。 (発明の目的) この発明は、このような中空組み立てカムシャフトの製
造方法がもつ従来の課題にかんがみてなされたものであ
り、カムピースやジャーナルピースとして軽量でかつ耐
摩耗性に優れたセラミックス製のものを使用したときで
も、前記カムピースやジャーナルピースが中空の軸部に
強固に固着されたものとなり、しかもセラミックス製カ
ムピースやセラミックス製ジャーナルピースに破損を生
じたりすることがない軽量でかつ耐摩耗性に優れた組み
立てカムシャフトを製造することが可能であるカムシャ
フトの製造方法を提供することを目的とするものである
(Industrial Application Field) This invention relates to a method for manufacturing a camshaft used in manufacturing a camshaft used in a valve mechanism of an internal combustion engine, etc. (Prior Art) Conventional Internal Combustion Engine The manufacturing methods used for camshafts include casting methods that impart wear resistance by chilling the contact surface with the cam follower, which is the mating material, and a casting method that imparts wear resistance to the mating material after hot forging. A heat treatment method has been adopted in which the contact surface with the cam follower is induction hardened to impart wear resistance. Currently, internal combustion engines for automobiles are required to have higher performance than ever before, that is, to improve fuel efficiency, durability, and output. Improvement in abrasion resistance and weight reduction are desired. Under these circumstances, in recent years, technology has been developed to assemble and sinter-bond a shaft made of high-strength steel pipe with a cam piece, journal piece, etc. made of compacted iron-based wear-resistant powder. It was proposed that a lightweight, hollow-assembled camshaft with excellent wear resistance could be manufactured using a technology in which cam pieces, journal pieces, etc. made of molded and sintered iron-based wear-resistant powder were rolled around the hollow shaft by bulge forming. It has come to be incorporated into actual engines (for example, JP-A-62-97721, JP-A-62-9772).
No. 2). However, there is a natural limit to further improving the wear resistance and reducing the weight because the material is the same as before. As a possible means of further improving wear resistance and reducing weight, a hollow assembled camshaft using a lighter and more wear-resistant ceramic material as the cam piece and journal piece material may be considered. (Problem B to be solved by the invention) However, in the conventional manufacturing method of assembled camshafts for internal combustion engines, etc. as described above, there is a problem in joining the ceramic cam piece or ceramic journal piece to the shaft part. Therefore, it is difficult to firmly fix it. For example, by assembling a ceramic cam piece or a ceramic journal piece into a hollow shaft, fixing it in a mold, and applying hydrostatic pressure to the inside of the hollow shaft to form a bulge, the cam piece or journal can be attached to the hollow shaft. If you try to firmly fix the pieces, the stress inside the ceramic will increase and the ceramic will break. If you try to bulge-form the hollow shaft part by applying hydrostatic pressure to an extent that does not break the ceramic, the desired result will not be achieved. The disadvantage is that bonding strength cannot be obtained. In addition, there is a method for attaching a ceramic cam piece or a ceramic journal piece to a shaft and applying a diffusion agent to the contact area between the cam piece or journal piece and the shaft and heating it to perform diffusion bonding, or a method for diffusion bonding by heating the contact area between the cam piece or journal piece and the shaft. If you try to fix the material by sandwiching them and heating them in a furnace and brazing them, the difference in thermal expansion between the ceramic material of the cam piece and journal piece and the steel material of the shaft will cause the inside of the ceramic material around the joint to The drawback is that concentrated stress is generated in the ceramic, causing cracks in the ceramic and making it impossible to firmly bond the ceramic.Therefore, it has been a challenge to resolve these drawbacks. (Purpose of the Invention) This invention was made in view of the conventional problems associated with the manufacturing method of such hollow assembled camshafts, and has been developed to create a lightweight and wear-resistant ceramic material for use as a cam piece or journal piece. Even when the cam piece and journal piece are used, the cam piece and journal piece are firmly fixed to the hollow shaft part, and the ceramic cam piece and ceramic journal piece are lightweight and wear resistant so that they will not be damaged. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a camshaft that makes it possible to manufacture an assembled camshaft with excellent quality.

