JPH0525921B2 - - Google Patents
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- JPH0525921B2 JPH0525921B2 JP59011759A JP1175984A JPH0525921B2 JP H0525921 B2 JPH0525921 B2 JP H0525921B2 JP 59011759 A JP59011759 A JP 59011759A JP 1175984 A JP1175984 A JP 1175984A JP H0525921 B2 JPH0525921 B2 JP H0525921B2
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- JP
- Japan
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- hole
- shaft
- cam
- protrusion
- shaft member
- Prior art date
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、エンジンのカムシヤフトにおける
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。
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。
従来技術
自動車エンジンのうち耐摩耗生の強く要求され
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、その一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
ンクシヤフトと同調して回転するシヤフトに取付
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、シヤフトに取付けるに
あたつて以下に述べるような問題があつた。
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、その一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
ンクシヤフトと同調して回転するシヤフトに取付
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、シヤフトに取付けるに
あたつて以下に述べるような問題があつた。
すなわち、カムはその貫通孔にシヤフトを挿入
することにより、シヤ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、シヤ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、シヤフトの外面に軸線方向に沿うＶ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、また軸線方向に対しては、シヤフト
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、その結果取付け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。
することにより、シヤ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、シヤ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、シヤフトの外面に軸線方向に沿うＶ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、また軸線方向に対しては、シヤフト
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、その結果取付け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ヤフトを
圧入することにより、カムをシヤフトに取付ける
方法が考えられ、このような方法によれば、ガタ
が生じることなく、しかも簡単にカムとシヤフト
とを固定することができる。しかしながら、カム
とシヤフトとを嵌合固定する場合、カムは予備焼
結を行なつた状態でシヤフトに嵌め合わせ、しか
る後に本焼結処理を行なうのが通常であつて、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、シヤフトの圧入による
応力でカムが割れたり、あるいは逆にシヤフトを
挿入する貫通孔の内径が大きすぎてカムとシヤフ
トとを相互に固定し得ない場合が生じる問題があ
つた。
圧入することにより、カムをシヤフトに取付ける
方法が考えられ、このような方法によれば、ガタ
が生じることなく、しかも簡単にカムとシヤフト
とを固定することができる。しかしながら、カム
とシヤフトとを嵌合固定する場合、カムは予備焼
結を行なつた状態でシヤフトに嵌め合わせ、しか
る後に本焼結処理を行なうのが通常であつて、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、シヤフトの圧入による
応力でカムが割れたり、あるいは逆にシヤフトを
挿入する貫通孔の内径が大きすぎてカムとシヤフ
トとを相互に固定し得ない場合が生じる問題があ
つた。
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。
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。
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つて接
合するに先立つて、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、他方の外周面もしくは内周面によつて
押圧されて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
よつ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。
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つて接
合するに先立つて、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、他方の外周面もしくは内周面によつて
押圧されて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
よつ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ヤフト
に嵌合固定する場合を例に採つて説明する。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Ｄ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
ピン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。したがつて貫通孔
２の実質上の内径が突起部３によつて局部的にわ
ずか小さくなつている。
に嵌合固定する場合を例に採つて説明する。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Ｄ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
ピン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。したがつて貫通孔
２の実質上の内径が突起部３によつて局部的にわ
ずか小さくなつている。
ここで、前記突起部３はその変形応力によつて
カム１とその貫通孔２に挿入したシヤフト５とを
仮固定するものであり、その突起部３を形成する
ピン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（融点620〜780℃）等であるが、
銀ろう材程度の融点の軟質材では、本焼結時にカ
ム１とシヤフト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。また前記ピ
ン４をカム１に取付けておく方法は、粉末原料を
圧縮成形する際にピン４を成形型内に配置してお
く方法あるいは圧粉成形体にピン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
つてもよい。
カム１とその貫通孔２に挿入したシヤフト５とを
仮固定するものであり、その突起部３を形成する
ピン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（融点620〜780℃）等であるが、
銀ろう材程度の融点の軟質材では、本焼結時にカ
ム１とシヤフト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。また前記ピ
ン４をカム１に取付けておく方法は、粉末原料を
圧縮成形する際にピン４を成形型内に配置してお
く方法あるいは圧粉成形体にピン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
つてもよい。
他方、前記カム１を取付けるシヤフト５は例え
ば鋼管軸であつて、その外径ｄは前記貫通孔２の
内径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、したがつて突起部３が圧入代Ｃを形
成している。ここでシヤフト５の外径ｄと貫通孔
２の内径Ｄ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。
ば鋼管軸であつて、その外径ｄは前記貫通孔２の
