JPH11210413A - カムシャフト製造方法、カムロブ位置決め装置およびカムシャフト製造装置 - Google Patents
カムシャフト製造方法、カムロブ位置決め装置およびカムシャフト製造装置Info
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- JPH11210413A JPH11210413A JP956198A JP956198A JPH11210413A JP H11210413 A JPH11210413 A JP H11210413A JP 956198 A JP956198 A JP 956198A JP 956198 A JP956198 A JP 956198A JP H11210413 A JPH11210413 A JP H11210413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カムロブにシャフトを焼き嵌めにより組み付
けてカムシャフトを製造する方法において、カムロブの
外周面の焼き入れに影響しないカムシャフト製造方法、
カムシャフト製造装置およびカムロブ位置決め治具を提
供すること。 【解決手段】 加熱工程として、図示するごとく３次元
カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共に内周
面を焼き嵌め温度に加熱する。この状態でシャフトの嵌
入を行うと、シャフトが３次元カムロブの熱を内周面側
から吸収し、３次元カムロブとシャフトとは焼き嵌めさ
れて一体化される。更に３次元カムロブの外周面も熱伝
導により内周面側から急速に熱を奪われて、３次元カム
ロブの外周面に焼き入れがなされる。したがって、焼き
嵌めと焼き入れとが同時に実行されることとなるので、
予め３次元カムロブの外周面を焼き入れしておく必要も
なく、従来のごとく焼き嵌め時に外周面が焼き戻される
こともなくなる。
けてカムシャフトを製造する方法において、カムロブの
外周面の焼き入れに影響しないカムシャフト製造方法、
カムシャフト製造装置およびカムロブ位置決め治具を提
供すること。 【解決手段】 加熱工程として、図示するごとく３次元
カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共に内周
面を焼き嵌め温度に加熱する。この状態でシャフトの嵌
入を行うと、シャフトが３次元カムロブの熱を内周面側
から吸収し、３次元カムロブとシャフトとは焼き嵌めさ
れて一体化される。更に３次元カムロブの外周面も熱伝
導により内周面側から急速に熱を奪われて、３次元カム
ロブの外周面に焼き入れがなされる。したがって、焼き
嵌めと焼き入れとが同時に実行されることとなるので、
予め３次元カムロブの外周面を焼き入れしておく必要も
なく、従来のごとく焼き嵌め時に外周面が焼き戻される
こともなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カムロブのシャフ
ト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシ
ャフトを製造する方法、その装置およびこのカムシャフ
ト製造に用いられるカムロブ位置決め治具に関する。
ト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシ
ャフトを製造する方法、その装置およびこのカムシャフ
ト製造に用いられるカムロブ位置決め治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に用いられるカムシャフトを製
造する場合、カムロブとシャフトとを一体に鋳造する方
法もあるが、軽量化や製造コスト低減のために、一般的
には、カムロブとシャフトとを別体に製造した後に、両
者を結合一体化してカムシャフトを形成している。
造する場合、カムロブとシャフトとを一体に鋳造する方
法もあるが、軽量化や製造コスト低減のために、一般的
には、カムロブとシャフトとを別体に製造した後に、両
者を結合一体化してカムシャフトを形成している。
【０００３】このカムロブとシャフトとの一体化は、ロ
ウ付けによりなす方法（特開平６−１９３７０８号公
報）もあるが、ロウ付けによる製造よりも低コストであ
る締まり嵌め等の嵌合によりカムロブとシャフトとの一
体化を行う方法も知られている（特開昭６１−６３３８
３号公報、特開平６−３３０１０８号公報）。
ウ付けによりなす方法（特開平６−１９３７０８号公
報）もあるが、ロウ付けによる製造よりも低コストであ
る締まり嵌め等の嵌合によりカムロブとシャフトとの一
体化を行う方法も知られている（特開昭６１−６３３８
３号公報、特開平６−３３０１０８号公報）。
【０００４】この他のカムロブとシャフトとの一体化方
法として、焼き嵌めによる方法がある。この焼き嵌め
は、まずカムロブを焼き嵌め温度まで加熱した後、常温
のシャフトを、カムロブのシャフト嵌入孔に嵌入する。
そして全体を冷却することで、シャフト嵌入孔を縮径し
カムロブとシャフトとの嵌合一体化を行っていた。
法として、焼き嵌めによる方法がある。この焼き嵌め
は、まずカムロブを焼き嵌め温度まで加熱した後、常温
のシャフトを、カムロブのシャフト嵌入孔に嵌入する。
そして全体を冷却することで、シャフト嵌入孔を縮径し
カムロブとシャフトとの嵌合一体化を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、焼き嵌めに
てカムロブとシャフトとを一体化させようとする場合
に、次のような問題を生じた。
てカムロブとシャフトとを一体化させようとする場合
に、次のような問題を生じた。
【０００６】すなわち、カムロブの外周面は摺動面とし
て用いられることから、焼き入れにより硬化させる必要
がある。したがって、カムシャフトの製造においては、
予めカムロブの外周面を焼き入れ温度まで加熱して冷却
することでカムロブの外周面を硬化させている。このよ
うに焼き入れにより硬化させたカムロブを、シャフトに
焼き嵌めするために再加熱すると、焼き戻しが起こり、
カムロブの外周面の硬度が低下してしまうことがあっ
た。
て用いられることから、焼き入れにより硬化させる必要
がある。したがって、カムシャフトの製造においては、
予めカムロブの外周面を焼き入れ温度まで加熱して冷却
することでカムロブの外周面を硬化させている。このよ
うに焼き入れにより硬化させたカムロブを、シャフトに
焼き嵌めするために再加熱すると、焼き戻しが起こり、
カムロブの外周面の硬度が低下してしまうことがあっ
た。
【０００７】この再加熱は、カムロブを加熱してからシ
ャフトを嵌入するまでに放熱により冷却されるのを考慮
して、シャフト嵌入時に必要な焼き嵌め温度よりもかな
り高温に加熱する必要がある。このことからもカムロブ
外周面の焼き戻しが一層起こりやすい状況であった。
ャフトを嵌入するまでに放熱により冷却されるのを考慮
して、シャフト嵌入時に必要な焼き嵌め温度よりもかな
り高温に加熱する必要がある。このことからもカムロブ
外周面の焼き戻しが一層起こりやすい状況であった。
【０００８】本発明は、カムロブのシャフト嵌入孔にシ
ャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造
する方法において、カムロブの外周面の焼き入れに影響
しないカムシャフト製造方法、このカムシャフト製造方
法に用いられるカムシャフト製造装置およびカムロブ位
置決め治具を提供することを目的とするものである。
ャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造
する方法において、カムロブの外周面の焼き入れに影響
しないカムシャフト製造方法、このカムシャフト製造方
法に用いられるカムシャフト製造装置およびカムロブ位
置決め治具を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のカムシ
ャフト製造方法は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフ
トを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する
方法であって、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱
すると共に前記カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼
き嵌め温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加
熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌
入する嵌入工程とを行うことを特徴とする。
ャフト製造方法は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフ
トを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する
方法であって、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱
すると共に前記カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼
き嵌め温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加
熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌
入する嵌入工程とを行うことを特徴とする。
【００１０】すなわち、まず、加熱工程として、カムロ
ブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカムロブの
シャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼
き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低いので、例えば、カ
ムロブの外周面から昇温できる方法で加熱して外周面を
焼き入れ温度に持って行けば、外周面から内周面への熱
伝導により自ずとカムロブの内部に存在するシャフト嵌
入孔の内周面の温度を焼き嵌め温度に調整することがで
きる。
ブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカムロブの
シャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼
き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低いので、例えば、カ
ムロブの外周面から昇温できる方法で加熱して外周面を
焼き入れ温度に持って行けば、外周面から内周面への熱
伝導により自ずとカムロブの内部に存在するシャフト嵌
入孔の内周面の温度を焼き嵌め温度に調整することがで
きる。
【００１１】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。シャフトの嵌入による冷却速度が不足であれば、更
に冷却媒体により、カムロブおよびシャフトが一体化し
ているカムシャフト全体を急速に冷却してもよい。
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。シャフトの嵌入による冷却速度が不足であれば、更
に冷却媒体により、カムロブおよびシャフトが一体化し
ているカムシャフト全体を急速に冷却してもよい。
【００１２】上述した工程により、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
【００１３】また、このように焼き嵌めと焼き入れとが
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
【００１４】また、請求項２に示したごとく、焼き嵌め
温度は、焼き入れ温度未満の温度であることとしてもよ
い。焼き嵌め温度を焼き入れ温度と同等の温度にして
も、カムロブ外周面の焼き入れとカムロブ内周面での焼
き嵌めとは共に可能であるが、焼き嵌め温度と焼き入れ
温度とが同等であると、焼き嵌め時のシャフトの嵌入あ
るいはその後の冷却による温度低下速度がカムロブ外周
面側にて鈍くなる。このため、カムロブ外周面の焼き入
れが甘くなるおそれがある。このことから、焼き嵌め温
度は、焼き入れ温度未満の温度であることが焼き入れが
甘くなるのを防止する上で好ましい。更に、焼き嵌め温
度は、焼き嵌めが可能な温度範囲内にあっても、焼き入
れ温度よりも十分に低温側に離れた範囲に設定した方
が、上述した理由によりカムロブ外周面の焼き入れのた
めには好ましい。
温度は、焼き入れ温度未満の温度であることとしてもよ
い。焼き嵌め温度を焼き入れ温度と同等の温度にして
も、カムロブ外周面の焼き入れとカムロブ内周面での焼
き嵌めとは共に可能であるが、焼き嵌め温度と焼き入れ
温度とが同等であると、焼き嵌め時のシャフトの嵌入あ
るいはその後の冷却による温度低下速度がカムロブ外周
面側にて鈍くなる。このため、カムロブ外周面の焼き入
れが甘くなるおそれがある。このことから、焼き嵌め温
度は、焼き入れ温度未満の温度であることが焼き入れが
甘くなるのを防止する上で好ましい。更に、焼き嵌め温
度は、焼き嵌めが可能な温度範囲内にあっても、焼き入
れ温度よりも十分に低温側に離れた範囲に設定した方
が、上述した理由によりカムロブ外周面の焼き入れのた
めには好ましい。
【００１５】なお、請求項３に示したごとく、加熱工程
としては、例えば、カムロブの外周面側から加熱するこ
とにより、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱する
と共に、カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め
温度に加熱することができる。
としては、例えば、カムロブの外周面側から加熱するこ
とにより、カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱する
と共に、カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め
温度に加熱することができる。
【００１６】すなわち、カムロブの外周面から加熱する
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
【００１７】また、請求項４に示したごとく、前記加熱
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現することができる。した
がって、例えば、誘導加熱の１つとして高周波加熱を行
う場合は、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調整
することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、同
時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度
にすることができる。
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現することができる。した
がって、例えば、誘導加熱の１つとして高周波加熱を行
う場合は、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調整
することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、同
時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度
にすることができる。
【００１８】請求項５に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブをほぼ焼き嵌め温度に
温度調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて温
度調整された前記カムロブを、温度調整手段により焼き
嵌め温度を維持した状態で位置決めする位置決め工程
と、前記位置決め工程にて位置決めされている前記カム
ロブのシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程
と、前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび
前記シャフトを冷却する冷却工程とを行うことを特徴と
する。
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブをほぼ焼き嵌め温度に
温度調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて温
度調整された前記カムロブを、温度調整手段により焼き
嵌め温度を維持した状態で位置決めする位置決め工程
と、前記位置決め工程にて位置決めされている前記カム
ロブのシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程
と、前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび
前記シャフトを冷却する冷却工程とを行うことを特徴と
する。
【００１９】本カムシャフト製造方法では、嵌入工程の
前に、温度調整工程にて温度調整されたカムロブを、温
度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で位置決
めする位置決め工程が実行される。この位置決め工程に
おいて、もし温度調整手段にて焼き嵌め温度が維持され
ていなければ、すなわち、従来のように焼き嵌めが行わ
れるとしたら、直前で行われる温度調整工程では、カム
ロブの位置決め工程での冷却を考慮して、焼き嵌め温度
よりもかなり高温に加熱しておく必要がある。このよう
に焼き嵌め温度より高温にすると、焼き戻しが生じてカ
ムロブの外周面の硬度が低下してしまう。
前に、温度調整工程にて温度調整されたカムロブを、温
度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で位置決
めする位置決め工程が実行される。この位置決め工程に
おいて、もし温度調整手段にて焼き嵌め温度が維持され
ていなければ、すなわち、従来のように焼き嵌めが行わ
れるとしたら、直前で行われる温度調整工程では、カム
ロブの位置決め工程での冷却を考慮して、焼き嵌め温度
よりもかなり高温に加熱しておく必要がある。このよう
に焼き嵌め温度より高温にすると、焼き戻しが生じてカ
ムロブの外周面の硬度が低下してしまう。
【００２０】しかし、本カムシャフト製造方法では、位
置決め工程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカム
ロブの温度を維持しておけるので、位置決め工程の直前
での温度調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するの
みでよく、余分な昇温は不要である。したがって、カム
ロブの外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪
影響を及ぼすことはない。
置決め工程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカム
ロブの温度を維持しておけるので、位置決め工程の直前
での温度調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するの
みでよく、余分な昇温は不要である。したがって、カム
ロブの外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪
影響を及ぼすことはない。
【００２１】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。
【００２２】更に、温度調整工程では、カムロブを加熱
するための加熱炉等を従来よりも低温にしておくことが
でき、温度調整手段にてエネルギーを消費することを加
味しても、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。
したがって、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
するための加熱炉等を従来よりも低温にしておくことが
でき、温度調整手段にてエネルギーを消費することを加
味しても、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。
したがって、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
【００２３】請求項６に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブを位置決めする位置決
め工程と、前記位置決め工程にて位置決めされている前
記カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度
調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌
め温度に温度調整されている前記カムロブのシャフト嵌
入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、前記嵌入工程
にて一体にされた前記カムロブおよび前記シャフトを冷
却する冷却工程とを行うことを特徴とする。
は、外周面が焼き入れされたカムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを
製造する方法であって、カムロブを位置決めする位置決
め工程と、前記位置決め工程にて位置決めされている前
記カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度
調整する温度調整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌
め温度に温度調整されている前記カムロブのシャフト嵌
入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、前記嵌入工程
にて一体にされた前記カムロブおよび前記シャフトを冷
却する冷却工程とを行うことを特徴とする。
【００２４】このカムシャフト製造方法は位置決め工程
の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させている。そ
して、その後、位置決めされているカムロブは焼き嵌め
温度に維持されている。したがって、請求項５で述べた
と同様の作用効果を生じる。
の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させている。そ
して、その後、位置決めされているカムロブは焼き嵌め
温度に維持されている。したがって、請求項５で述べた
と同様の作用効果を生じる。
【００２５】そして請求項７に示したごとく、前記冷却
工程として、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入されたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を
行うことにより、温度調整手段からの熱量を受けること
がなくなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込ん
で急速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一
体化されたカムシャフトを迅速に製造することができ
る。
工程として、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入されたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を
行うことにより、温度調整手段からの熱量を受けること
がなくなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込ん
で急速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一
体化されたカムシャフトを迅速に製造することができ
る。
【００２６】請求項８に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、各カムロブをほ
ぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整工程と、前記温
度調整工程にて温度調整された前記カムロブのすべて
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程
にて位置決めされている前記すべてのカムロブのシャフ
ト嵌入孔に、同時に、１本のシャフトを嵌入する嵌入工
程と、前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌
入された前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを
同時に分離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、各カムロブをほ
ぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整工程と、前記温
度調整工程にて温度調整された前記カムロブのすべて
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程
にて位置決めされている前記すべてのカムロブのシャフ
ト嵌入孔に、同時に、１本のシャフトを嵌入する嵌入工