【発明の構成】[Structure of the invention]

帽lを解決するための手段) この発明に係わるカムシャフトの製造方法は。 カムシャフトの軸部な高強度金属管により形成し、セラ
ミックス製カムピースおよび/またはセラミックス製ジ
ャーナルピースを前記軸部に組み付けた後、ろう付け接
合してカムシャフトを製造するに際し、前記軸部の前記
セラミックス製カムピースおよび/またはセラミ−2ク
ス製ジャーナルピース組み付け相当位置の内周に円柱状
ないしは円筒状のセラミックスピースを配置して固定し
た後、前記カムピースおよび/またはジャーナルピース
と前記軸部の前記ピース組み付け相当位置の外周との接
合面間にろう材を挟んだ状態にして前記カムピースおよ
び/またはジャーナルピースを組み付け、ろう付け接合
温度に加熱して前記カムピースおよび/またはジャーナ
ルピースを軸部の外周に強固に固着する構成としたこと
を特徴としており、このようなカムシャフトの製造方法
の構成を前述した従来の課題を解決するための手段とし
ている。 この発明に係わるカムシャフトの製造方法の実施態様に
おいては高強度金属管として高強度中空鋼管を用いる構
成とし、同じ〈実施態様においては前記円柱状ないしは
円筒状のセラミックスピースとして前記セラミックス製
カムピースおよび/またはジャーナルピースを構成する
セラミックス材料と同等の熱膨張係数を有するものを用
いる構成とし、同じ〈実施態様においては前記円柱状な
いしは円筒状のセラミックスピースを前記軸部の内周に
固定するに際して、前記金属管の外周から加圧成形する
構成としたり、あるいは前記金属管を加熱した状態でそ
の内部に挿入して冷却後に前記セラミックスカムピース
および/またはジャーナルピースが前記軸部の内部にし
まりばめする構成とし、同じ〈実施態様においては前記
軸部の外周とカムピースおよび/またはジャーナルピー
スとの接合面間にニッケルないしはニッケル合金あるい
は銅ないしは銅合金薄片を挟んでろう付け接合する構成
とし、同じ〈実施態様においては、前記円柱状ないしは
円筒状のセラミックスピースの外周面が両端より中央に
おいて外径が小さいバレル形状である構成としたりする
ことができる。 (発明の作用) この発明に係わるカムシャフトの製造方法は、上述した
構成を有しているので、炉中等においてろう付け接合温
度に加熱してセラミックス製カムピースおよび/または
セラミックス製ジャーナルピースよ高強度金属管とを固
着するに際し、カムピースやジャーナルピースの固着部
分には金属管の内周に円柱状ないしは円筒状のセラミッ
クスピースが固定されていることから、カムピースやジ
ャーナルピースの接合部分において高強度金属管の熱膨
張による変形が抑えられるようになり。 したがって熱膨張差によるカムピースやジャーナルピー
スとこの周辺での応力が緩和されるようになって、セラ
ミックス製のカムピースやジャーナルピースに割れが発
生することなく軸部外周での固着が完了することとなり
、軽量でかつ耐摩耗性に優れたセラミックス製カムピー
スおよび/またセラミックス製ジャーナルピースが金属
製軸部に強固に固着されたカムシャフトが得られるよう
になる。 (実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第1図はこの発明に係わるカムシャフトの製造方法の一
実施例で製造されたカムシャフトの部分断面図であって
、カムシャフト1は、高強度金属管により形成した軸部
2の内周に円柱状ないしは円筒状(図示例では円筒状)
のセラミックスピース3.4を固定していると共に、前
記セラミックスピース3.4を固定した軸部2の外周に
、ろう材5,6を介してセラミックス製カムピース7お
よびセラミックス製ジャーナルピース8をろう付け接合
により強固に固着した構造をなすものである。 このような構造をなすカムシャフト1の製造方法につい
て説明すると、まず、第2図に示すように、軸部2は中
空鋼管により形成され、この軸部2のセラミックス製カ
ムピース7およびセラミックス製ジャーナルピース8の
取り付け位置に、軸部2の鋼管内径よりもやや小さな外
径寸法を有する円柱状のセラミックスピース3.4を軸
部2の内部に挿入し、次いで、軸部2の外周を加圧成形
することにより、第3図に示すように、セラミックスピ
ース3.4を軸部2の内部に固定する。 次いで、セラミックス製カムピース7およびセラミック
ス製ジャーナルピース8の取付け位置に相当する軸部2
の外周を所定の寸法精度で機械加工し、カムピース7お
よびジャーナルピース8と軸部2の外周の接合面間にろ
う材5,6を挟んだ状態にして所定の位置に組み付ける
。 しかる後、このカムシャフト組立体を治具に設置し、炉
中で約700℃〜850℃で加熱して、セラミックス製
カムピース7およびジャーナルピース8をろう材5.6
を介して軸部2の外周の所定位置にろう付け接合する。 この実施例では、セラミックス製カムピース7の取付位
置における軸部2の内部に、それぞれカムピース7およ
びジャーナルピース8のセラミックス材料と同等の熱膨
張係数を有する円筒状のセラミックスピース3.4を挿
入して固定させているため、炉中でのろう付け接合の際
に、各々の接合部分での鋼製軸部2の熱膨張による変形
を抑えることができるようになり、第4図(a)に示す
x−x’断面およびY−Y’断面での残留応力の測定結
果をそれぞれ示す第4図(b)(x−x′断面)および
第4図(e)(Y−Y’断面)より明らかなように、熱
膨張差によるセラミックス製カムピース7と軸部2との
接合層(5)の部分およびこの周辺の応力を緩和するこ
とができ、セラミックスの割れを防止することが可能で
あった。 また、他の実施例として接合部間での応力をさらに緩和
するために、第5図に示すように、接合部間に応力緩和
層としてニッケルないしはニッケル合金あるいは銅ない
しは銅合金などからなる応力緩和層夕を介在させるよう
にすることも必要に応じて望ましく、この場合には、ろ
う材5.5(6,6)の間にニッケルや銅の薄片を挟ん
だ状態にしてろう付け接合するようになすことも好まし
い。 さらに、第6図に示すように、円柱状あるいは円筒状(
図示例では円筒状)のセラミックスピース3.4の外周
面が、両端より中央において径が小さくなるようにバレ
ル形状にしておくこともでき、このようにしたときには
第4図(C)に示すようにカムピース7(および/また
はジャーナルピース8)の両端部での内部応力を緩和す
ることができるようになる。 さらに他の実施例としては、鋼管等の金属管よりなる軸
部2を加熱して軸部内径な膨張させた状態とし、常温時
における軸部2の内径よりもやや大きい外径寸法を有す
るセラミックスピース3゜4を挿入し、冷却後のしまり
ばめによってセラミックスピース3,4を軸部2の内部
に固定し。 その後上述したと同様の方法で、セラミックス製のカム
ピース7および/またはジャーナルピース8を組み付け
るようにしてもよい。
