JPH0989077A

JPH0989077A - カムシャフトの製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH0989077A
Application number: JP24990395A
Authority: JP
Inventors: Kenji Munezane; 賢二宗実
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】所定個数のカムシャフト構成要素をシャフト
本体の相異なる固定位置に固定するに際して、簡単な操
作により対処できて、量産性を向上させる。【解決手段】製造装置は、シャフト本体Ｓをシャフト
本体Ｓと別個に形成されたカムＣに一定距離圧入するこ
とで、カムＣをシャフト本体Ｓの所定位置に固定するも
のであって、カムＣを把持固定するカム固定手段１１
と、カムＣをシャフト本体Ｓとの組み付け位置へ間欠的
に搬送する搬送手段１２とを備えている。搬送手段１２
はインデックステーブル１９を備え、カム固定手段１１
は、インデックステーブル１９上に放射状に設けられ
た、一対のクランプ片２８によりカムＣを把持するため
の複数のシリンダー２２と、各シリンダー２２とインデ
ックステーブル１９との間にそれぞれ介在されて、カム
Ｃのインデックステーブル１９に対する把持高さ位置を
設定するための複数のスペーサ３２ａ・・・とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等におい
て吸排気バルブの開閉に用いられているカムシャフトの
製造装置に係わり、特に、シャフト本体の外周に、別体
に形成されたカムシャフト構成要素（例えば、カムやジ
ャーナル用の円筒状スリーブ）を嵌合固定することによ
って、両者が一体化されたカムシャフトを製造する場合
に用いて好適な、カムシャフトの製造方法およびその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関等において吸排気バル
ブの開閉に用いられているカムシャフトは、円柱状のシ
ャフト本体と、このシャフト本体の外面の所定位置に設
けられた複数のカム等のカムシャフト構成要素とによっ
て構成されており、これらのカムシャフト構成要素は、
例えば、鍛造もしくは鋳造あるいは切削加工によって前
記シャフト本体に一体に形成されている。

【０００３】ところで、本来シャフトに必要とされる材
質とカムシャフト構成要素に必要とされる材質は異なっ
ているのが一般的である。例えばシャフトには、捩れ強
さ、曲げ強さに優れた材質が求められ、カムシャフト構
成要素には、耐摩耗性に優れた材質が求められ、さら
に、カムシャフト全体としては、軽量化を図ることがで
きる材質が求められる。

【０００４】しかしながら、このようなカムシャフトの
製造方法であると、カムシャフト構成要素がシャフト本
体と一体化されていることから、前述の全ての面に優れ
た材料を選定しなくてはならず、材料選択の自由度やコ
ストの面で制約が多くなる。さらに、カムシャフト構成
要素の仕様変更、例えば、カムのプロフィールや取り付
け角度を変更する必要性が生じた場合において、カムや
シャフト本体の共用化が不可能で、種類毎に鍛造型や鋳
型を起こしたり切削条件を変更しなければならず、仕様
変更へ迅速に対応できないといった不具合がある。

【０００５】そこで、例えば特開平２ー１５０５４２号
公報に示されるような技術が提案されている。この技術
は、図１３に示すように、円筒状のシャフト本体１Ｘの
外周面の所定位置に塑性加工を施して、シャフト本体１
Ｘの外径よりも大きな外径を有する複数の突条２Ｘを周
方向に沿って形成する。一方、カム３Ｘに、前記シャフ
ト本体１Ｘの外径とほぼ同一の内径を有する貫通孔４Ｘ
を形成するとともに、この貫通孔４Ｘの内面にスプライ
ン５Ｘを形成しておく。そして、カム３Ｘの貫通孔４Ｘ
内に、前記シャフト本体１Ｘを挿通させた後に、カム３
Ｘをシャフト本体１Ｘの周方向に回動させてシャフト本
体１Ｘに対する周方向の位置決めを行ない、しかる後
に、前記カム３Ｘをシャフト本体１Ｘの塑性加工部分へ
圧入する。これにより、図１４に示すように、前記スプ
ライン５Ｘによって前記突条２Ｘを塑性変形させて、両
者を強固に係合させることにより、シャフト本体１Ｘと
カム３Ｘとを相互に固着することができる。

【０００６】このような技術にあっては、貫通孔４Ｘの
内径とシャフト本体１Ｘの外径との寸法関係を一定にし
ておくことにより、種々の材質またはプロフィールを有
するカム３Ｘを選択的にシャフト本体１Ｘへ組み付ける
ことができるとともに、単にカム３Ｘを回動させて、シ
ャフト本体１Ｘに対する周方向における相対位置を調整
するだけで、取り付け角度の変更を行なうことができ
る。

【０００７】ところで、シャフト本体１Ｘにカム３Ｘを
組み付ける場合、シャフト本体１Ｘあるいはカム３Ｘに
多大な加圧力を与えなければならず、かつ、このような
高圧力下においてシャフト本体１Ｘとカム３Ｘとの相対
的な位置関係を確実に拘束して、圧入時におけるカム３
Ｘとシャフト本体１Ｘとの位置ずれを防止する必要があ
る。しかも、複数のカム３Ｘをシャフト本体１Ｘに取り
付けなければならず、かつ、大量に生産する必要がある
ことから、これらの作業を連続して行なえるような製造
機器の開発が望まれている。

【０００８】ここで、従来のカムシャフトの製造装置
（例えば、本出願人の出願に係わる特願平３−２４２０
３８号参照）について説明する。図１５および図１６に
示すように、搬送手段１２Ｘは、基台Ｂ上に装着されて
おり、間欠的に回転する円盤状のインデックステーブル
１９Ｘと、このインデックステーブル１９Ｘを駆動する
ギアードモーター（図示略）とによって構成されてお
り、前記インデックステーブル１９Ｘの上面（図１５中
の上方）に前記カム固定手段１１Ｘが設けられている。

【０００９】このカム固定手段１１Ｘは、前記インデッ
クステーブル１９Ｘ上に放射状に複数設けられており、
それぞれのカム固定手段１１Ｘは、前記インデックステ
ーブル１９Ｘに固定されたベースプレート２１Ｘと、こ
のベースプレート２１Ｘの前記インデックステーブル１
９Ｘの回転中心側に取り付けられたエアーシリンダー２
２Ｘと、前記ベースプレート２１Ｘおよびインデックス
テーブル１９Ｘを貫通して昇降自在に設けられ、かつ、
上端部にカムＣが載置される支持パイプ２４Ｘと、前記
基台Ｂ上に配置されるとともに、前記支持パイプ２４Ｘ
の下端部に対向配置されたリング状のロードセル２５Ｘ
と、前記ベースプレート２１Ｘと前記支持パイプ２４Ｘ
との間に介装されて、前記支持パイプ２４Ｘを前記ロー
ドセル２５Ｘから離間する方向に付勢するとともに、ス
トッパリング２３Ｘを介して所定の上昇位置に保持する
スプリング２６Ｘと、前記エアーシリンダー２２Ｘによ
って作動させられて、前記支持パイプ２４Ｘ上に載置さ
れている前記カムＣの外周部を把持してその回動を拘束
するクランプ機構２７Ｘとを備えている。