程と、前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌
入された前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを
同時に分離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
【００２７】本カムシャフト製造方法は、請求項５，
６，７の構成に対して、複数のカムロブを１本のシャフ
トに同時に嵌入する点が異なる。したがって、請求項
５，６，７に述べた作用効果と共に、次の作用効果を生
じる。
６，７の構成に対して、複数のカムロブを１本のシャフ
トに同時に嵌入する点が異なる。したがって、請求項
５，６，７に述べた作用効果と共に、次の作用効果を生
じる。
【００２８】すなわち、従来のごとく、温度調整手段を
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。
【００２９】しかし、本カムシャフト製造方法は、温度
調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
【００３０】また、複数のカムロブを同時にシャフトに
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
【００３１】請求項９に記載のカムシャフト製造方法
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、すべてのカムロ
ブを一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め
工程にて位置決めされている前記カムロブのすべてを、
温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調整する温度調
整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調
整されている前記すべてのカムロブのシャフト嵌入孔
に、同時に、１本のシャフトを嵌入する嵌入工程と、前
記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された
前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に分
離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
は、外周面が焼き入れされた複数のカムロブの各シャフ
ト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより組み付けて
カムシャフトを製造する方法であって、すべてのカムロ
ブを一列に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め
工程にて位置決めされている前記カムロブのすべてを、
温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調整する温度調
整工程と、前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調
整されている前記すべてのカムロブのシャフト嵌入孔
に、同時に、１本のシャフトを嵌入する嵌入工程と、前
記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された
前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に分
離する冷却工程とを行うことを特徴とする。
【００３２】このカムシャフト製造方法は位置決め工程
の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させ
ている。そして、その後、位置決めされているカムロブ
はすべて焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項８で述べたと同様の作用効果を生じる。
の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め温度まで昇温させ
ている。そして、その後、位置決めされているカムロブ
はすべて焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項８で述べたと同様の作用効果を生じる。
【００３３】請求項１０に示したごとく、カムロブとし
て３次元カムロブを用いれば、特に請求項８，９のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い３次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
て３次元カムロブを用いれば、特に請求項８，９のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い３次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
【００３４】請求項１１に記載のカムロブ位置決め治具
は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めに
より組み付けてカムシャフトを製造する際に、前記カム
ロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め治具で
あって、前記シャフト嵌入位置に位置決めされたカムロ
ブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段を備え
たことを特徴とする。
は、カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めに
より組み付けてカムシャフトを製造する際に、前記カム
ロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め治具で
あって、前記シャフト嵌入位置に位置決めされたカムロ
ブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段を備え
たことを特徴とする。
【００３５】前述したカムシャフト製造方法の位置決め
工程では、このようなカムロブ位置決め治具を用いるこ
とにより、温度調整工程にて温度調整されたカムロブ
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
位置決めすることができ、上述した作用効果を生じさせ
ることができる。
工程では、このようなカムロブ位置決め治具を用いるこ
とにより、温度調整工程にて温度調整されたカムロブ
を、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で
位置決めすることができ、上述した作用効果を生じさせ
ることができる。
【００３６】上述したカムシャフト製造方法を、カムシ
ャフト製造装置として実現する場合は、例えば次のよう
な構成が挙げられる。すなわち、請求項１のカムシャフ
ト製造方法については、請求項１２に示したごとく、カ
ムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組
み付けてカムシャフトを製造する装置であって、カムロ
ブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手段と、
前記位置決め手段にて位置決めされている前記カムロブ
を加熱する加熱手段と、前記加熱手段による加熱処理
を、前記カムロブの外周面を焼き入れ温度とし、前記カ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度となる
ように制御する加熱制御手段と、前記位置決め手段にて
位置決めされ、前記加熱制御手段により制御された前記
加熱手段にて加熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを嵌入させるシャフト嵌入手段と、を備えた
ことを特徴とするカムシャフト製造装置として構成する
ことができる。
ャフト製造装置として実現する場合は、例えば次のよう
な構成が挙げられる。すなわち、請求項１のカムシャフ
ト製造方法については、請求項１２に示したごとく、カ
ムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組
み付けてカムシャフトを製造する装置であって、カムロ
ブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手段と、
前記位置決め手段にて位置決めされている前記カムロブ