Means for Solving Problems (1) A method for manufacturing a camshaft according to the present invention is as follows. The shaft portion of the camshaft is formed from a high-strength metal tube, and after assembling a ceramic cam piece and/or a ceramic journal piece to the shaft portion, the camshaft is manufactured by brazing. After arranging and fixing a cylindrical or cylindrical ceramic piece on the inner periphery of a position corresponding to the assembly of a ceramic cam piece and/or a ceramic journal piece, the cam piece and/or journal piece and the piece of the shaft are assembled. The cam piece and/or journal piece is assembled with a brazing material sandwiched between the joint surfaces with the outer periphery at the position corresponding to assembly, and the cam piece and/or journal piece is attached to the outer periphery of the shaft by heating to a brazing temperature. The camshaft is characterized by a structure that is firmly fixed, and the structure of such a camshaft manufacturing method is a means for solving the above-mentioned conventional problems. In an embodiment of the method for manufacturing a camshaft according to the present invention, a high-strength hollow steel tube is used as the high-strength metal tube, and in the same embodiment, the cylindrical or cylindrical ceramic piece is the ceramic cam piece and/or Alternatively, a ceramic material having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the ceramic material constituting the journal piece may be used, and in the same embodiment, when fixing the columnar or cylindrical ceramic piece to the inner periphery of the shaft portion, The metal tube may be configured to be pressure-formed from the outer periphery of the metal tube, or the metal tube may be inserted into the heated state, and after cooling, the ceramic cam piece and/or journal piece may be tightly fitted inside the shaft portion. In the same embodiment, nickel or a nickel alloy, or copper or a copper alloy thin piece is sandwiched between the joint surfaces of the shaft portion and the cam piece and/or the journal piece, and brazing is performed, and the same embodiment is employed. In an embodiment, the outer circumferential surface of the columnar or cylindrical ceramic piece may have a barrel shape with an outer diameter smaller at the center than at both ends. (Function of the Invention) Since the method for manufacturing a camshaft according to the present invention has the above-described configuration, it is heated to a brazing temperature in a furnace or the like to produce a ceramic cam piece and/or a ceramic journal piece with high strength. When fixing the cam piece and journal piece to the metal tube, a cylindrical or cylindrical ceramic piece is fixed to the inner periphery of the metal tube at the fixed part of the cam piece or journal piece. Deformation due to thermal expansion of the tube can now be suppressed. Therefore, the stress caused by the difference in thermal expansion in and around the cam piece and journal piece is relaxed, and the ceramic cam piece and journal piece are completely fixed on the outer periphery of the shaft without cracking. It becomes possible to obtain a camshaft in which a lightweight ceramic cam piece and/or a ceramic journal piece, which are lightweight and have excellent wear resistance, are firmly fixed to a metal shaft portion. (Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a camshaft manufactured by an embodiment of the camshaft manufacturing method according to the present invention. Cylindrical or cylindrical (cylindrical in the example shown)