【００１０】このクランプ機構２７Ｘは、ベースプレー
ト２１Ｘの上面に、一対の案内プレートＧＡを介して互
いに接近、離間自在に設けられた１組の摺動ブロック２
０Ｘと、これらの摺動ブロック２０Ｘの上端部に取り付
けられたＶブロック状の一対のクランプ片２８Ｘと、前
記ベースプレート２１Ｘ上に一対の案内プレートＧＢを
介して摺動自在に装着され、前記エアーシリンダー２２
Ｘによって摺動させられることにより前記クランプ片２
８Ｘの一つを他のクランプ片２８Ｘに対して接近、離間
させる方向へ移動させる作動片２９Ｘとによって構成さ
れている。

【００１１】次に、このように構成された装置の動作に
ついて説明する。先ず、各カム固定手段１１Ｘのエアー
シリンダー２２Ｘを作動させて両クランプ片２８Ｘ間を
広げ、これらの間にカムＣを挿入して支持パイプ２４Ｘ
上に載置した後に、再度エアーシリンダー２２Ｘを作動
させて前記カムＣを所定姿勢に固定する。

【００１２】この操作の後に、シャフト本体Ｓの上端部
を把持手段（不図示）のエアーチャックに把持させると
ともに、案内手段１３Ｘのエアーシリンダー４３Ｘを作
動させることにより、昇降ロッド４２Ｘをカム固定手段
１１Ｘの一つに挿入させて、このカム固定手段１１Ｘに
固定されているカムＣを貫通させて、前記昇降ロッド４
２Ｘの先端に取り付けられている係合部材４４Ｘを、そ
の上方に位置するシャフト本体Ｓの他端部に係合させ
る。この状態においては、前記シャフト本体Ｓがその両
端部において、把持手段（不図示）と案内手段１３Ｘと
によって挟持される。

【００１３】これに先立ち、前記シャフト本体Ｓを把持
手段（不図示）により把持した段階で、移動手段１８Ｘ
のサーボモーター７１Ｘを作動させることにより、図示
しない塑性加工手段を前記シャフト本体Ｓの所定位置に
移動させる。

【００１４】次いで、回転駆動手段（不図示）のサーボ
モーターを作動させて前記エアーチャックを回転させる
ことにより、このエアーチャックに把持されている前記
シャフト本体Ｓを回転させた状態で、塑性加工手段（不
図示）のバックアップローラーをシャフト本体Ｓの側部
に当接させると同時に、両サイジングローラーを前記シ
ャフト本体Ｓの側部に所定圧力で当接させる。この結
果、圧着状態にあるサイジングローラーにより、シャフ
ト本体Ｓの所定位置の外周面に、全周にわたって複数条
の凹凸加工が施される。

【００１５】このような加工が施された後に、塑性加工
手段の各ローラーをシャフト本体Ｓから離間させて、こ
のシャフト本体ＳＸ回りを大きく開放するとともに、押
圧手段（不図示）のサーボシリンダーを作動させること
により、シャフト本体Ｓが、前記カム固定手段１１Ｘに
固定されているカムＣ内に挿入される。

【００１６】このような操作が継続して行なわれること
により、シャフト本体Ｓの凹凸加工が施された部分がカ
ムＣの内面に圧入されて、両者の強固な固定がなされる
が、このシャフト本体Ｓの下降限度は、前記塑性加工手
段による凹凸加工の位置に対応して前記押圧手段のサー
ボシリンダーの作動量を操作することによって制御さ
れ、また、圧入時の圧力が、カムＣとともに下降する支
持パイプ２４Ｘがロードセル２５Ｘに当接させられるこ
とにより検出される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術においては、シャフト本体Ｓの相異なる
カム固定位置に複数のカムＣを順次固定する場合や、複
数のシャフト本体Ｓにそれぞれ１つのカムＣを相異なる
固定位置に順次固定する場合（あるいは複数本のシャフ
ト本体からなるロット毎にカム固定位置を変更する場
合）等に、シャフト本体Ｓのカム固定位置（塑性加工部
分）の変更に応じて、カムを確実に該カム固定位置に固
定するには、油圧駆動によるサーボシリンダーによりシ
ャフト本体Ｓを徐々に移動させてカムＣに圧入し、位置
調整する必要がある。すなわち、シャフト本体Ｓの下降
量は、前記塑性加工手段１７Ｘによる凹凸加工の位置に
対応して前記押圧手段１５Ｘのサーボシリンダーの作動
量を操作することによって制御されていた。このよう
に、カムＣのシャフト本体Ｓへの固定位置変更の度に、
サーボシリンダーによるシャフト本体Ｓの位置調整の制
御を行うのは、制御が煩雑になるため、量産性に適して
いないばかりか、制御手段のコストが嵩むという問題点
がある。

【００１８】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、所定個数のカムシャフト構
成要素をシャフト本体の相異なる組み付け位置に固定す
る等に際して、シャフト本体のカム固定位置の変更に対
して簡単な操作により対処できるとともに、連続してカ
ムを取り付けることができる、量産性に優れた、カムシ
ャフトの製造方法および製造装置を提供することを目的
としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の方法は、シャフト本体を、このシャフト本体
と別個に形成されたカムシャフト構成要素に圧入するこ
とにより、このカムシャフト構成要素を前記シャフト本
体の所定位置に組み付け固定する、カムシャフトの製造
方法であって、予め、インデックステーブル上に、カム
シャフト構成要素を把持固定する複数のカムシャフト構
成要素固定手段を、シャフト本体のカム固定位置に対応
して、前記把持固定高さをそれぞれ所定の高さとするた
めのスペーサを介在させて設置するとともに、シャフト
本体のカム固定位置に転造による凹凸加工を施し、次い
で、シャフト本体を、把持固定されたカムシャフト構成
要素中に一定距離だけ圧入することにより、前記凹凸加
工部分にカムシャフト構成要素を圧入固定することを特
徴とするものである。また、前記カムシャフト構成要素
は、カムであり、または、このカムの間に必要に応じて
装着されるジャーナル用円筒状スリーブ等である。

【００２０】上記方法を実施するための本発明の装置
は、シャフト本体を、このシャフト本体と別個に形成さ
れたカムシャフト構成要素に圧入することにより、この
カムシャフト構成要素を前記シャフト本体の所定位置に
組み付け固定するようにしたカムシャフトの製造装置で
あって、前記カムシャフト構成要素を把持固定するカム
シャフト構成要素固定手段と、前記カムシャフト構成要
素を前記シャフト本体との組み付け位置へ間欠的に搬送
する搬送手段と、前記組み付け位置において前記カムシ
ャフト構成要素固定手段によって固定されたカムシャフ
ト構成要素に対し挿通可能に設けられ、前記シャフト本
体の一端部に係脱させられる案内手段と、この案内手段
に対し所定間隔をおいて対向配置され、前記シャフト本
体の他端部を把持する把持手段と、この把持手段を前記
カムシャフト構成要素固定手段へ向けて一定距離移動さ
せることにより、前記シャフト本体を前記カムシャフト
構成要素内に挿入する押圧手段と、前記シャフト本体に
その軸回りの回転を与える回転駆動手段と、前記シャフ
ト本体にその軸に直交する方向に接離自在に設けられ、
前記シャフト本体の外周面に周方向に沿って凹凸加工を
施す塑性加工手段と、この塑性加工手段を前記シャフト
本体の長さ方向に沿って相対移動させる移動手段とを備
えてなり、前記搬送手段は間欠的に回転するインデック
ステーブルを備え、前記カムシャフト構成要素固定手段
は、前記インデックステーブル上に放射状に設けられ
た、一対のクランプ片により前記カムシャフト構成要素
を把持するための複数のシリンダーと、各シリンダーと
前記インデックステーブルとの間にそれぞれ介在され
て、前記把持された前記カムシャフト構成要素の前記イ
ンデックステーブルに対する把持固定高さ位置を調節す
るための複数のスペーサとから構成され、前記回転駆動
手段は、前記シャフト本体の回転角度を割り出し可能な
サーボモーターと前記シャフト本体の軸回りの基準位置
を検出する基準位置検出機構とで構成され、かつ前記移
動手段は、前記塑性加工手段に螺着された送りボルトと
この送りボルトを回転させるサーボモーターとで構成さ
れるとともに、両サーボモーターを制御して、前記シャ
フト本体の回転角度の割り出し操作、および前記塑性加
工手段のシャフト本体に沿った移動操作を行なう制御手
段が設けられたことを特徴とするものである。

