JPH0577026A - 複合カムシヤフト及びその製造方法 - Google Patents
複合カムシヤフト及びその製造方法Info
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- JPH0577026A JPH0577026A JP3245653A JP24565391A JPH0577026A JP H0577026 A JPH0577026 A JP H0577026A JP 3245653 A JP3245653 A JP 3245653A JP 24565391 A JP24565391 A JP 24565391A JP H0577026 A JPH0577026 A JP H0577026A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性材料からなるカムピースとアルミ合
金からなるシャフト部との結合強度が十分に高められた
耐久性の高い複合カムシャフトないしその製造方法を提
供することを目的とする。 【構成】 カム軸線方向に貫通孔７が形成された耐摩耗
性を有する複数のカムピース６と、カムシャフト形状に
対応する形状をなすキャビティ部５を備えた成形型ＣＢ
とを製作し、次に各カムピース６を成形型ＣＢのキャビ
ティ部５内の所定の位置に配置する一方、各カムピース
６の貫通孔７を貫通するようにしてキャビティ部５内に
アルミ合金パイプ１１を配置し、続いてアルミ合金パイ
プ１１の中空部１４内にアルミ合金溶湯を加圧注入し、
アルミ合金パイプ１１を膨出変形させてアルミ合金パイ
プ１１と各カムピース６とを結合させるとともに、上記
中空部１４内でアルミ合金溶湯を凝固させるようにした
ことを特徴とする。好ましくは、アルミ合金溶湯の加圧
注入前に、予めアルミ合金パイプ１１を加熱するように
したことを特徴とする。
金からなるシャフト部との結合強度が十分に高められた
耐久性の高い複合カムシャフトないしその製造方法を提
供することを目的とする。 【構成】 カム軸線方向に貫通孔７が形成された耐摩耗
性を有する複数のカムピース６と、カムシャフト形状に
対応する形状をなすキャビティ部５を備えた成形型ＣＢ
とを製作し、次に各カムピース６を成形型ＣＢのキャビ
ティ部５内の所定の位置に配置する一方、各カムピース
６の貫通孔７を貫通するようにしてキャビティ部５内に
アルミ合金パイプ１１を配置し、続いてアルミ合金パイ
プ１１の中空部１４内にアルミ合金溶湯を加圧注入し、
アルミ合金パイプ１１を膨出変形させてアルミ合金パイ
プ１１と各カムピース６とを結合させるとともに、上記
中空部１４内でアルミ合金溶湯を凝固させるようにした
ことを特徴とする。好ましくは、アルミ合金溶湯の加圧
注入前に、予めアルミ合金パイプ１１を加熱するように
したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複合カムシャフト及び
その製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車においては走行性能を高め
るために、エンジンの高出力化(高性能化)と軽量化とが
求められている。そして、エンジンの高出力化を図るた
め、動弁系においては、ＤＯＨＣ(ダブル・オーバーヘ
ッド・カム)機構、多弁吸排気機構、可変バルブ機構等
が多用されているが、かかる動弁系では、カムシャフト
の本数が増え、その構造が大型化・複雑化する。また、
近年エンジンの高出力化を図るために気筒数(排気量)が
増える傾向にあるが、６気筒以上では全長を短縮するた
めにＶ型エンジンが多く用いられ、この場合カムシャフ
トの本数がさらに増加し、動弁系が一層大型化する。こ
のため、一般に、高出力化が図られたエンジンでは、動
弁系の重量が大きくなり、これがエンジンの軽量化の妨
げになるといった問題がある。
るために、エンジンの高出力化(高性能化)と軽量化とが
求められている。そして、エンジンの高出力化を図るた
め、動弁系においては、ＤＯＨＣ(ダブル・オーバーヘ
ッド・カム)機構、多弁吸排気機構、可変バルブ機構等
が多用されているが、かかる動弁系では、カムシャフト
の本数が増え、その構造が大型化・複雑化する。また、
近年エンジンの高出力化を図るために気筒数(排気量)が
増える傾向にあるが、６気筒以上では全長を短縮するた
めにＶ型エンジンが多く用いられ、この場合カムシャフ
トの本数がさらに増加し、動弁系が一層大型化する。こ