A ceramic cam piece 7 and a ceramic journal piece 8 are brazed to the outer periphery of the shaft portion 2 to which the ceramic piece 3.4 is fixed, via brazing materials 5 and 6. It forms a structure that is firmly fixed by joining. To explain the manufacturing method of the camshaft 1 having such a structure, first, as shown in FIG. 2, the shaft portion 2 is formed of a hollow steel tube, and the ceramic cam piece 7 and the ceramic journal piece A cylindrical ceramic piece 3.4 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the steel pipe of the shaft section 2 is inserted into the mounting position 8 of the shaft section 2, and then the outer periphery of the shaft section 2 is press-formed. By doing so, the ceramic piece 3.4 is fixed inside the shaft portion 2, as shown in FIG. Next, the shaft portion 2 corresponding to the mounting position of the ceramic cam piece 7 and the ceramic journal piece 8 is attached.
The outer periphery of the shaft portion 2 is machined to a predetermined dimensional accuracy, and the brazing materials 5 and 6 are sandwiched between the joint surfaces of the cam piece 7 and journal piece 8 and the outer periphery of the shaft portion 2, and then assembled at a predetermined position. Thereafter, this camshaft assembly is placed in a jig and heated in a furnace at approximately 700°C to 850°C to bond the ceramic cam piece 7 and journal piece 8 to a brazing material 5.6.
It is brazed to a predetermined position on the outer periphery of the shaft portion 2 via. In this embodiment, a cylindrical ceramic piece 3.4 having a coefficient of thermal expansion equivalent to that of the ceramic material of the cam piece 7 and the journal piece 8 is inserted into the shaft portion 2 at the mounting position of the ceramic cam piece 7. Because it is fixed, it is possible to suppress deformation due to thermal expansion of the steel shaft part 2 at each joint part during brazing joint in a furnace, as shown in Fig. 4 (a). This is clear from Figure 4 (b) (x-x' cross section) and Figure 4 (e) (Y-Y' cross section), which show the measurement results of residual stress at the x-x' cross section and the Y-Y' cross section, respectively. As described above, it was possible to alleviate stress in and around the bonding layer (5) between the ceramic cam piece 7 and the shaft portion 2 due to the difference in thermal expansion, and it was possible to prevent cracking of the ceramic. In addition, as another example, in order to further relieve the stress between the joint parts, as shown in FIG. If necessary, it is desirable to interpose a layer of nickel or copper, and in this case, a thin piece of nickel or copper is sandwiched between the brazing filler metals 5. It is also preferable to do it. Furthermore, as shown in FIG.