【００２１】以下、本発明の作用について説明する。本
発明のカムシャフトの製造装置においては、先ず、イン
デックステーブル上に、シャフト本体のカム固定位置に
対応して、所定の高さを有する複数のスペーサを介在さ
せて、カムシャフト構成要素固定手段の各シリンダーを
それぞれ所定の高さ位置に取り付けておく。カムシャフ
ト構成要素固定手段によってカムシャフト構成要素が固
定されるとともに、搬送手段により組み付け位置へ搬送
される一方、把持手段によって、シャフト本体がその他
端部において把持されて、前記カムシャフト構成要素固
定手段に固定されているカムシャフト構成要素に対し所
定の位置に保持されている。

【００２２】この状態において、案内手段が作動させら
れることにより、この案内手段が前記カムシャフト構成
要素固定手段に固定されているカムシャフト構成要素を
貫通して、前記シャフト本体の一端部に係合させられ、
これによって、シャフト本体の両端部が固定される。

【００２３】また、塑性加工手段が移動手段の送りボル
トを介してサーボモーターによりシャフト本体の長さ方
向に沿って移動させられて、シャフト本体の所定の位置
に対向位置させられた後に、回転駆動手段のサーボモー
ターによりシャフト本体を回転する一方、塑性加工手段
がシャフト本体に接触させられかつ作動させられること
により、前記シャフト本体の外周面に周方向に凹凸加工
が施される。

【００２４】そして、前記塑性加工手段がシャフト本体
から離間させられた後に、回転駆動手段の基準位置検出
機構に基づいてサーボモーターによってシャフト本体が
所定位置へ回動させられて、前記カムシャフト構成要素
との周方向の位置決めが行なわれる。続いて、押圧手段
のシリンダーにより把持手段およびシャフト本体がカム
シャフト構成要素固定手段へ向けて一定量移動させられ
ることにより、前記シャフト本体がカムシャフト構成要
素に挿入され、結果的に、シャフト本体に形成されてい
る凹凸加工部分がカムシャフト構成要素へ圧入固定され
る。

【００２５】この後、押圧手段のシリンダーが逆方向に
作動させられて、シャフト本体が固定されたカムシャフ
ト構成要素とともにカムシャフト構成要素固定手段から
引き抜かれ、また、案内手段もカムシャフト構成要素固
定手段から引き抜かれる。

【００２６】次いで、搬送手段が作動させられることに
より、次の固定すべきカムシャフト構成要素が固定され
ているカムシャフト構成要素固定手段が組み付け位置に
搬送され、以降前述と同様の作用により、このカムシャ
フト構成要素がシャフト本体の所定位置に所定の角度で
固定される。すなわち、シャフト本体の次の所定位置
（例えば前の凹凸加工部分の位置と比較して、シャフト
下端より離れたカム固定位置）に凹凸加工部分を施し、
これに対応して、次位のカム構成要素固定手段のシリン
ダーのインデックステーブルに対する高さが前のものよ
りも低く設定されている。そして、押圧手段のシリンダ
ーにより把持手段およびシャフト本体が次位のカムシャ
フト構成要素固定手段へ向けて前記一定量移動させら
れ、前記シャフト本体がカムシャフト構成要素に挿入さ
れる。これにより、シャフト本体の凹凸加工部分に次位
のカムが固定されることになる。

【００２７】以上の操作が所要回数繰り返され、押圧手
段によるシャフト本体の一定量の移動により、複数のカ
ムシャフト構成要素がシャフト本体の所定の位置（凹凸
加工部分）に順次固定される。このように、前記移動手
段のサーボモーターによりシャフト本体の所定位置に塑
性加工手段を位置させかつシャフト本体の周方向に沿っ
て凹凸加工を施すとともに、このシャフト本体を回転駆
動手段の基準位置検出機構に基づいてサーボモーターに
より所定の角度に回転させた後に、押圧手段のシリンダ
ーにより前記シャフト本体をカムシャフト構成要素内に
挿入しかつシャフト本体の凹凸加工部分をカムシャフト
構成要素に位置させて圧入固定させる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。なお、以下に記述する実施例
はあくまでも本発明の一例を示すものであって、本発明
は、その特許請求の範囲を逸脱しない範囲内において、
設計変更等の変形例を全て包含するものである。図１は
本発明のカムシャフトの製造装置の一実施例の全体構成
の側面図、図２は本発明のカムシャフトの製造装置の一
実施例の全体構成の正面図である。

【００２９】図１および図２に示すように、本実施例に
係わるカムシャフトの製造装置１０は、カム（本実施例
ではカムシャフト構成要素としてカムを例示する）を把
持固定するカムシャフト構成要素固定手段（以下カム固
定手段と称す）１１が設けられているとともに、カムを
シャフト本体Ｓとの組み付け位置へ間欠的に搬送する搬
送手段１２と、前記組み付け位置において前記カム固定
手段１１によって固定されたカムに対し挿通可能に設け
られ、前記シャフト本体Ｓの一端部に係脱させられる案
内手段１３と、この案内手段１３に対し所定間隔をおい
て対向配置され、前記シャフト本体Ｓの他端部を把持す
る把持手段１４と、この把持手段１４を前記カム固定手
段１１へ向けて移動させることにより、前記シャフト本
体Ｓを前記カム内に挿入する押圧手段１５と、前記シャ
フト本体Ｓにその軸回りの回転を与える回転駆動手段１
６と、前記シャフト本体Ｓにその軸に直交する方向に接
近、離間自在に設けられ、前記シャフト本体Ｓの外周面
に周方向に沿って凹凸加工を施す塑性加工手段１７と、
この塑性加工手段１７を前記シャフト本体Ｓの長さ方向
に沿って相対移動させる移動手段１８とによって概略構
成され、基台Ｂに組み付けられている。

【００３０】次に、各構成手段の詳細構造について説明
する。図３は本発明の一実施例の搬送手段１２、案内手
段１３、移動手段１８およびカム固定手段１１を示す一
部を破断した側面図、図４は図３の搬送手段１２、カム
固定手段１１の拡大図、図５は本発明の一実施例の搬送
手段１２およびカム固定手段１１を示す平面図、図６は
図５の一部拡大図、図７は本発明の一実施例の把持手段
１４、回転駆動手段１６、押圧手段１５のそれぞれを示
す一部を破断した側面図、図８は本発明の一実施例の塑
性加工手段１７を示す一部を省略した底面図、図９は本
発明の一実施例の塑性加工手段１７を示す一部を省略し
た縦断面側面図である。