のため、一般に、高出力化が図られたエンジンでは、動
弁系の重量が大きくなり、これがエンジンの軽量化の妨
げになるといった問題がある。
【０００３】これに対処するため、例えば、シャフト部
をガンドリル等を用いて軸線方向に穴あけし、シャフト
部を中空化することによって軽量化を図ったカムシャフ
ト、あるいは鋳造時に中子を用いて鋳抜きによりシャフ
ト部を中空化したカムシャフトが提案されている。ま
た、鋼製あるいは焼結合金製のカムピースを、バルジ成
形によりパイプシャフトと結合させ、同様の効果を得る
ようにしたカムシャフト(例えば、特公平２−６２３３
３号公報参照)、さらにパイプシャフト内に樹脂を充填
したカムシャフトが提案されている。なお、バルジ成形
のほか、ろう付け、塑性結合等によってカムピースとパ
イプシャフトとを結合させたカムシャフトも提案されて
いる。しかしながら、シャフト部の中空化により軽量化
を図った上記従来のカムシャフトでは、カムシャフトの
大部分が鉄系材料で形成されるため、その軽量化には限
界がある。
をガンドリル等を用いて軸線方向に穴あけし、シャフト
部を中空化することによって軽量化を図ったカムシャフ
ト、あるいは鋳造時に中子を用いて鋳抜きによりシャフ
ト部を中空化したカムシャフトが提案されている。ま
た、鋼製あるいは焼結合金製のカムピースを、バルジ成
形によりパイプシャフトと結合させ、同様の効果を得る
ようにしたカムシャフト(例えば、特公平２−６２３３
３号公報参照)、さらにパイプシャフト内に樹脂を充填
したカムシャフトが提案されている。なお、バルジ成形
のほか、ろう付け、塑性結合等によってカムピースとパ
イプシャフトとを結合させたカムシャフトも提案されて
いる。しかしながら、シャフト部の中空化により軽量化
を図った上記従来のカムシャフトでは、カムシャフトの
大部分が鉄系材料で形成されるため、その軽量化には限
界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、カム摺動面ま
わりのみ耐摩耗性の高い材料で形成し、その他の部分を
軽量のアルミ合金で形成したカムシャフト、例えば鉄系
材料で形成されたカムピースをアルミ合金で鋳ぐるんだ
複合カムシャフトが提案されている(例えば、特開昭５
８−１２１３５４号公報参照)。かかるカムシャフトに
おいては、カム部では、カム摺動面(カム外周部)まわり
のみが鉄系材料(カムピース)で形成され、これより内側
のシャフト部はアルミ合金で形成される。しかしなが
ら、この場合、アルミ合金の熱膨張率が鉄系材料の熱膨
張率に比べて非常に大きいので、鋳ぐるみ後冷却時に熱
膨張差によって、カムピースとシャフト部との間に間隙
が生じてしまい、これによってカムピースとシャフト部
との結合強度が低くなり、カムシャフトの耐久性が低く
なるといった問題がある。なお、カムピースとシャフト
部との間に生じる間隙を低減するために、アルミ合金溶
湯を高圧で注湯するといった加圧鋳造法が提案されてい
るが、かかる加圧鋳造法によっても、カムピースとシャ
フト部との間の間隙はさほど低減されない。本発明は、
上記従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、耐摩耗性材料からなるカムピースとアルミ合金から
なるシャフト部との結合強度が十分に高められた耐久性
の高い複合カムシャフトないしその製造方法を提供する
ことを目的とする。
わりのみ耐摩耗性の高い材料で形成し、その他の部分を
軽量のアルミ合金で形成したカムシャフト、例えば鉄系
材料で形成されたカムピースをアルミ合金で鋳ぐるんだ
複合カムシャフトが提案されている(例えば、特開昭５
８−１２１３５４号公報参照)。かかるカムシャフトに
おいては、カム部では、カム摺動面(カム外周部)まわり
のみが鉄系材料(カムピース)で形成され、これより内側
のシャフト部はアルミ合金で形成される。しかしなが
ら、この場合、アルミ合金の熱膨張率が鉄系材料の熱膨
張率に比べて非常に大きいので、鋳ぐるみ後冷却時に熱
膨張差によって、カムピースとシャフト部との間に間隙
が生じてしまい、これによってカムピースとシャフト部
との結合強度が低くなり、カムシャフトの耐久性が低く
なるといった問題がある。なお、カムピースとシャフト
部との間に生じる間隙を低減するために、アルミ合金溶
湯を高圧で注湯するといった加圧鋳造法が提案されてい
るが、かかる加圧鋳造法によっても、カムピースとシャ
フト部との間の間隙はさほど低減されない。本発明は、