を加熱する加熱手段と、前記加熱手段による加熱処理
を、前記カムロブの外周面を焼き入れ温度とし、前記カ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度となる
ように制御する加熱制御手段と、前記位置決め手段にて
位置決めされ、前記加熱制御手段により制御された前記
加熱手段にて加熱された前記カムロブのシャフト嵌入孔
にシャフトを嵌入させるシャフト嵌入手段と、を備えた
ことを特徴とするカムシャフト製造装置として構成する
ことができる。
【００３７】請求項２のカムシャフト製造方法について
は、請求項１３に示したごとく、請求項１２において、
焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満の温度であることで
カムシャフト製造装置として構成することができる。
は、請求項１３に示したごとく、請求項１２において、
焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満の温度であることで
カムシャフト製造装置として構成することができる。
【００３８】請求項３のカムシャフト製造方法について
は、請求項１４に示したごとく、請求項１２または請求
項１３において、加熱手段として、カムロブの外周面側
から加熱するものを用いることでカムシャフト製造装置
として構成することができる。
は、請求項１４に示したごとく、請求項１２または請求
項１３において、加熱手段として、カムロブの外周面側
から加熱するものを用いることでカムシャフト製造装置
として構成することができる。
【００３９】請求項４のカムシャフト製造方法について
は、請求項１５に示したごとく、請求項１４において、
加熱手段として、誘導加熱装置を用いることによりカム
シャフト製造装置として構成することができる。
は、請求項１５に示したごとく、請求項１４において、
加熱手段として、誘導加熱装置を用いることによりカム
シャフト製造装置として構成することができる。
【００４０】請求項５，６のカムシャフト製造方法につ
いては、請求項１６に示したごとく、外周面が焼き入れ
されたカムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌め
により組み付けてカムシャフトを製造する装置であっ
て、カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決
め手段と、前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位
置決めされたカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する
温度調整手段と、前記位置決め工程にて位置決めされ、
前記温度調整手段にて焼き嵌め温度に維持されている前
記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させるシ
ャフト嵌入手段と、を備えたことを特徴とするカムシャ
フト製造装置として構成することができる。
いては、請求項１６に示したごとく、外周面が焼き入れ
されたカムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌め
により組み付けてカムシャフトを製造する装置であっ
て、カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決
め手段と、前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位
置決めされたカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する
温度調整手段と、前記位置決め工程にて位置決めされ、
前記温度調整手段にて焼き嵌め温度に維持されている前
記カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させるシ
ャフト嵌入手段と、を備えたことを特徴とするカムシャ
フト製造装置として構成することができる。
【００４１】請求項７のカムシャフト製造方法について
は、請求項１７に示したごとく、請求項１６記載のカム
シャフト製造装置の構成に対して、シャフト嵌入手段に
てシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記カムロブ
と前記温度調整手段とを分離する冷却手段を加えたこと
を特徴とするカムシャフト製造装置として構成すること
ができる。
は、請求項１７に示したごとく、請求項１６記載のカム
シャフト製造装置の構成に対して、シャフト嵌入手段に
てシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記カムロブ
と前記温度調整手段とを分離する冷却手段を加えたこと
を特徴とするカムシャフト製造装置として構成すること
ができる。
【００４２】請求項８，９のカムシャフト製造方法につ
いては、請求項１８に示したごとく、外周面が焼き入れ
された複数のカムロブの各シャフト嵌入孔に１本のシャ
フトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造す
る装置であって、すべてのカムロブをシャフト嵌入位置
に一列に位置決めする位置決め手段と、前記位置決め手
段にてシャフト嵌入位置に位置決めされたすべてのカム
ロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段と、
前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記すべてのカムロ
ブのシャフト嵌入孔に、同時に、１本のシャフトを嵌入
させるシャフト嵌入手段と、前記シャフト嵌入手段にて
シャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記すべてのカ
ムロブと前記温度調整手段とを同時に分離する冷却手段
と、を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置と
して構成することができる。
いては、請求項１８に示したごとく、外周面が焼き入れ
された複数のカムロブの各シャフト嵌入孔に１本のシャ
フトを焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造す
る装置であって、すべてのカムロブをシャフト嵌入位置
に一列に位置決めする位置決め手段と、前記位置決め手
段にてシャフト嵌入位置に位置決めされたすべてのカム
ロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段と、
前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記すべてのカムロ
ブのシャフト嵌入孔に、同時に、１本のシャフトを嵌入
させるシャフト嵌入手段と、前記シャフト嵌入手段にて
シャフト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記すべてのカ
ムロブと前記温度調整手段とを同時に分離する冷却手段
と、を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置と
して構成することができる。
【００４３】また、請求項１９に示したごとく、カムロ
ブが３次元カムロブである場合、すなわち、カムシャフ
ト製造装置の製造対象が３次元カムシャフトであれば、
請求項１０と同様の効果を生じるカムシャフト製造装置
を提供できる。
ブが３次元カムロブである場合、すなわち、カムシャフ
ト製造装置の製造対象が３次元カムシャフトであれば、
請求項１０と同様の効果を生じるカムシャフト製造装置
を提供できる。
【００４４】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、実施の
形態１にて製造される３次元カムシャフトに組み付けら
れる３次元カムロブ１１の平面図、図２は同３次元カム
ロブ１１の底面図、また図３は同３次元カムロブ１１の
縦断面図、図４は同３次元カムロブ１１が組み付けられ
た３次元カムシャフトの部分斜視図、および図５は同３
次元カムシャフトの上下を反転させた状態の部分斜視図
を示している。
形態１にて製造される３次元カムシャフトに組み付けら
れる３次元カムロブ１１の平面図、図２は同３次元カム
ロブ１１の底面図、また図３は同３次元カムロブ１１の
縦断面図、図４は同３次元カムロブ１１が組み付けられ
た３次元カムシャフトの部分斜視図、および図５は同３
次元カムシャフトの上下を反転させた状態の部分斜視図