【００３１】図３乃至図６に示すように、前記搬送手段
１２は、前記基台Ｂ上に装着されており、間欠的に回転
する円盤状のインデックステーブル１９と、このインデ
ックステーブル１９をベルト３４を介して駆動するギア
ードモーター（不図示）とによって構成されており、前
記インデックステーブル１９の上面（図３中の上方）に
前記カム固定手段１１が設けられている。

【００３２】このカム固定手段１１は、前記インデック
ステーブル１９上に放射状に複数（例えば５個）設けら
れたカム固定手段１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１
１ｅよりなり、それぞれのカム固定手段１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは、前記インデックステー
ブル１９上に、後述するスペーサ３２ａ，３２ｂ，３２
ｃ（図１０乃至図１２参照）を介在して固定されたベー
スプレート２１と、このベースプレート２１の前記イン
デックステーブル１９の回転中心側に取り付けられたエ
アーシリンダー２２と、前記ベースプレート２１、カム
圧入位置（カム組み付け位置）にあるスペーサ３２ａお
よびインデックステーブル１９を貫通して昇降自在に設
けられ、かつ、上端部にカムＣが載置される支持パイプ
２４と、前記基台Ｂ上に配置されるとともに、前記支持
パイプ２４の下端部に対向配置されたリング状のロード
セル２５と、前記ベースプレート２１と前記支持パイプ
２４との間に介装されて、前記支持パイプ２４を前記ロ
ードセル２５から離間する方向に付勢するとともに、ス
トッパリング２３を介して所定の上昇位置に保持するス
プリング２６と、前記エアーシリンダー２２によって作
動させられて、前記支持パイプ２４上に載置されている
前記カムＣの外周部を把持してその回動を拘束するクラ
ンプ機構２７とを備えている。

【００３３】前記カム固定手段１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄ，１１ｅの数は、後述するシャフト本体Ｓの
カム固定位置（凹凸加工位置）の種類だけあれば足り
る。前記スペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各エアー
シリンダー２２と前記インデックステーブル１９との間
に介在されて、各エアーシリンダー２２に把持される前
記カムＣの前記インデックステーブル１９に対する把持
固定高さ位置を設定するためのものである。スペーサ３
２ａ，３２ｂ，３２ｃの高さは、シャフト本体Ｓのカム
固定位置に対応して設定されており、例えば本実施例で
は図１０乃至図１２に示すように、ｈ₁，ｈ₂，ｈ₃（ｈ₁
＞ｈ₂＞ｈ₃）の三種類が設定されている。また、後述す
るが、これに対応して、カム固定手段１１ａの支持パイ
プ２４の長さとカム固定手段１１ｂの支持パイプ２４の
長さとの差は、ｈ₁−ｈ₂になっており、カム固定手段１
１ｂの支持パイプ２４の長さとカム固定手段１１ｃの支
持パイプ２４の長さとの差は、ｈ₂−ｈ₃になっている。
これにより、押圧手段１５によりシャフト本体Ｓを、ク
ランプ片２８に把持されたカムＣに一定の所定量挿入す
るだけで、スペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの高さの相
違により、シャフト本体Ｓの相異なる所定のカム固定位
置（凹凸加工部分）にカムＣを固定することができる。

【００３４】図４および図５に示すように、クランプ機
構２７は、前記ベースプレート２１の上面に、一対の案
内プレートＧＡを介して互いに接近、離間自在に設けら
れた１組の摺動ブロック２０と、これらの摺動ブロック
２０の上端部に取り付けられたＶブロック状の一対のク
ランプ片２８と、前記ベースプレート２１上に一対の案
内プレートＧＢを介して摺動自在に装着され、前記エア
ーシリンダー２２によって摺動させられることにより前
記クランプ片２８の一つを他のクランプ片２８に対して
接近、離間させる方向へ移動させる作動片２９とによっ
て構成されている。

【００３５】さらに詳述すると、前記一対のクランプ片
２８は、それぞれのＶ溝が対向するように配設され、こ
れらの両Ｖ溝間において前記カムＣを前記支持パイプ２
４の軸回り方向の姿勢を規制した状態で把持するように
なっている。すなわち、前記摺動ブロック２０およびク
ランプ片２８の一方は、前記エアーシリンダー２２の作
動方向と直交する方向へ一対の案内プレートＧＡに沿っ
て摺動自在な構成となされているとともに、前記摺動ブ
ロック２０およびクランプ片２８の他方は、上記両案内
プレートＧＡに沿って摺動調整された後ベースプレート
２１に固定されるようになされている。

【００３６】そして、前記一方の摺動自在な摺動ブロッ
ク２０には、前記エアーシリンダー２２の作動方向に対
して傾斜したガイド孔３０が形成され、このガイド孔３
０に、前記作動片２９に一体にかつ前記ガイド孔３０と
同様に傾斜して取り付けられた操作ロッド３１が摺動自
在に嵌合されている。したがって、前記作動片２９がエ
アーシリンダー２２によって一対の案内プレートＧＢに
沿って摺動させられた際に、前記操作ロッド３１とガイ
ド孔３０との協働作用により、前記摺動自在な摺動ブロ
ック２０およびクランプ片２８が他方の摺動ブロック２
０およびクランプ片２８に対して接近、離間する方向に
摺動させられるようになっている。

【００３７】前記インデックステーブル１９の回転中心
部には、前記エアーシリンダー２２へ圧搾空気を分配供
給するための給気筒３３が設けられている。また、流路
切り替え弁３５は各エアーシリンダー２２に対応する位
置に設けられ、このエアーシリンダー２２への圧搾空気
の供給方向を切り替えることにより、エアーシリンダー
２２の作動方向を切り替える。これらの流路切り替え弁
３５は、電磁ソレノイド等からなるアクチュエーター３
７により切り替えられる。

【００３８】図２および図３に示すように、案内手段１
３については、前記基台Ｂには、上下に貫通する平行な
一対のガイドロッド３８が設けられており、これらのガ
イドロッド３８の、前記基台Ｂよりも下方に前記案内手
段１３が装着されている。この案内手段１３は、前記各
ガイドロッド３８間に架け渡されるように設けられると
ともに、両端部において各ガイドロッド３８に摺動自在
に支持されたスライドプレート３９と、このスライドプ
レート３９の長さ方向の略中間部で、前記ロードセル２
５の下方に位置する部分に設けられた昇降機構４０とに
よって構成されている。

【００３９】この昇降機構４０は、前記スライドプレー
ト３９に固定されたガイドパイプ４１と、このガイドパ
イプ４１に摺動自在に貫通して装着された昇降ロッド４
２と、前記ガイドパイプ４１に一体に取り付けられ、前
記昇降ロッド４２を軸方向に摺動させるエアーシリンダ
ー４３とを備えた構成となっており、前記昇降ロッド４
２の他端部には、前記シャフト本体Ｓの一端部に係合さ
せられる（本実施例においては、前記シャフト本体Ｓが
管状に形成されているために、その内部に挿入されるこ
とによって軸方向に係合させられている）係合部材４４
が、その軸線回りに回転自在に装着されている。

【００４０】そして、この係合部材４４は、前記エアー
シリンダー４３の作用により前記ガイドパイプ４１から
突出する方向へ移動させられることにより、その上方に
位置するカム固定手段１１を構成する支持パイプ２４、
および、これに支持されているカムＣを貫通した位置へ
位置させられるとともに、前記ガイドパイプ４１側へ引
き込まれることにより、前記ロードセル２５の内側に位
置させられるようになっている。