上記従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、耐摩耗性材料からなるカムピースとアルミ合金から
なるシャフト部との結合強度が十分に高められた耐久性
の高い複合カムシャフトないしその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、カム軸線方向に貫通孔が形成された
耐摩耗性を有する複数のカムピースと、該カムピースを
収容することができかつカムシャフト形状に対応する形
状をなすキャビティ部を備えた成形型とを製作し、次に
各カムピースを成形型のキャビティ部内の所定の位置に
配置する一方、各カムピースの貫通孔を貫通するように
してキャビティ部内に管部材を配置し、続いて管部材の
中空部内にアルミ合金溶湯を加圧注入し、管部材を膨出
変形させて管部材と各カムピースとを結合させるととも
に、上記中空部内でアルミ合金溶湯を凝固させるように
したことを特徴とする複合カムシャフトの製造方法を提
供する。
め、第１の発明は、カム軸線方向に貫通孔が形成された
耐摩耗性を有する複数のカムピースと、該カムピースを
収容することができかつカムシャフト形状に対応する形
状をなすキャビティ部を備えた成形型とを製作し、次に
各カムピースを成形型のキャビティ部内の所定の位置に
配置する一方、各カムピースの貫通孔を貫通するように
してキャビティ部内に管部材を配置し、続いて管部材の
中空部内にアルミ合金溶湯を加圧注入し、管部材を膨出
変形させて管部材と各カムピースとを結合させるととも
に、上記中空部内でアルミ合金溶湯を凝固させるように
したことを特徴とする複合カムシャフトの製造方法を提
供する。
【０００６】第２の発明は、第１の発明にかかる複合カ
ムシャフトの製造方法において、管部材としてアルミ系
材料からなるパイプを用いるようにしたことを特徴とす
る複合カムシャフトの製造方法を提供する。
ムシャフトの製造方法において、管部材としてアルミ系
材料からなるパイプを用いるようにしたことを特徴とす
る複合カムシャフトの製造方法を提供する。
【０００７】第３の発明は、第２の発明にかかる複合カ
ムシャフトの製造方法において、アルミ合金溶湯の加圧
注入前に、予めパイプを加熱するようにしたことを特徴
とする複合カムシャフトの製造方法を提供する。
ムシャフトの製造方法において、アルミ合金溶湯の加圧
注入前に、予めパイプを加熱するようにしたことを特徴
とする複合カムシャフトの製造方法を提供する。
【０００８】第４の発明は、カム軸線方向の貫通孔が形
成された耐摩耗性を有する複数のカムピースと、上記貫
通孔を貫通する管部材とが、該管部材の中空部内へのア
ルミ合金溶湯の加圧注入による膨出変形によって結合さ
せられており、かつ上記アルミ合金溶湯が管部材の中空
部内で凝固してシャフト部を形成していることを特徴と
する複合カムシャフトを提供する。
成された耐摩耗性を有する複数のカムピースと、上記貫
通孔を貫通する管部材とが、該管部材の中空部内へのア
ルミ合金溶湯の加圧注入による膨出変形によって結合さ
せられており、かつ上記アルミ合金溶湯が管部材の中空
部内で凝固してシャフト部を形成していることを特徴と
する複合カムシャフトを提供する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
本発明にかかるカムシャフト製造方法では、基本的に
は、成形型内に夫々貫通孔を有するカムピースとジャー
ナルピースとを配置した上で、カムピースとジャーナル
ピースの各貫通孔を貫通するようにして、成形型のキャ
ビティ部にアルミ合金パイプを配置し、このアルミ合金
パイプの中空部にアルミ合金溶湯を注湯することによっ
てカムシャフトを製造するようにしている。図１と図２
とに示すように、カムシャフトＳ(図３参照)の製造に用
いられる成形型ＣＢは上側金型１と下側金型２とからな
り、両金型１,２が所定の位置関係で組み付けられたと
きには、上側金型１の型面３(下面)と下側金型２の型面
４(上面)との間に、カムシャフトＳの形状に対応する形
状をなすキャビティ部５が画成されるようになってい
る。ここで、上側金型１の型面３には、複数のカムピー
ス収容部３aと複数のジャーナルピース収容部３bとが形
成されている。また、下側金型２の型面４にも、複数の
カムピース収容部４aと複数のジャーナルピース収容部
４bとが形成されている。
本発明にかかるカムシャフト製造方法では、基本的に
は、成形型内に夫々貫通孔を有するカムピースとジャー