を示している。
【００４５】３次元カムロブ１１にはシャフト１６が挿
入されるためのシャフト嵌入孔１２が形成されている。
このシャフト嵌入孔１２内にシャフト１６を嵌入し固定
することで３次元カムシャフトが製造される。
入されるためのシャフト嵌入孔１２が形成されている。
このシャフト嵌入孔１２内にシャフト１６を嵌入し固定
することで３次元カムシャフトが製造される。
【００４６】３次元カムロブ１１のプロフィールは、基
礎円（ベースサークル）が同一となっているが、そのカ
ムノーズ１１ａの高さが同３次元カムロブ１１の軸心に
沿って連続的に変化している。
礎円（ベースサークル）が同一となっているが、そのカ
ムノーズ１１ａの高さが同３次元カムロブ１１の軸心に
沿って連続的に変化している。
【００４７】また、３次元カムロブ１１の高ノーズ側端
面（図２）には、断面略円形状の３つの突起１４，１５
が突出形成されている。これらの突起１４，１５は、シ
ャフト嵌入孔１２の軸線から見てカムノーズ１１ａ側に
突起１４が１つ、その反対側に突起１５が２つ設けられ
ている。これら突起１４，１５の先端面はシャフト嵌入
孔１２の軸線に対して垂直をなす同一平面に存在するよ
うに形成されている。なお、これら突起１４，１５の先
端面は、３次元カムロブ１１と同３次元カムロブ１１を
取り付けるシャフト１６との軸線方向の組み付け位置を
決めるための基準面となる。
面（図２）には、断面略円形状の３つの突起１４，１５
が突出形成されている。これらの突起１４，１５は、シ
ャフト嵌入孔１２の軸線から見てカムノーズ１１ａ側に
突起１４が１つ、その反対側に突起１５が２つ設けられ
ている。これら突起１４，１５の先端面はシャフト嵌入
孔１２の軸線に対して垂直をなす同一平面に存在するよ
うに形成されている。なお、これら突起１４，１５の先
端面は、３次元カムロブ１１と同３次元カムロブ１１を
取り付けるシャフト１６との軸線方向の組み付け位置を
決めるための基準面となる。
【００４８】また、突起１４の中央にはシャフト嵌入孔
１２の軸線と平行な軸線を持つ挿通孔１３が形成されて
いる。なお同挿通孔１３は、後述するごとく組み付け時
に該３次元カムロブ１１が載置される基準板上に設けら
れたピンが挿入され、同３次元カムロブ１１がその軸心
を中心として回転しないよう保持するために用いられ
る。
１２の軸線と平行な軸線を持つ挿通孔１３が形成されて
いる。なお同挿通孔１３は、後述するごとく組み付け時
に該３次元カムロブ１１が載置される基準板上に設けら
れたピンが挿入され、同３次元カムロブ１１がその軸心
を中心として回転しないよう保持するために用いられ
る。
【００４９】さらに、この３次元カムロブ１１は、突起
１４，１５、シャフト嵌入孔１２および挿通孔１３と共
に粉末冶金法、冷間鍛造等の型加工により一体成形され
ている。例えば、粉末冶金法による３次元カムロブ１１
の製造は、３次元カムロブ１１の外観形状を型どりした
型内に金属粉（非金属材料の粉末を配合する場合も含
む）を封入し、この金属粉に圧力を加え、３次元カムロ
ブ１１の形状に押し固める。その後、これを加熱し焼結
させることでなされる。
１４，１５、シャフト嵌入孔１２および挿通孔１３と共
に粉末冶金法、冷間鍛造等の型加工により一体成形され
ている。例えば、粉末冶金法による３次元カムロブ１１
の製造は、３次元カムロブ１１の外観形状を型どりした
型内に金属粉（非金属材料の粉末を配合する場合も含
む）を封入し、この金属粉に圧力を加え、３次元カムロ
ブ１１の形状に押し固める。その後、これを加熱し焼結
させることでなされる。
【００５０】続いて、３次元カムロブ１１をシャフト１
６に組み付ける３次元カムシャフト製造装置について、
図６に基づき説明する。図６（ｃ）に示すように、この
３次元カムシャフト製造装置１０において、前記３次元
カムロブ１１は、治具基盤２０上に設けられた基準板２
０ａ上に載置される。同基準板２０ａの上端面は高精度
に仕上げられており、３次元カムロブ１１を正確に設置
するための基準面となっている。この基準板２０ａが位
置決め手段に相当する。
６に組み付ける３次元カムシャフト製造装置について、
図６に基づき説明する。図６（ｃ）に示すように、この
３次元カムシャフト製造装置１０において、前記３次元
カムロブ１１は、治具基盤２０上に設けられた基準板２
０ａ上に載置される。同基準板２０ａの上端面は高精度
に仕上げられており、３次元カムロブ１１を正確に設置
するための基準面となっている。この基準板２０ａが位
置決め手段に相当する。
【００５１】また治具基盤２０および基準板２０ａに
は、上端面から垂直方向に伸びる貫通孔２１が形成され
ている。同貫通孔２１内には、後述する誘導加熱装置に
よっては加熱されないセラミクス製のセンタピン２２が
配設されている。同センタピン２２はスプリング２３に
よって上方向に付勢されており、前記貫通孔２１の軸線
上を上下に摺動可能となっている。またセンタピン２２
の先端部の径は、前記３次元カムロブ１１に形成された
シャフト嵌入孔１２とほぼ同径であり、センタピン２２
の先端部に前記シャフト嵌入孔１２を嵌め込むことで３
次元カムロブ１１の軸心を固定することができる。
は、上端面から垂直方向に伸びる貫通孔２１が形成され
ている。同貫通孔２１内には、後述する誘導加熱装置に
よっては加熱されないセラミクス製のセンタピン２２が
配設されている。同センタピン２２はスプリング２３に
よって上方向に付勢されており、前記貫通孔２１の軸線
上を上下に摺動可能となっている。またセンタピン２２
の先端部の径は、前記３次元カムロブ１１に形成された
シャフト嵌入孔１２とほぼ同径であり、センタピン２２
の先端部に前記シャフト嵌入孔１２を嵌め込むことで３
次元カムロブ１１の軸心を固定することができる。
【００５２】さらに、前記基準板２０ａ上には、同じく
セラミクス製の断面略円形状をした位相決めピン２４が
設けられている。位相決めピン２４の径は、３次元カム
ロブ１１に設けられた組み付け位相決め用の挿通孔１３
とほぼ同径である。また、位相決めピン２４の軸心は、
基準板２０ａの上端面に対して垂直をなしている。さら
に、位相決めピン２４の軸心とセンタピン２２の軸心と
の距離は、３次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１２の
軸心と組み付け位相決め用の挿通孔１３の軸心との距離
と一致するように形成されている。
セラミクス製の断面略円形状をした位相決めピン２４が
設けられている。位相決めピン２４の径は、３次元カム
ロブ１１に設けられた組み付け位相決め用の挿通孔１３
とほぼ同径である。また、位相決めピン２４の軸心は、
基準板２０ａの上端面に対して垂直をなしている。さら
に、位相決めピン２４の軸心とセンタピン２２の軸心と
の距離は、３次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１２の
軸心と組み付け位相決め用の挿通孔１３の軸心との距離
と一致するように形成されている。
【００５３】したがって、シャフト嵌入用のシャフト嵌
入孔１２をセンタピン２２に嵌め込み、更に組み付け位
相決め用の挿通孔１３を位相決めピン２４に嵌め込み固
定することで、治具基盤２０に対する３次元カムロブ１
１のシャフト嵌入孔１２の軸心の位置、ならびに３次元
カムロブ１１の組み付け位相を決定することができる。
また、３次元カムロブ１１から突出形成された突起１
４，１５の先端面を基準板２０ａの上端面に当接させる
ことで、同上端面に対する３次元カムロブ１１の垂直方
向の位置を決定し、さらにシャフト嵌入孔１２の軸線が
基準板２０ａの上端面である基準面に対して垂直をなす
ように正確に配置することができる。
入孔１２をセンタピン２２に嵌め込み、更に組み付け位
相決め用の挿通孔１３を位相決めピン２４に嵌め込み固
定することで、治具基盤２０に対する３次元カムロブ１
１のシャフト嵌入孔１２の軸心の位置、ならびに３次元
カムロブ１１の組み付け位相を決定することができる。
また、３次元カムロブ１１から突出形成された突起１
４，１５の先端面を基準板２０ａの上端面に当接させる
ことで、同上端面に対する３次元カムロブ１１の垂直方
向の位置を決定し、さらにシャフト嵌入孔１２の軸線が
基準板２０ａの上端面である基準面に対して垂直をなす
ように正確に配置することができる。
【００５４】また、基準板２０ａの上方には、２つのク
ランパ２５が設置されている。これは３次元カムロブ１
１を上方から押さえつけることにより、３次元カムロブ
１１の上下方向の移動を規制するためのものである。こ
のクランパ２５は、電動式、油圧式あるいは空気圧式等
からなる図示しない動力装置によって、その水平方向お
よび垂直方向への移動が許容範囲内で可能となるように
制御される。