【００４１】図２および図６に示すように、把持手段１
４は、前記一対のガイドロッド３８に、これらのガイド
ロッド３８の長さ方向に沿って摺動自在に装着された昇
降ブロック４５に組み込まれており、前記案内手段１３
の昇降ロッド４２と同軸上に設けられ、かつ、この軸線
回りに回転自在に設けられたエアーチャック４６によっ
て構成されている。このエアーチャック４６の回転軸の
長さ方向の略中間部には、従動プーリー４７が固着され
ており、この従動プーリー４７が、前記回転駆動手段１
６の一部を構成している。

【００４２】図７に示すように、回転駆動手段１６は、
前記昇降ブロック４５に、前記エアーチャック４６と平
行に装着されたサーボモーター（例えばＡＣサーボモー
タ）４８と、このサーボモーター４８の出力軸に固着さ
れた駆動プーリー４９と、これらの駆動プーリー４９と
従動プーリー４７とに卷回されたタイミングベルト５０
と、従動プーリー４７および昇降ブロック４５間に設け
られた基準位置検出機構Ａとによって構成されている。
この基準位置検出機構Ａは、前記従動プーリー４７に位
置検出ピン５１が突設され、前記昇降ブロック４５にセ
ンサー５２が対向して装着されてなり、このセンサー５
２が位置検出ピン５１を検出することにより、エアーチ
ャック４６の回転方向の基準位置、すなわち、把持され
ているシャフト本体Ｓの軸回りの基準位置が設定される
ようになっている。

【００４３】さらに、前記昇降ブロック４５と前記スラ
イドプレート３９は、一対のタイロッド５３によって一
体に連結されており（図２参照）、相互に一定間隔を保
持した状態で、前記ガイドロッド３８の長さ方向に移動
させられるようになっている。したがって、把持手段１
４のエアーチャック４６と案内手段１３の係合部材４４
とは、この係合部材４４の移動が拘束された状態、すな
わち、昇降ロッド４２の位置が固定された状態において
は、相互に間隔を保持した状態で、一体的に移動させら
れるようになっている。

【００４４】図１、図２および図７に示すように、押圧
手段１５は、本実施例では安価な油圧駆動のシリンダー
が用いられており（従来は、高価なサーボシリンダーが
用いられていた）、前記一対のガイドロッド３８の上方
の端部に一体に前記基台Ｂと所定間隔に保持されたアッ
パーフレーム５４に、前記エアーチャック４６と同軸と
なるように装着されている。そして、前記押圧手段１５
の出力軸５５が、図７に示すように、前記昇降ブロック
４５に、連結部材５６を介して接続されており、前記エ
アーチャック４６を昇降ブロック４５とともに、前記ガ
イドロッド３８に沿って移動させて、把持手段１４によ
って把持されているシャフト本体Ｓをカム固定手段１１
へ向けて押し込むようにされている。

【００４５】図８および図９に示すように、塑性加工手
段１７は、基台Ｂ上に前記ガイドロッド３８と平行に立
設された一対の第２のガイドロッド５７に摺動自在に装
着されたベースプレート５８と、このベースプレート５
８に回転自在に支持され、かつ、前記把持手段１４によ
って把持されたシャフト本体Ｓの外周面に接触させられ
る位置に進退可能に支持された円柱状のバックアップロ
ーラー５９と、外周面に多数の周溝が形成された一対の
サイジングローラー６０とを備えている。

【００４６】前記バックアップローラー５９は、スライ
ドアーム６１の先端に回転自在に支持されているととも
に、このスライドアーム６１が、前記ベースプレート５
８に装着されたスライドボックス６２に摺動自在に保持
されている。このスライドボックス６２は、前記スライ
ドアーム６１と前記ベースプレート５８との間に介装さ
れた油圧シリンダー６３によって摺動させられることに
より、図８において二点鎖線で示すように、定位置に保
持されているシャフト本体Ｓの一側面に接触させられる
ようになっている。

【００４７】また、前記スライドボックス６２は、前記
スライドアーム６１の摺動方向と直交する方向に、摺動
可能となされており、前記ベースプレート５８との間に
介装された微調整機構６４によって、前述した方向への
細かな位置決めが行なわれるようになっている。このよ
うな構成とするのは、外径の異なるシャフト本体Ｓを装
着した場合において、前記バックアップローラー５９と
シャフト本体Ｓの外面との位置ずれを補正して、確実な
接触を行なわせるための処置である。

【００４８】一方、ベースプレート５８には、前記スラ
イドアーム６１の摺動方向と直交する方向に摺動自在な
スライドボックス６５が装着されており、このスライド
ボックス６５には、一対の揺動アーム６６が取り付けら
れており、これらの揺動アーム６６の一端部に前記サイ
ジングローラー６０がそれぞれ回転自在に装着されてい
る。また、前記スライドボックス６５とベースプレート
５８との間には、前記スライドボックス６５を摺動させ
るための油圧シリンダー６７が介装されており、この油
圧シリンダー６７の作用によって、前記両サイジングロ
ーラー６０が、所定位置に保持されている前記シャフト
本体Ｓの表面に、所定圧力で押圧されるようになってい
る。

【００４９】そして、前記両サイジングローラー６０
は、前記シャフト本体Ｓに接触させられた状態で、両サ
イジングローラー６０間に前記シャフト本体Ｓが位置さ
せられるように、かつ、これらのサイジングローラー６
０と前記バックアップローラー５９とが、シャフト本体
Ｓの軸線方向から見て二等辺三角形の各頂点に位置する
ように、相互の位置関係が設定されている。

【００５０】また、図９に示すように、前記サイジング
ローラー６０と前記バックアップローラー５９とは、前
記シャフト本体Ｓの半径方向から見た状態において、シ
ャフト本体Ｓの軸線方向にずれた位置となるように、相
互の位置関係が設定されており、これは、サイジングロ
ーラー６０によって加工が施された部分がバックアップ
ローラー５９によって変形させられてしまうことを防止
するために採られた処置である。

【００５１】さらに、本実施例においては、前記揺動ア
ーム６６の前記サイジングローラー６０が装着されてな
い側には、前記両サイジングローラー６０を相互に接近
させる方向に前記両揺動アーム６６を相対回動させるス
プリング６８が介装されているとともに、一方の揺動ア
ーム６６に螺着されて他方の揺動アーム６６に当接させ
られることにより、前記両サイジングローラー６０の最
大離間距離を設定する、開き角調整ボルト６９が設けら
れている。なお、上記実施例においては、バックアップ
ローラー５９および両サイジングローラー６０とは互い
に垂直に交わる方向に駆動されるものを示したが、これ
に限らず、図１０乃至図１２に示すように、バックアッ
プローラー５９および両サイジングローラー６０を互い
に対向する方向（矢印Ｘ，Ｙ方向参照）に駆動される構
成でもよい。

【００５２】図３に示すように、移動手段１８は、前記
アッパーフレーム５４と基台Ｂとに回転自在に支持され
るとともに、前記塑性加工手段１７のベースプレート５
８に螺着された送りボルト７０と、前記基台Ｂに固定さ
れるとともに、前記送りボルト７０に連結されてその回
転をなすサーボモーター（例えばＡＣサーボモーター）
７１とによって構成されている。そして、前記押圧手段
１５のシリンダーのモーターと、回転駆動手段１６のサ
ーボモーター４８と、移動手段１８のサーボモーター７
１とは、あらかじめ入力された、シャフト本体Ｓへのカ
ムＣの位置角度の設定値に基づいて制御手段（図示略）
がそれぞれ制御することにより、シャフト本体Ｓのカム
Ｃに対する挿入操作、前記シャフト本体Ｓの回転角度の
割り出し操作、および、前記塑性加工手段１７のシャフ
ト本体Ｓに沿った移動操作を行なうようになっている。