ナルピースとを配置した上で、カムピースとジャーナル
ピースの各貫通孔を貫通するようにして、成形型のキャ
ビティ部にアルミ合金パイプを配置し、このアルミ合金
パイプの中空部にアルミ合金溶湯を注湯することによっ
てカムシャフトを製造するようにしている。図１と図２
とに示すように、カムシャフトＳ(図３参照)の製造に用
いられる成形型ＣＢは上側金型１と下側金型２とからな
り、両金型１,２が所定の位置関係で組み付けられたと
きには、上側金型１の型面３(下面)と下側金型２の型面
４(上面)との間に、カムシャフトＳの形状に対応する形
状をなすキャビティ部５が画成されるようになってい
る。ここで、上側金型１の型面３には、複数のカムピー
ス収容部３aと複数のジャーナルピース収容部３bとが形
成されている。また、下側金型２の型面４にも、複数の
カムピース収容部４aと複数のジャーナルピース収容部
４bとが形成されている。
【００１０】カムピース６は耐摩耗性を有する鉄系材
料、例えばＳＣＭ４２０鋼で形成されており、このカム
ピース６にはこれをカム軸線方向(図１では左右方向で
あり、図２では紙面に直交する方向)に貫通するカムピ
ース貫通孔７が形成されている。そして、カムピース貫
通孔７の周面すなわちカムピース６の内周面の、カムノ
ーズ側の部分には、所定の高さ(例えば、３mm)の突起部
１３が設けられている。この突起部１３は、後で説明す
るように、カムシャフト完成後においてカムピース６と
シャフト部１５(図３参照)とのカム回転方向の結合強度
を高めるために設けられている。なお、カムピース６の
外周面には焼入れが施され、耐摩耗性が高められてい
る。ジャーナルピース８は、カムピース６とほぼ同様の
鉄系材料で形成されており、このジャーナルピース８に
もジャーナルピース貫通孔９が形成されている。
料、例えばＳＣＭ４２０鋼で形成されており、このカム
ピース６にはこれをカム軸線方向(図１では左右方向で
あり、図２では紙面に直交する方向)に貫通するカムピ
ース貫通孔７が形成されている。そして、カムピース貫
通孔７の周面すなわちカムピース６の内周面の、カムノ
ーズ側の部分には、所定の高さ(例えば、３mm)の突起部
１３が設けられている。この突起部１３は、後で説明す
るように、カムシャフト完成後においてカムピース６と
シャフト部１５(図３参照)とのカム回転方向の結合強度
を高めるために設けられている。なお、カムピース６の
外周面には焼入れが施され、耐摩耗性が高められてい
る。ジャーナルピース８は、カムピース６とほぼ同様の
鉄系材料で形成されており、このジャーナルピース８に
もジャーナルピース貫通孔９が形成されている。
【００１１】そして、上記成形型ＣＢとカムピース６と
ジャーナルピース８とアルミ合金パイプ１１とを用い
て、加圧鋳造によりカムシャフトＳ(図３参照)が製造さ
れるが、以下このカムシャフトＳの製造方法を説明す
る。 (１)下側金型２の型面４のカムピース収容部４a内にカ
ムピース６の下半部を配置するとともに、ジャーナルピ
ース収容部４b内にジャーナルピース８の下半部を配置
する。 (２)図１に状態を示しているように、各カムピース６の
貫通孔７と各ジャーナルピース８の貫通孔９とを貫通す
るようにして、所定の位置にＡ２０１０アルミ合金から
なるアルミ合金パイプ１１を配置する。ここで、アルミ
合金パイプ１１は、予め２００〜４００℃に加熱してお
く。なお、まずアルミ合金パイプ１１にカムピース６と
ジャーナルピース８とを組み付けた後で、これらの組立
体を下側金型２の型面４上に配置するようにしてもよ
い。 (３)上側金型１の型面３のカムピース収容部３aに、カ
ムピース６の露出部が収容され、かつジャーナルピース
収容部３bにジャーナルピース８の露出部が収容される
ようにして、上側金型１と下側金型２とを組み付ける。
ジャーナルピース８とアルミ合金パイプ１１とを用い
て、加圧鋳造によりカムシャフトＳ(図３参照)が製造さ
れるが、以下このカムシャフトＳの製造方法を説明す
る。 (１)下側金型２の型面４のカムピース収容部４a内にカ
ムピース６の下半部を配置するとともに、ジャーナルピ
ース収容部４b内にジャーナルピース８の下半部を配置
する。 (２)図１に状態を示しているように、各カムピース６の
貫通孔７と各ジャーナルピース８の貫通孔９とを貫通す
るようにして、所定の位置にＡ２０１０アルミ合金から
なるアルミ合金パイプ１１を配置する。ここで、アルミ
合金パイプ１１は、予め２００〜４００℃に加熱してお