ランパ２５が設置されている。これは３次元カムロブ１
１を上方から押さえつけることにより、３次元カムロブ
１１の上下方向の移動を規制するためのものである。こ
のクランパ２５は、電動式、油圧式あるいは空気圧式等
からなる図示しない動力装置によって、その水平方向お
よび垂直方向への移動が許容範囲内で可能となるように
制御される。
【００５５】一方、図６（ａ），（ｂ）に示すように、
シャフト１６は、チャック１９に取り付けられる。この
チャック１９により、シャフト１６の軸心は垂直をなす
ように位置される。また、同シャフト１６のチャック１
９に当接する面には、図６（ａ）に示す態様で嵌入穴１
７が形成されている。同嵌入穴１７内に、同チャック１
９に設けられたピン１８を嵌め込むことにより、同シャ
フト１６とチャック１９との相対回転を規制している。
シャフト１６は、チャック１９に取り付けられる。この
チャック１９により、シャフト１６の軸心は垂直をなす
ように位置される。また、同シャフト１６のチャック１
９に当接する面には、図６（ａ）に示す態様で嵌入穴１
７が形成されている。同嵌入穴１７内に、同チャック１
９に設けられたピン１８を嵌め込むことにより、同シャ
フト１６とチャック１９との相対回転を規制している。
【００５６】更に、チャック１９は、図示しない数値制
御装置によりシャフト１６の軸心を垂直に保持したま
ま、回転角度、および垂直方向への移動が自動制御可能
となってる。このチャック１９およびその移動機構がシ
ャフト嵌入手段に相当する。
御装置によりシャフト１６の軸心を垂直に保持したま
ま、回転角度、および垂直方向への移動が自動制御可能
となってる。このチャック１９およびその移動機構がシ
ャフト嵌入手段に相当する。
【００５７】上述した構成部材に加え、本３次元カムシ
ャフト製造装置１０には３次元カムロブ１１を加熱する
ための高周波コイル２６および高周波電源２９を備える
誘導加熱装置が設けられている。基準板２０ａ上に載置
された３次元カムロブ１１の周囲には、高周波電源２９
による駆動のもとに磁界を発生させる高周波コイル２６
が上下方向に移動可能に設置されている。高周波コイル
２６は、加熱時には３次元カムロブ１１の周囲に配置さ
れ、不要時には邪魔にならないよう下方に待機させてお
くことができる。
ャフト製造装置１０には３次元カムロブ１１を加熱する
ための高周波コイル２６および高周波電源２９を備える
誘導加熱装置が設けられている。基準板２０ａ上に載置
された３次元カムロブ１１の周囲には、高周波電源２９
による駆動のもとに磁界を発生させる高周波コイル２６
が上下方向に移動可能に設置されている。高周波コイル
２６は、加熱時には３次元カムロブ１１の周囲に配置さ
れ、不要時には邪魔にならないよう下方に待機させてお
くことができる。
【００５８】この高周波コイル２６に、高周波電源２９
より高周波電流が供給されることによって３次元カムロ
ブ１１内には二次電流が誘導され、その自己発熱によっ
て３次元カムロブ１１が外周面１１ｂ側から加熱される
ようになる。この高周波コイル２６および高周波電源２
９が加熱手段に相当する。
より高周波電流が供給されることによって３次元カムロ
ブ１１内には二次電流が誘導され、その自己発熱によっ
て３次元カムロブ１１が外周面１１ｂ側から加熱される
ようになる。この高周波コイル２６および高周波電源２
９が加熱手段に相当する。
【００５９】また、本３次元カムシャフト製造装置１０
には、３次元カムロブ１１の温度を測定するための熱電
対や輻射熱温度計等の温度センサ２７が設けられてい
る。加熱時には、３次元カムロブ１１の温度が温度セン
サ２７により計測される。温度制御装置２８は、この温
度センサ２７が測定した温度をもとに３次元カムロブ１
１の温度が所望の温度となるよう高周波電源２９の出力
をフィードバック制御する。この温度制御装置２８が加
熱制御手段に相当する。
には、３次元カムロブ１１の温度を測定するための熱電
対や輻射熱温度計等の温度センサ２７が設けられてい
る。加熱時には、３次元カムロブ１１の温度が温度セン
サ２７により計測される。温度制御装置２８は、この温
度センサ２７が測定した温度をもとに３次元カムロブ１
１の温度が所望の温度となるよう高周波電源２９の出力
をフィードバック制御する。この温度制御装置２８が加
熱制御手段に相当する。
【００６０】ここで、温度制御装置２８による３次元カ
ムロブ１１の温度制御は、図７に示す状態を、シャフト
１６の嵌入時に一時的に実現することを目的としてい
る。すなわち、温度制御装置２８は、３次元カムロブ１
１の外周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、３
次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１２の表面（すなわ
ち内周面１１ｃ）の温度Ｓi が焼き嵌め温度となる温度
勾配状態に温度制御する。
ムロブ１１の温度制御は、図７に示す状態を、シャフト
１６の嵌入時に一時的に実現することを目的としてい
る。すなわち、温度制御装置２８は、３次元カムロブ１
１の外周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、３
次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１２の表面（すなわ
ち内周面１１ｃ）の温度Ｓi が焼き嵌め温度となる温度
勾配状態に温度制御する。
【００６１】この温度勾配状態は、シャフト１６の嵌入
時に一時的に実現されていればよく、温度制御装置２８
は３次元カムロブ１１の外周面１１ｂの昇温速度を調整
することで達成している。すなわち、温度制御装置２８
は、温度センサ２７により３次元カムロブ１１の外周面
１１ｂの温度Ｓo を測定して、この温度Ｓo が室温から
焼き入れ温度に到達するまでの外周面昇温速度を、高周
波電源２９から高周波コイル２６に出力される周波数お
よび電力の一方または両方により調整する。
時に一時的に実現されていればよく、温度制御装置２８
は３次元カムロブ１１の外周面１１ｂの昇温速度を調整
することで達成している。すなわち、温度制御装置２８
は、温度センサ２７により３次元カムロブ１１の外周面
１１ｂの温度Ｓo を測定して、この温度Ｓo が室温から
焼き入れ温度に到達するまでの外周面昇温速度を、高周
波電源２９から高周波コイル２６に出力される周波数お
よび電力の一方または両方により調整する。
【００６２】外周面昇温速度が遅すぎると、外周面１１
ｂの温度Ｓo が室温から焼き入れ温度に到達した時に
は、既に内周面１１ｃの温度Ｓi は、焼き嵌め温度とし
ては焼き入れ温度と同等な温度になっていてエネルギー
的に損失が大きくなる。更に、焼き嵌め温度が焼き入れ
温度と同等な温度になっていると、内周面１１ｃ側から
の熱の授受が大きくなり、外周面１１ｂの冷却速度が遅
くなるので、焼き入れが甘くなるおそれがある。
ｂの温度Ｓo が室温から焼き入れ温度に到達した時に
は、既に内周面１１ｃの温度Ｓi は、焼き嵌め温度とし
ては焼き入れ温度と同等な温度になっていてエネルギー
的に損失が大きくなる。更に、焼き嵌め温度が焼き入れ
温度と同等な温度になっていると、内周面１１ｃ側から
の熱の授受が大きくなり、外周面１１ｂの冷却速度が遅
くなるので、焼き入れが甘くなるおそれがある。
【００６３】また、外周面昇温速度が速すぎると、外周
面１１ｂの温度Ｓo が室温から焼き入れ温度に到達した
時に、まだ内周面１１ｃの温度Ｓi は焼き嵌め温度に達
しておらず、直ちに焼き嵌めすることができない場合が
ある。また、内周面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度に
達するのを待っていると、外周面１１ｂの温度Ｓo が焼
き入れ温度に適切な焼き入れ温度領域を越えて、３次元
カムロブ１１の外周面１１ｂの熱変形等の問題が生じる
おそれがある。
面１１ｂの温度Ｓo が室温から焼き入れ温度に到達した
時に、まだ内周面１１ｃの温度Ｓi は焼き嵌め温度に達
しておらず、直ちに焼き嵌めすることができない場合が
ある。また、内周面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度に
達するのを待っていると、外周面１１ｂの温度Ｓo が焼
き入れ温度に適切な焼き入れ温度領域を越えて、３次元
カムロブ１１の外周面１１ｂの熱変形等の問題が生じる
おそれがある。
【００６４】したがって、予め、３次元カムロブ１１の
材質に応じて、図７の温度勾配状態が実現される適切な
外周面１１ｂの昇温速度を実験的に測定しておき、この
測定により得られた適切な昇温速度を温度制御装置２８
に設定する。このことにより、温度制御装置２８は、温
度センサ２７の検出温度に基づいて、昇温速度が設定さ