【００５３】次に、上述のとおりに構成されたカムシャ
フト製造装置の動作（製造方法）について説明する。図
３乃至図６に示すように、予め、インデックステーブル
１９上に、カム構成要素固定手段１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄ，１１ｅをスペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
を介して例えばボルト締め等により装着する。ここで
は、例えば固定手段１１ａ，１１ｂ，１１ｃではそれぞ
れスペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ（高さがそれぞれｈ
₁，ｈ₂，ｈ₃）が用いられ、カム構成要素固定手段１１
ｄ，１１ｅではスペーサ３２ａが用いられている。先
ず、各カム固定手段１１ａのエアーシリンダー２２を作
動させて両クランプ片２８間を広げ、これらの間にカム
Ｃを挿入して支持パイプ２４上に載置したのに、再度エ
アーシリンダー２２を作動させて前記カムＣを所定姿勢
に固定する。

【００５４】この操作の後に、図７および図１０に示す
ように、シャフト本体Ｓの一端部を把持手段１４のエア
ーチャック４６に把持させるとともに、案内手段１３の
エアーシリンダー４３を作動させることにより、昇降ロ
ッド４２をカム固定手段１１の一つに挿入させて、この
カム固定手段１１に固定されているカムＣを貫通させ
て、前記昇降ロッド４２の先端に取り付けられている係
合部材４４を、その上方に位置するシャフト本体Ｓの他
端部に係合させる。この状態において、前記シャフト本
体Ｓがその両端部において、把持手段１４と案内手段１
３とによって挟持される。この状態において、インデッ
クステーブル１９とカムＣとの距離はＨ₁になってい
る。なお、符号Ｌ，Ｍはそれぞれ、インデックステーブ
ル１９とシャフト本体Ｓの下端との距離、インデックス
テーブル１９とエアーチャック４６との距離を示してい
る。

【００５５】これに先立ち、前記シャフト本体Ｓを把持
手段１４により把持した段階で、移動手段１８のサーボ
モーター７１を作動させることにより、塑性加工手段１
７を前記シャフト本体Ｓの所定位置に移動させる。この
状態において、シャフト本体Ｓの後述する塑性加工され
る部分はそのジャフト本体Ｓの下端から距離Ｔ₁の部分
にある。

【００５６】次いで、回転駆動手段１６のサーボモータ
ー４８を作動させて前記エアーチャック４６を回転させ
ることにより、このエアーチャック４６に把持されてい
る前記シャフト本体Ｓを回転させた状態で、図８に鎖線
で示すように、塑性加工手段１７の一方の油圧シリンダ
ー６３により、スライドアーム６１を移動させて、その
先端のバックアップローラー５９をシャフト本体Ｓの側
部に当接させると同時に、他方の油圧シリンダー６７を
作動させることにより、両サイジングローラー６０を前
記シャフト本体Ｓの側部に所定圧力で当接させる。

【００５７】この結果、圧着状態にあるサイジングロー
ラー６０により、シャフト本体Ｓの所定位置の外周面
に、全周にわたって複数条の凹凸加工が施される。この
場合、シャフト本体Ｓは、一対のサイジングローラー６
０により凹凸加工が施されるから、加工に要する時間を
短縮できるとともに、一対のサイジングローラー６０
が、スプリング６８により互いに接近する方向に付勢さ
れているから、油圧シリンダー６７による両サイジング
ローラー６０の当接力を増幅して両サイジングローラー
６０間にシャフト本体Ｓをしっかりと挟持することがで
きる一方、両サイジングローラー６０と１つのバックア
ップローラー５９とによってシャフト本体Ｓを支持する
から、調芯機能を持たせることができ、加工時にシャフ
ト本体Ｓを確実にかつ均一に加工することができる。

【００５８】このような加工が施された後に、塑性加工
手段１７の各油圧シリンダー６３・６７を逆方向へ作動
させることにより、各ローラー５９・６０・６０をシャ
フト本体Ｓから離間させて、このシャフト本体Ｓ回りを
大きく開放する。これとともに、位置検出ピン５１がセ
ンサー５２によって検出された時点を原点とし、サーボ
モーター４８の設定値分だけ前記エアーチャック４６を
回動させた後に、回転駆動手段１６のサーボモーター４
８の回転を停止して、シャフト本体Ｓをその軸回りの所
定位置に停止させる。

【００５９】この後、押圧手段１５のシリンダーを作動
させることにより、回転駆動手段１６、把持手段１４、
シャフト本体Ｓ、および、案内手段１３が一体となって
下降させられ、前記シャフト本体Ｓが、前記カム固定手
段１１ａに固定されているカムＣ内に挿入される。

【００６０】これにより、シャフト本体Ｓの凹凸加工が
施された部分（シャフト本体下端より距離Ｔ₁だけ離れ
た部分）がカムＣの内面に圧入されて、両者の強固な固
定がなされ、圧入時の圧力は、カムＣとともに下降する
支持パイプ２４がロードセル２５に当接させられること
により検出される。そして、前記ロードセル２５によっ
て検出された圧入時の圧力が異常な値を示した場合に
は、直ちに装置の運転を停止させる。さらに、その検出
結果を押圧手段１５へフィードバックして、前記圧入圧
力を制御することも可能である。なお、従来では、シャ
フト本体Ｓの下降量は、前記塑性加工手段１７による凹
凸加工の位置に対応して前記押圧手段１５のサーボシリ
ンダーの作動量を操作することによって制御されていた
が、本実施例では、支持パイプ２４がロードセル２５に
当接させられまでの一定距離となる。

【００６１】このようにして一つのカムＣの固定が完了
すると、先ず、カム固定手段１１ａのエアーシリンダー
２２を逆方向に作動させて、固定状態にあるカムＣの固
定を解除した後に、押圧手段１５によって前記回転駆動
手段１６、把持手段１４、シャフト本体Ｓ、および、案
内手段１３を上昇させることにより、カムＣが一体化さ
れたシャフト本体Ｓをカム固定手段１１ａから引き出
す。

【００６２】次いで、案内手段１３に設けられているエ
アーシリンダー４３を作動させて昇降ロッド４２をロー
ドセル２５内に引き込んで、この昇降ロッド４２とカム
固定手段１１および搬送手段１２との重畳状態を解除し
たのちに、ギアードモーター（不図示）によって搬送手
段１２を所定量回動させることにより、次位のカムＣが
固定されているカム固定手段１１ｂを前記シャフト本体
Ｓに位置合わせする。ここで、支持パイプ２４は図１０
のものより、ｈ₂とｈ₁の差だけ短いものになっている。
この状態において、図１１に示すように、インデックス
テーブル１９と次位のカムＣとの距離はＨ₂（＜Ｈ₁）に
なっている。また、原点（上限位置）まで戻って待機し
ているシャフト本体Ｓに対して、前記移動手段１８のサ
ーボモーター７１によって塑性加工手段１７を上下方向
に移動して、シャフト本体Ｓの次位のカム固定位置（凹
凸加工される位置）に合致させる。シャフト本体Ｓの塑
性加工部分はそのジャフト本体Ｓの下端から距離Ｔ
₂（＜Ｔ₁）の部分にある。なお、インデックステーブル
１９とシャフト本体Ｓの下端との距離Ｌ、およびインデ
ックステーブル１９とエアーチャック４６との距離Ｍは
それぞれ図１０のものと同一である。