く。なお、まずアルミ合金パイプ１１にカムピース６と
ジャーナルピース８とを組み付けた後で、これらの組立
体を下側金型２の型面４上に配置するようにしてもよ
い。 (３)上側金型１の型面３のカムピース収容部３aに、カ
ムピース６の露出部が収容され、かつジャーナルピース
収容部３bにジャーナルピース８の露出部が収容される
ようにして、上側金型１と下側金型２とを組み付ける。
【００１２】(４)アルミ合金パイプ１１の中空部１４内
に、アルミ合金ＡＣ４Ｄの溶湯を加圧注湯する。ここ
で、鋳造条件は、例えば、次のように設定される。 ＜鋳造条件＞ １．圧力…………５００kgf／cm2以上、好ましくは６０
０kgf／cm2 ２．射出速度……３００mm／ｓｅｃ ３．鋳込み温度…７４０℃
に、アルミ合金ＡＣ４Ｄの溶湯を加圧注湯する。ここ
で、鋳造条件は、例えば、次のように設定される。 ＜鋳造条件＞ １．圧力…………５００kgf／cm2以上、好ましくは６０
０kgf／cm2 ２．射出速度……３００mm／ｓｅｃ ３．鋳込み温度…７４０℃
【００１３】この注湯時に、アルミ合金パイプ１１は、
溶湯との接触によって高温となり軟化するので、溶湯の
圧力によって容易にバルジ変形（膨出変形)する。な
お、前記したとおりアルミ合金パイプ１１を予熱してあ
るので、アルミ合金パイプ１１は短時間で高温となり、
バルジ変形が促進される。ここで、アルミ合金パイプ１
１とカムピース６との当接部においては、アルミ合金パ
イプ１１がカムピース６の内周面に向かって強く押し付
けられ、アルミ合金パイプ１１とカムピース６とが密着
・結合させられる。なお、本願発明者らの実測によれ
ば、このような場合のカムピース６とアルミ合金パイプ
１１との間の間隙は０〜５μm程度であった。このと
き、カムピース６に形成された突起部１３がアルミ合金
パイプ１１に食い込むので、カムシャフト完成時におい
ては、カムピース６とアルミ合金パイプ１１(シャフト
部１５)との間の、カム回転方向の結合強度が高められ
る。
溶湯との接触によって高温となり軟化するので、溶湯の
圧力によって容易にバルジ変形（膨出変形)する。な
お、前記したとおりアルミ合金パイプ１１を予熱してあ
るので、アルミ合金パイプ１１は短時間で高温となり、
バルジ変形が促進される。ここで、アルミ合金パイプ１
１とカムピース６との当接部においては、アルミ合金パ
イプ１１がカムピース６の内周面に向かって強く押し付
けられ、アルミ合金パイプ１１とカムピース６とが密着
・結合させられる。なお、本願発明者らの実測によれ
ば、このような場合のカムピース６とアルミ合金パイプ
１１との間の間隙は０〜５μm程度であった。このと
き、カムピース６に形成された突起部１３がアルミ合金
パイプ１１に食い込むので、カムシャフト完成時におい
ては、カムピース６とアルミ合金パイプ１１(シャフト
部１５)との間の、カム回転方向の結合強度が高められ
る。
【００１４】(５)アルミ合金溶湯を空冷によって凝固さ
せる。ここで、溶湯凝固物はシャフト部１５(図３参照)
となる。そして、アルミ合金パイプ１１と溶湯凝固物と
はいずれもアルミ合金であるので、両者間に冶金的な結
合が生じ、両者は完全に接合され実質的に一体化する。
すなわち、アルミ合金パイプ１１と溶湯凝固物(シャフ
ト部１５)との間には、溶湯凝固物の収縮による間隙が
生じない。 (６)上側金型１と下側金型２とを取り外し、図３に示す
ような鋳造物すなわちカムシャフトＳを得る。
せる。ここで、溶湯凝固物はシャフト部１５(図３参照)
となる。そして、アルミ合金パイプ１１と溶湯凝固物と
はいずれもアルミ合金であるので、両者間に冶金的な結
合が生じ、両者は完全に接合され実質的に一体化する。
すなわち、アルミ合金パイプ１１と溶湯凝固物(シャフ
ト部１５)との間には、溶湯凝固物の収縮による間隙が
生じない。 (６)上側金型１と下側金型２とを取り外し、図３に示す
ような鋳造物すなわちカムシャフトＳを得る。
【００１５】このような方法で製造されたカムシャフト
Ｓにおいては、カム部まわりではカムピース６とアルミ
合金パイプ１１とがほぼ密接して強固に結合され、かつ
アルミ合金パイプ１１とシャフト部１５とがほぼ完全に
接合される。このため、カムピース６とシャフト部１５
との間の結合強度が非常に高くなり、カムシャフトＳの
耐久性が大幅に向上する。本願発明者らが本発明の有効
性を確認するために行った実験によれば、上記製造方法
により製造されたカムシャフトのカム部の接合強度(結
合強度)は非常に高く、カム部はカム研削加工トルク及