The outer peripheral surface of the ceramic piece 3.4, which is cylindrical in the illustrated example, can be shaped into a barrel so that the diameter is smaller at the center than at both ends, and in this case, as shown in FIG. In addition, the internal stress at both ends of the cam piece 7 (and/or journal piece 8) can be relaxed. As another example, the shaft part 2 made of a metal tube such as a steel pipe is heated to expand the inside diameter of the shaft part, and a ceramic material having an outside diameter slightly larger than the inside diameter of the shaft part 2 at room temperature is used. Pieces 3 and 4 are inserted, and after cooling, the ceramic pieces 3 and 4 are fixed inside the shaft portion 2 by interference fit. Thereafter, the ceramic cam piece 7 and/or journal piece 8 may be assembled in the same manner as described above.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明してきたように、この発明に係わる組み立て式
カムシャフトの製造方法によれば、カムシャフトの軸部
を高強度金属管により形成し、耐庁耗性に優れたセラミ
ックス製カムピースおよび/またはセラミックス製ジャ
ーナルピースを前記軸部に組み付けた後、ろう付け接合
してカムシャフトを製造するに際し、前記軸部の前記セ
ラミックス製カムピースおよび/またはセラミックス製
ジャーナルピース組み付け相当位置の内周に円柱状ない
しは円筒状のセラミックスピースを配置して固定して例
えば軸部の外周から加圧成形することにより前記セラミ
ックスピースを固定するか。 あるいは例えば軸部を加熱した状態で挿入して冷却後に
前記セラミックスピースが前記軸部の内部にしまりばめ
することにより、前記セラミックスピースを固定した後
、前記カムピースおよび/またはジャーナルピースと前
記軸部の前記ピース組み付け相当位置の外周との接合面
間にろう材を挟んだ状態にして前記カムピースおよび/
またはジャーナルピースを組み付け2例えば炉中でろう
付け接合温度に加熱して前記カムピースおよび/または
ジャーナルピースを軸部の外周に強固に固着することを
特徴としたため、カムピースやジャーナルピースとして
軽量でかつ耐摩耗性に優れたセラミックス製のものを用
いたときでも、軸部のカムピースやジャーナルピース固
着部分の内周にはセラミックスピースが固定しであるこ
とから、例えば炉中等においてろう付け接合温度に加熱
する際に、カムピースやジャーナルピース接合部での軸
部の熱膨張による変形を抑えて、熱膨張差によるセラミ
ックス製カム−ピースやセラミックス製ジャーナルピー
スと軸部との接合部分およびその周辺部分の応力を緩和
することができるようになり、セラミックスが割れるこ
となしに前記カムピースおよび/またはジャーナルピー
スの軸部への接合固着が可能となり、軽量でかつ耐摩耗
性に優れた組み立て式のカムシャフトを製造することが
できるという著しく優れた効果がもたらされる。
As explained above, according to the method for manufacturing an assembled camshaft according to the present invention, the shaft portion of the camshaft is formed of a high-strength metal tube, and a ceramic cam piece and/or a ceramic cam piece with excellent wear resistance is formed. When manufacturing a camshaft by assembling a journal piece made of ceramic to the shaft part and then joining it by brazing, a cylindrical or cylindrical shape is formed on the inner periphery of the shaft part at a position corresponding to the assembly of the ceramic cam piece and/or the ceramic journal piece. The ceramic piece may be fixed by arranging and fixing the ceramic piece, for example, by pressure molding from the outer periphery of the shaft portion. Alternatively, for example, the ceramic piece is fixed by inserting the shaft in a heated state and, after cooling, tightly fitting the ceramic piece inside the shaft, and then the cam piece and/or journal piece and the shaft The cam piece and/or the cam piece are sandwiched between the joint surfaces of the cam piece and the outer periphery at the position corresponding to the piece assembly position.