【００６３】この後、案内手段１３をカム固定手段１１
ｂ内に挿入するとともに、その係合部材４４をシャフト
本体Ｓの端部に係合させ、前述と同様の操作により、シ
ャフト本体Ｓの所定位置に塑性加工手段１７によって凹
凸加工を施す。シャフト本体Ｓの塑性加工部分はそのジ
ャフト本体Ｓの下端から距離Ｔ₂（＜Ｔ₁）の部分にあ
る。さらに、次位のカムＣを固定する角度を、前記位置
決めピン５１とセンサー５２とによって設定された基準
位置から算出して、その算出結果に基づき回転駆動手段
１６によってシャフト本体Ｓを回動させる。

【００６４】この後、押圧手段１５のシリンダーを作動
させることにより、回転駆動手段１６、把持手段１４、
シャフト本体Ｓ、および、案内手段１３が一体となっ
て、図１０の場合と同一距離だけ下降させられ、前記シ
ャフト本体Ｓが、前記カム固定手段１１ｂに固定されて
いる次位のカムＣ内に挿入される。これにより、シャフ
ト本体Ｓの凹凸加工が施された部分（シャフト本体下端
より距離Ｔ₂だけ離れた部分）が次位のカムＣの内面に
圧入されて、両者の強固な固定がなされる。

【００６５】次に、上記と同様に、図１２に示すよう
に、次のカム固定手段１１ｃを用い、ここで、支持パイ
プ２４は図１１のものより、ｈ₃とｈ₂の差だけ短いもの
になっている。次位のカムＣが固定されているカム固定
手段１１ｃを前記シャフト本体Ｓに位置合わせする。シ
ャフト本体Ｓの次位の所定位置（凹凸加工部分となる位
置）に合致させる。シャフト本体Ｓの塑性加工部分はそ
のジャフト本体Ｓの下端から距離Ｔ₃（＜Ｔ₂）の部分に
ある。この状態において、インデックステーブル１９と
カムＣとの距離はＨ₃になっている。なお、インデック
ステーブル１９とシャフト本体Ｓの下端との距離Ｌ、お
よびインデックステーブル１９とエアーチャック４６と
の距離Ｍはそれぞれ図１１のものと同一である。

【００６６】この後、案内手段１３をカム固定手段１１
ｃ内に挿入するとともに、その係合部材４４をシャフト
本体Ｓの端部に係合させ、前述と同様の操作により、シ
ャフト本体Ｓの所定位置に塑性加工手段１７によって凹
凸加工を施す。シャフト本体Ｓの塑性加工部分はそのジ
ャフト本体Ｓの下端から距離Ｔ₃（＜Ｔ₂）の部分にあ
る。さらに、次位のカムＣを固定する角度を、前記位置
決めピン５１とセンサー５２とによって設定された基準
位置から算出して、その算出結果に基づき回転駆動手段
１６によってシャフト本体Ｓを回動させる。

【００６７】この後、押圧手段１５のシリンダーを作動
させることにより、回転駆動手段１６、把持手段１４、
シャフト本体Ｓ、および、案内手段１３が一体となっ
て、図１０の場合と同一距離だけ下降させられ、前記シ
ャフト本体Ｓが、前記カム固定手段１１ｃに固定されて
いるカムＣ内に挿入される。これにより、シャフト本体
Ｓの凹凸加工が施された部分（シャフト本体下端より距
離Ｔ₃だけ離れた部分）がカムＣの内面に圧入されて、
両者の強固な固定がなされる。

【００６８】上述のとおり本実施例では、予めわかって
いるシャフトＳの塑性加工部分の位置に応じて、所定高
さのスペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを用い、把持され
たカムＣの把持固定高さを設定することにより、シャフ
ト本体ＳのカムＣへの一定距離の挿入により、所定個数
（本実施例では３つであるが、これに限らない）のカム
Ｃを所定の角度で、シャフト本体Ｓへその下端より離れ
た凹凸加工位置に順次固定することができる。しかも、
本実施例に係わるカムシャフトの製造装置１０によれ
ば、複数のカムＣを連続してシャフト本体Ｓに、所定の
角度で固定することができる。したがって、カムＣの固
定角度の変更に際して、単に、回転駆動手段１６による
シャフト本体Ｓの回動角度を変更するのみで対応可能で
あり、また、異なる材質、異なる種類のカムＣをシャフ
ト本体Ｓに固定する場合においても、カム固定手段１１
へ異なるカムＣを載置するのみで、迅速かつ確実な対応
が可能であり、多品種少量生産に適用して十分な効果が
期待できる。

【００６９】上記実施例においては、１つのシャフトに
複数のカムを固定するものについて説明したが、これに
限らず、複数のシャフト本体に１つのカムを相異なる位
置に順次固定する場合や、複数本のシャフト本体からな
るロット毎にカム固定位置を変更する場合にも、本発明
を適用できる。これらの場合にも、シャフトの変更（凹
凸加工部分の位置の変更）に応じて、カムを確実に凹凸
加工部分に固定できる。また、前記実施例において示し
た各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、適用す
るカムＣやシャフト本体Ｓの種類、あるいは、設計要求
等に基づき種々変更可能である。

【００７０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１および３の発明は、移動手段のサーボモーターに
よりシャフト本体の所定位置に塑性加工手段を位置させ
かつ回転駆動手段と塑性加工手段によりシャフト本体の
周方向に沿って凹凸加工を施すとともに、このシャフト
本体を回転駆動手段の基準位置検出機構に基づいてサー
ボモーターにより所定の角度に回転させた後に、押圧手
段のシリンダーにより前記シャフト本体をカムシャフト
構成要素内に一定距離挿入しかつシャフト本体の凹凸加
工部分をカムシャフト構成要素に位置させて圧入固定さ
せることによって、次のような優れた効果を奏する。

【００７１】シャフト本体の相異なるカム固定位置に複
数のカム構成要素を固定する場合や、複数のシャフト本
体に１つのカム構成要素を相異なる固定位置に順次固定
する場合等に、シャフトのカム構成要素への一定距離の
挿入という簡単な操作を達成するため、シャフト本体の
カム固定位置（塑性加工部分）の変更に応じて、スペー
サを所定の高さのものに変更するだけで済む。これによ
り、従来のような、シャフト本体の塑性加工部分の位置
変更の度に、高価なサーボシリンダーによるカムシャフ
トの位置調整の煩雑な制御が不要になり、結果的に、低
コストが達成されるとともに、量産性にも優れる。複数
のカムシャフト構成要素を連続してシャフト本体に、所
定の位置でかつ所定の角度で固定することができる。そ
れとともに、押圧手段、回転駆動手段、および、移動手
段にそれぞれシリンダー、サーボモーターを用い、これ
らを制御手段によって操作していることにより、シャフ
ト本体のカムシャフト構成要素に対する位置決め操作、
シャフト本体の回転角度の割り出し操作、および、塑性
加工手段のシャフト本体に沿った移動操作を円滑にかつ
高精度を保って行なうことができる。

【００７２】したがって、例えばカムの固定角度の変更
に際して、単に、回転駆動手段によるシャフト本体の回
動角度を変更するのみで対応可能であり、また、異なる
材質のカムシャフト構成要素や、異なる種類のカムシャ
フト構成要素をシャフト本体に固定する場合において
も、カムシャフト構成要素固定手段へ異なるカムシャフ
ト構成要素を載置するのみで、迅速かつ確実な対応が可
能であり、多品種少量生産に十分に対応することができ
る。