び運転時のねじりトルクに対して十分な耐久性を有して
いることが判明した。ここで、比較のため、アルミ合金
パイプを用いず、その他の条件は上記と同様にしてカム
シャフトの鋳造を行ったところ、このカムシャフトでは
カムピースとシャフト部との間に３０〜５０μmmの間隙
が発生した。そして、このカムシャフトの接合強度を調
べたところ、０.３kgf・m以下の小さなねじりトルクに
よって塑性変形が生じてしまい、実用不可であることが
判明した。
Ｓにおいては、カム部まわりではカムピース６とアルミ
合金パイプ１１とがほぼ密接して強固に結合され、かつ
アルミ合金パイプ１１とシャフト部１５とがほぼ完全に
接合される。このため、カムピース６とシャフト部１５
との間の結合強度が非常に高くなり、カムシャフトＳの
耐久性が大幅に向上する。本願発明者らが本発明の有効
性を確認するために行った実験によれば、上記製造方法
により製造されたカムシャフトのカム部の接合強度(結
合強度)は非常に高く、カム部はカム研削加工トルク及
び運転時のねじりトルクに対して十分な耐久性を有して
いることが判明した。ここで、比較のため、アルミ合金
パイプを用いず、その他の条件は上記と同様にしてカム
シャフトの鋳造を行ったところ、このカムシャフトでは
カムピースとシャフト部との間に３０〜５０μmmの間隙
が発生した。そして、このカムシャフトの接合強度を調
べたところ、０.３kgf・m以下の小さなねじりトルクに
よって塑性変形が生じてしまい、実用不可であることが
判明した。
【００１６】
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、注湯時に、
管部材がアルミ合金溶湯の圧力によってバルジ変形す
る。ここで、管部材は溶湯との接触によって高温となり
軟化するので、上記バルジ変形が促進される。そして、
このバルジ変形によって、管部材とカムピースとの当接
部において、管部材がカムピースの内周面に強く押し付
けられ、管部材外周面とカムピース内周面とが密着・結
合させられる。なお、溶湯は管部材内で凝固してシャフ
ト部となる。したがって、カムピースとシャフト部との
間の結合強度が高められ、カムシャフトの耐久性が高め
られる。
管部材がアルミ合金溶湯の圧力によってバルジ変形す
る。ここで、管部材は溶湯との接触によって高温となり
軟化するので、上記バルジ変形が促進される。そして、
このバルジ変形によって、管部材とカムピースとの当接
部において、管部材がカムピースの内周面に強く押し付
けられ、管部材外周面とカムピース内周面とが密着・結
合させられる。なお、溶湯は管部材内で凝固してシャフ
ト部となる。したがって、カムピースとシャフト部との
間の結合強度が高められ、カムシャフトの耐久性が高め
られる。
【００１７】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、管部材とし
てアルミ合金材料からなるパイプを用いるようにしてい
るので、アルミ合金溶湯の凝固時にはパイプと溶湯凝固
物とが冶金的に密着結合し、両者間に間隙が発生しな
い。したがって、パイプと溶湯凝固物(シャフト部)との
間の結合強度が大幅に高められ、カムピースとシャフト
部との間の結合強度が一層高められる。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、管部材とし
てアルミ合金材料からなるパイプを用いるようにしてい
るので、アルミ合金溶湯の凝固時にはパイプと溶湯凝固
物とが冶金的に密着結合し、両者間に間隙が発生しな
い。したがって、パイプと溶湯凝固物(シャフト部)との
間の結合強度が大幅に高められ、カムピースとシャフト
部との間の結合強度が一層高められる。
【００１８】第３の発明によれば、基本的には第２の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、アルミ合金
溶湯の注湯前に、パイプを予め加熱するようにしている
ので、注湯時にパイプが迅速に高温となり、パイプのバ
ルジ変形が促進され、カムピースとパイプの結合強度が
高められる。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、アルミ合金
溶湯の注湯前に、パイプを予め加熱するようにしている
ので、注湯時にパイプが迅速に高温となり、パイプのバ
ルジ変形が促進され、カムピースとパイプの結合強度が
高められる。
【００１９】第４の発明によれば、管部材のバルジ変形