内径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、したがつて突起部３が圧入代Ｃを形
成している。ここでシヤフト５の外径ｄと貫通孔
２の内径Ｄ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とシヤフト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ほぼ同一軸線上に配置
し、その状態でシヤフト５を前記貫通孔２内に圧
入する。その場合、突起部３がその突出量に応じ
た圧入代Ｃを形成しており、また突起部３が軟質
材からなるピン４によつて形成されているから、
シヤフト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
によつてカム１とシヤフト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、前記ピン４を例えば純銅によつ
て形成した場合、昇温に伴つてカム１とシヤフト
５との間で拡散接合が始まり、ついでピン４が融
解する。その場合、部分的な拡散接合が始まつて
いるから、ピン４が融解してもカム１とシヤフト
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
散接合の進行に伴つてカム１が収縮し、その貫通
孔２の内径Ｄが小さくなり、最終的には第５図に
示すように貫通孔２の内周面全体がシヤフト５の
外周面に密着し、その状態で両者が拡散接合によ
つて接合される。
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ほぼ同一軸線上に配置
し、その状態でシヤフト５を前記貫通孔２内に圧
入する。その場合、突起部３がその突出量に応じ
た圧入代Ｃを形成しており、また突起部３が軟質
材からなるピン４によつて形成されているから、
シヤフト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
によつてカム１とシヤフト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、前記ピン４を例えば純銅によつ
て形成した場合、昇温に伴つてカム１とシヤフト
５との間で拡散接合が始まり、ついでピン４が融
解する。その場合、部分的な拡散接合が始まつて
いるから、ピン４が融解してもカム１とシヤフト
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
散接合の進行に伴つてカム１が収縮し、その貫通
孔２の内径Ｄが小さくなり、最終的には第５図に
示すように貫通孔２の内周面全体がシヤフト５の
外周面に密着し、その状態で両者が拡散接合によ
つて接合される。
したがつて上記の方法では、突起部３を形成す
るピン４の材質、肉厚、突出量を適宜に設定して
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あるいはシヤフト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
とシヤフト５とを嵌合固定することができる。
るピン４の材質、肉厚、突出量を適宜に設定して
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あるいはシヤフト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
とシヤフト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つてカ
ム１における貫通孔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ピン４によらず、
適宜の中空ピンによつて形成してもよい。またこ
の発明は、カム１とシヤフト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
起部の変形力によつ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
部に設けてもよい。
ム１における貫通孔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ピン４によらず、
適宜の中空ピンによつて形成してもよい。またこ
の発明は、カム１とシヤフト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
起部の変形力によつ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
部に設けてもよい。
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つて接合するに先
立つて、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、
他方の外周面もしくは内周面によつて押圧されて
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つて焼結
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、したがつて焼結部品の割れ
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固定することができ
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
伴つ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、カムとシヤ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。
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つて接合するに先
立つて、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、
他方の外周面もしくは内周面によつて押圧されて
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つて焼結
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、したがつて焼結部品の割れ
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固定することができ
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
伴つ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、カムとシヤ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つ
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
シヤフト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
状態を示す正面図である。 １……カム、２……貫通孔、３……突起部、５
……シヤフト、Ｃ……圧入代、Ｄ……貫通孔の内
径、ｄ……シヤフトの外径。
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
シヤフト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
状態を示す正面図である。 １……カム、２……貫通孔、３……突起部、５
……シヤフト、Ｃ……圧入代、Ｄ……貫通孔の内
径、ｄ……シヤフトの外径。
Claims (1)
- １ 金属粉末を予備焼結してなる焼結部品の所定
箇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、他方の外周面もしくは内周面によつて押圧
されて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
つて焼結部品に対して仮固定し、しかる後本焼結
を行なつ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 JPS60155605A (ja) | 1985-08-15 |
| JPH0525921B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5849863B2 (ja) * | 2012-06-08 | 2016-02-03 | 株式会社デンソー | 焼結拡散接合部品の製造方法 |
| DE102014209179A1 (de) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydraulischer Nockenwellenversteller, Verwendung sowie Verfahren zur Montage eines zumindest zweiteiligen Rotors eines hydraulischen Nockenwellenverstellers |
| US10888928B2 (en) | 2015-01-16 | 2021-01-12 | Gkn Sinter Metals, Llc | Method of producing composite components using sinter fit |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60155605A (ja) | 1985-08-15 |
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