【００７３】また、シャフト本体は、装着操作のみで十
分な強度を持った材料への変更が可能で、十分な強度を
持った材料であれば中空状であってもよく、この点から
もカムシャフトの仕様変更への対応を迅速に行なうこと
ができるとともに、各種のカムシャフトが短時間の設定
の変更だけで、組立の自動化ができることとなり、生産
コストを大きく減らすことができる。

【００７４】請求項２および４の発明は、カムシャフト
構成要素がカムの他に、カムの間に必要に応じて装着さ
れるジャーナル用円筒状スリーブ等の場合にも、本発明
を適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカムシャフトの製造装置の一実施例の
全体構成の側面図である。

【図２】本発明のカムシャフトの製造装置の一実施例の
全体構成の正面図である。

【図３】本発明の一実施例の搬送手段、案内手段、移動
手段およびカム固定手段を示す一部を破断した側面図で
ある。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】本発明の一実施例の搬送手段およびカム固定手
段を示す平面図である。

【図６】図５の一部拡大図である。

【図７】本発明の一実施例の把持手段、回転駆動手段、
押圧手段のそれぞれを示す一部を破断した側面図であ
る。

【図８】本発明の一実施例の塑性加工手段を示す一部を
省略した底面図である。

【図９】本発明の一実施例の塑性加工手段を示す一部を
省略した縦断面側面図である。

【図１０】図３の要部で、高さの高いスペーサによりエ
アーシリンダーのインデックステーブルに対する高さ位
置を設定している状態を示す図である。

【図１１】図３の要部で、中間の高さのスペーサにより
エアーシリンダーのインデックステーブルに対する高さ
位置を設定している状態を示す図である。

【図１２】図３の要部で、高さの低いスペーサによりエ
アーシリンダーのインデックステーブルに対する高さ位
置を設定している状態を示す図である。

【図１３】従来の、カムとシャフト本体との固定方法を
説明するための要部の縦断面図である。

【図１４】図１３に示す方法によって固定されたカムと
シャフト本体との固定部分を示す縦断面図である。

【図１５】従来のカムシャフトの製造装置の要部の一部
を断面にした図である。

【図１６】図１５の要部拡大図である。

【符号の説明】

１０カムシャフト製造装置１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅカム
固定手段１２搬送手段１３案内手段１４把持手段１５押圧手段１６回転駆動手段１７塑性加工手段１８移動手段１９インデックステーブル２０摺動ブロック２１ベースプレート２２エアーシリンダー２３ストッパリング２４支持パイプ２５ロードセル２６スプリング２７クランプ機構２８クランプ片２９作動片３０ガイド孔３１操作ロッド３２ａ，３２ｂ，３２ｃスペーサ３３給気筒３４ベルト３５流路切り替え弁３７アクチュエーター３８ガイドロッド３９スライドプレート４０昇降機構４１ガイドパイプ４２昇降ロッド４３エアーシリンダー４４係合部材４５昇降ブロック４６エアーチャック４７従動プーリー４８サーボモーター４９駆動プーリー５０タイミングベルト５１位置検出ピン５２センサー５４アッパーフレーム５５出力軸５６連結部材５７ガイドロッド５８ベースプレート５９バックアップローラー６０サイジングローラー６１スライドアーム６２スライドボックス６３油圧シリンダー６４微調整機構６５スライドボックス６６揺動アーム６７油圧シリンダー６８スプリング６９開き角調整ボルト７０送りボルト７１サーボモーターＡ基準位置検出機構Ｂ基台Ｃカム（カムシャフト構成要素）Ｓシャフト本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シャフト本体を、このシャフト本体と別
個に形成されたカムシャフト構成要素に圧入することに
より、このカムシャフト構成要素を前記シャフト本体の
所定位置に組み付け固定する、カムシャフトの製造方法
であって、予め、インデックステーブル上に、カムシャフト構成要
素を把持固定する複数のカムシャフト構成要素固定手段
を、シャフト本体のカム固定位置に対応して、前記把持
固定高さをそれぞれ所定の高さとするためのスペーサを
介在させて設置するとともに、シャフト本体のカム固定位置に転造による凹凸加工を施
し、次いで、シャフト本体を、把持固定されたカムシャフト
構成要素中に一定距離だけ圧入することにより、前記凹
凸加工部分にカムシャフト構成要素を圧入固定すること
を特徴とするカムシャフトの製造方法。
【請求項２】前記カムシャフト構成要素は、カムであ
り、または、このカムの間に必要に応じて装着されるジ
ャーナル用円筒状スリーブ等である請求項１に記載のカ
ムシャフトの製造方法。
【請求項３】シャフト本体を、このシャフト本体と別
個に形成されたカムシャフト構成要素に圧入することに
より、このカムシャフト構成要素を前記シャフト本体の
所定位置に組み付け固定するようにしたカムシャフトの
製造装置であって、前記カムシャフト構成要素を把持固定するカムシャフト
構成要素固定手段と、前記カムシャフト構成要素を前記シャフト本体との組み
付け位置へ間欠的に搬送する搬送手段と、前記組み付け位置において前記カムシャフト構成要素固
定手段によって固定されたカムシャフト構成要素に対し
挿通可能に設けられ、前記シャフト本体の一端部に係脱
させられる案内手段と、この案内手段に対し所定間隔をおいて対向配置され、前
記シャフト本体の他端部を把持する把持手段と、この把持手段を前記カムシャフト構成要素固定手段へ向
けて一定距離移動させることにより、前記シャフト本体
を前記カムシャフト構成要素内に挿入する押圧手段と、前記シャフト本体にその軸回りの回転を与える回転駆動
手段と、前記シャフト本体にその軸に直交する方向に接離自在に
設けられ、前記シャフト本体の外周面に周方向に沿って
凹凸加工を施す塑性加工手段と、この塑性加工手段を前記シャフト本体の長さ方向に沿っ
て相対移動させる移動手段とを備えてなり、前記搬送手段は間欠的に回転するインデックステーブル
を備え、前記カムシャフト構成要素固定手段は、前記イ
ンデックステーブル上に放射状に設けられた、一対のク
ランプ片により前記カムシャフト構成要素を把持するた
めの複数のシリンダーと、各シリンダーと前記インデッ
クステーブルとの間にそれぞれ介在されて、前記把持さ
れた前記カムシャフト構成要素の前記インデックステー
ブルに対する把持固定高さ位置を設定するための複数の
スペーサとから構成され、前記回転駆動手段は、前記シャフト本体の回転角度を割
り出し可能なサーボモーターと前記シャフト本体の軸回
りの基準位置を検出する基準位置検出機構とで構成さ
れ、かつ前記移動手段は、前記塑性加工手段に螺着され
た送りボルトとこの送りボルトを回転させるサーボモー
ターとで構成されるとともに、両サーボモーターを制御
して、前記シャフト本体の回転角度の割り出し操作、お
よび前記塑性加工手段のシャフト本体に沿った移動操作
を行なう制御手段が設けられたことを特徴とするカムシ
ャフトの製造装置。
【請求項４】前記カムシャフト構成要素は、カムであ
り、または、このカムの間に必要に応じて装着されるジ
ャーナル用円筒状スリーブ等である請求項３に記載のカ
ムシャフトの製造装置。