によって、管部材とカムピースとが強固に結合される。
また、管部材内にアルミ合金が充填されているのでシャ
フト部の強度が高められる。したがって、カムシャフト
の耐久性が高められる。
によって、管部材とカムピースとが強固に結合される。
また、管部材内にアルミ合金が充填されているのでシャ
フト部の強度が高められる。したがって、カムシャフト
の耐久性が高められる。
【図１】 カムシャフトを製造するための成形型の側面
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】 図１に示す成形型の正面断面説明図である。
【図３】 本発明にかかる方法で製造されたカムシャフ
トのカム部の正面断面説明図である。
トのカム部の正面断面説明図である。
ＣＢ…成形型 Ｓ…カムシャフト ５…キャビティ部 ６…カムピース ７…カムピース貫通孔 １１…アルミ合金パイプ １４…中空部 １５…シャフト部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｌ 1/04 Ｅ 6965−3Ｇ
Claims (4)
- 【請求項１】 カム軸線方向に貫通孔が形成された耐摩
耗性を有する複数のカムピースと、該カムピースを収容
することができかつカムシャフト形状に対応する形状を
なすキャビティ部を備えた成形型とを製作し、次に各カ
ムピースを成形型のキャビティ部内の所定の位置に配置
する一方、各カムピースの貫通孔を貫通するようにして
キャビティ部内に管部材を配置し、続いて管部材の中空
部内にアルミ合金溶湯を加圧注入し、管部材を膨出変形
させて管部材と各カムピースとを結合させるとともに、
上記中空部内でアルミ合金溶湯を凝固させるようにした
ことを特徴とする複合カムシャフトの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の複合カムシャフトの製造
方法において、 管部材としてアルミ系材料からなるパイプを用いるよう
にしたことを特徴とする複合カムシャフトの製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の複合カムシャフトの製造
方法において、 アルミ合金溶湯の加圧注入前に、予めパイプを加熱する
ようにしたことを特徴とする複合カムシャフトの製造方
法。 - 【請求項４】 カム軸線方向の貫通孔が形成された耐摩
耗性を有する複数のカムピースと、上記貫通孔を貫通す
る管部材とが、該管部材の中空部内へのアルミ合金溶湯
の加圧注入による膨出変形によって結合させられてお
り、かつ上記アルミ合金溶湯が管部材の中空部内で凝固
してシャフト部を形成していることを特徴とする複合カ
ムシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245653A JPH0577026A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 複合カムシヤフト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245653A JPH0577026A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 複合カムシヤフト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0577026A true JPH0577026A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17136832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245653A Pending JPH0577026A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 複合カムシヤフト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0577026A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-09-25 JP JP3245653A patent/JPH0577026A/ja active Pending
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