Alternatively, the cam piece and/or journal piece is firmly fixed to the outer periphery of the shaft by heating the journal piece 2, for example, in a furnace to a brazing temperature, so that it can be used as a cam piece or journal piece in a lightweight and durable manner. Even when ceramics are used, which have excellent abrasion resistance, the ceramic pieces are fixed to the inner circumference of the cam piece or journal piece on the shaft, so they must be heated to the brazing temperature in a furnace, etc. At the same time, it suppresses deformation due to thermal expansion of the shaft at the cam piece or journal piece joint, and reduces stress in the joint between the ceramic cam piece or ceramic journal piece and the shaft and its surrounding area due to the difference in thermal expansion. To manufacture an assembled camshaft that is light in weight and has excellent wear resistance, in which the cam piece and/or journal piece can be bonded and fixed to the shaft portion without cracking the ceramic. This brings about an extremely superior effect.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明に係わるカムシャフトの製造方法の一
実施例により得られた組み立て式カムシャフトの部分断
面説明図、第2図および第3図は第1図の組み立て式カ
ムシャフトを製造する過程を示す断面説明図、第4図(
JL)は熱膨張差によるセラミックスカムピース−軸部
接合層および周辺の応力分布を測定した際の位置x−x
’およびY−Y’を示す説明図、第4図(b)は第4図
(a)のx−x’断面での応力分布の測定結果を示すグ
ラフ、第4図(C)は第4図(a)のY−Y’断面での
応力分布の測定結果を示すグラフ、第5図はこの発明に
係わるカムシャフトの製造方法の他の実施例を示すカム
ピース部分の断面説明図、第6図はこの発明に係わるカ
ムシャフトの製造方法のさらに他の実施例を示す円筒状
のセラミックスピース部分の断面説明図である。 1・・・カムシャフト、2・・・軸部、3.4・・・セ
ラミックスピース、5.6・・・ろう材、7・・・セラ
ミックス製カムピース、8・・・セラミックス製ジャー
ナルピース、り・・・応力緩和層。
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a partial cross-sectional explanatory diagram of an assembled camshaft obtained by an embodiment of the camshaft manufacturing method according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are the same as those shown in FIG. A cross-sectional explanatory diagram showing the process of manufacturing an assembled camshaft, Figure 4 (
JL) is the position x-x when measuring the stress distribution of the ceramic cam piece-shaft bonding layer and surrounding area due to the difference in thermal expansion.
4(b) is a graph showing the measurement results of the stress distribution in the xx' cross section of FIG. 4(a), and FIG. 4(C) is an explanatory diagram showing the A graph showing the measurement results of the stress distribution on the Y-Y' cross section in FIG. The figure is an explanatory cross-sectional view of a cylindrical ceramic piece portion showing still another embodiment of the camshaft manufacturing method according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Camshaft, 2... Shaft part, 3.4... Ceramic piece, 5.6... Brazing metal, 7... Ceramic cam piece, 8... Ceramic journal piece, Ri ...Stress relaxation layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)カムシャフトの軸部を高強度金属管により形成し
、セラミックス製カムピースおよび/またはセラミック
ス製ジャーナルピースを前記軸部に組み付けた後、ろう
付け接合してカムシャフトを製造するに際し、前記軸部
の前記セラミックス製カムピースおよび/またはセラミ
ックス製ジャーナルピース組み付け相当位置の内周に円
柱状ないしは円筒状のセラミックスピースを配置して固
定した後、前記カムピースおよび/またはジャーナルピ
ースと前記軸部の前記ピース組み付け相当位置の外周と
の接合面間にろう材を挟んだ状態にして前記カムピース
および/またはジャーナルピースを組み付け、ろう付け
接合温度に加熱して前記カムピースおよび/またはジャ
ーナルピースを軸部の外周に強固に固着することを特徴
とするカムシャフトの製造方法。
(1) The shaft portion of the camshaft is formed from a high-strength metal tube, and after assembling a ceramic cam piece and/or a ceramic journal piece to the shaft portion, the shaft portion is joined by brazing to manufacture the camshaft. After arranging and fixing a cylindrical or cylindrical ceramic piece on the inner periphery of the ceramic cam piece and/or ceramic journal piece corresponding to the assembly position of the part, the cam piece and/or journal piece and the piece of the shaft part are assembled. The cam piece and/or journal piece is assembled with a brazing material sandwiched between the joint surfaces with the outer periphery at the position corresponding to assembly, and the cam piece and/or journal piece is attached to the outer periphery of the shaft by heating to a brazing temperature. A method for manufacturing a camshaft that is characterized by being firmly fixed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245888A (en) * 1991-03-18 1993-09-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Camshaft for internal combustion engines
US5435207A (en) * 1992-07-13 1995-07-25 The Torrington Company Camshaft and method of making a camshaft
DE102017102510B4 (en) 2016-02-19 2019-01-24 GM Global Technology Operations LLC Shaft assembly with core plug

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