れた速度になるように、高周波電源２９から高周波コイ
ル２６に出力される周波数および電力の一方または両方
を調整する。
材質に応じて、図７の温度勾配状態が実現される適切な
外周面１１ｂの昇温速度を実験的に測定しておき、この
測定により得られた適切な昇温速度を温度制御装置２８
に設定する。このことにより、温度制御装置２８は、温
度センサ２７の検出温度に基づいて、昇温速度が設定さ
れた速度になるように、高周波電源２９から高周波コイ
ル２６に出力される周波数および電力の一方または両方
を調整する。
【００６５】例えば、３次元カムロブ１１の材質が鉄系
低合金焼結材（Ｆｅ−０．６Ｍｏ−０．５Ｍｎ−１．５
Ｃ）であれば、周波数２００ｋＨｚ、電力１０．７ｋＶ
×５．６Ａにて加熱することにより、５秒後に同時に、
外周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり内周面１
１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度になるようにできる。
低合金焼結材（Ｆｅ−０．６Ｍｏ−０．５Ｍｎ−１．５
Ｃ）であれば、周波数２００ｋＨｚ、電力１０．７ｋＶ
×５．６Ａにて加熱することにより、５秒後に同時に、
外周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり内周面１
１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度になるようにできる。
【００６６】そして、３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度に達し、内周面１１ｃの温
度Ｓi が焼き嵌め温度に達したと、温度制御装置２８に
て推定あるいは実測により判断すると、温度制御装置２
８からの信号にて、数値制御装置に嵌入タイミングが知
らされる。
ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度に達し、内周面１１ｃの温
度Ｓi が焼き嵌め温度に達したと、温度制御装置２８に
て推定あるいは実測により判断すると、温度制御装置２
８からの信号にて、数値制御装置に嵌入タイミングが知
らされる。
【００６７】上述した３次元カムシャフト製造装置１０
を用いた３次元カムシャフトの製造方法について，図８
〜図１１に基づいて説明する。まず、図８に示すよう
に、突起１４，１５が存在する面が下になるよう基準板
２０ａ上に３次元カムロブ１１を載置する。このとき、
センタピン２２および位相決めピン２４を、それぞれ３
次元カムロブ１１に設けられたシャフト嵌入孔１２およ
び挿通孔１３に嵌入させるように取り付ける。その後、
クランパ２５を３次元カムロブ１１の上端面に当接する
ように移動させる。このことで、同３次元カムロブ１１
の水平・垂直方向の移動および挿通孔１３の軸線を中心
とした回転が規制される。
を用いた３次元カムシャフトの製造方法について，図８
〜図１１に基づいて説明する。まず、図８に示すよう
に、突起１４，１５が存在する面が下になるよう基準板
２０ａ上に３次元カムロブ１１を載置する。このとき、
センタピン２２および位相決めピン２４を、それぞれ３
次元カムロブ１１に設けられたシャフト嵌入孔１２およ
び挿通孔１３に嵌入させるように取り付ける。その後、
クランパ２５を３次元カムロブ１１の上端面に当接する
ように移動させる。このことで、同３次元カムロブ１１
の水平・垂直方向の移動および挿通孔１３の軸線を中心
とした回転が規制される。
【００６８】一方、シャフト１６を嵌入穴１７とピン１
８とを合わせるようにしてチャック１９に取り付ける。
なおこのとき、治具基盤２０の上方でセンタピン２２の
軸線とシャフト１６の軸線とは一致している。このとき
のシャフト１６の位置を以下では便宜上、シャフト待機
位置という。
８とを合わせるようにしてチャック１９に取り付ける。
なおこのとき、治具基盤２０の上方でセンタピン２２の
軸線とシャフト１６の軸線とは一致している。このとき
のシャフト１６の位置を以下では便宜上、シャフト待機
位置という。
【００６９】その後、高周波コイル２６を３次元カムロ
ブ１１の周囲に移動させる。そして、高周波電源２９か
ら出される高周波電流を高周波コイル２６に供給する。
この高周波コイル２６に高周波電流が供給されることに
より、高周波コイル２６が対向している３次元カムロブ
１１の外周面１１ｂ側に２次電流が誘導され、自己発熱
によって、３次元カムロブ１１を外周面１１ｂ側から加
熱される。このことにより加熱工程が実行される。
ブ１１の周囲に移動させる。そして、高周波電源２９か
ら出される高周波電流を高周波コイル２６に供給する。
この高周波コイル２６に高周波電流が供給されることに
より、高周波コイル２６が対向している３次元カムロブ
１１の外周面１１ｂ側に２次電流が誘導され、自己発熱
によって、３次元カムロブ１１を外周面１１ｂ側から加
熱される。このことにより加熱工程が実行される。
【００７０】そして、この加熱工程による昇温速度は、
前述したごとく、同時に、３次元カムロブ１１の外周面
１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、かつ内周面１
１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度となっているように制御
されている。
前述したごとく、同時に、３次元カムロブ１１の外周面
１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、かつ内周面１
１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度となっているように制御
されている。
【００７１】こうして同時に、３次元カムロブ１１の外
周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、かつ内周
面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度となると、それに伴
い３次元カムロブ１１は熱膨張し、シャフト嵌入孔１２
の内径も焼き嵌めに必要な大きさに拡大される。
周面１１ｂの温度Ｓo が焼き入れ温度となり、かつ内周
面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度となると、それに伴
い３次元カムロブ１１は熱膨張し、シャフト嵌入孔１２
の内径も焼き嵌めに必要な大きさに拡大される。
【００７２】この状態に３次元カムロブ１１が達する
と、温度制御装置２８からの昇温完了の信号に応じて、
図９に示すように数値制御装置が駆動して、シャフト１
６を垂直下方に移動させ、シャフト１６をシャフト嵌入
孔１２内に嵌入させる。このことにより嵌入工程が実行
される。
と、温度制御装置２８からの昇温完了の信号に応じて、
図９に示すように数値制御装置が駆動して、シャフト１
６を垂直下方に移動させ、シャフト１６をシャフト嵌入
孔１２内に嵌入させる。このことにより嵌入工程が実行
される。
【００７３】シャフト１６を必要な深さまで挿入する
と、数値制御装置の指示により温度制御装置２８は高周
波コイル２６への高周波電流の供給を止め、３次元カム
ロブ１１に対する加熱を停止する。更に、冷却媒体によ
り３次元カムロブ１１およびシャフト１６が一体化した
ものを全体に急速冷却する。このことにより、シャフト
１６側からの吸熱作用や、雰囲気温度や、冷却媒体の作
用により、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂの温度Ｓ
o が焼き入れ温度から急激に低下して、３次元カムロブ
１１の外周面１１ｂ側が焼き入れされ、硬度が上昇す
る。更に、内周面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度から
低下してシャフト嵌入孔１２の内径が縮小され、３次元
カムロブ１１とシャフト１６とは焼き嵌めにより強固に
締結される。
と、数値制御装置の指示により温度制御装置２８は高周
波コイル２６への高周波電流の供給を止め、３次元カム
ロブ１１に対する加熱を停止する。更に、冷却媒体によ
り３次元カムロブ１１およびシャフト１６が一体化した
ものを全体に急速冷却する。このことにより、シャフト
１６側からの吸熱作用や、雰囲気温度や、冷却媒体の作
用により、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂの温度Ｓ
o が焼き入れ温度から急激に低下して、３次元カムロブ
１１の外周面１１ｂ側が焼き入れされ、硬度が上昇す
る。更に、内周面１１ｃの温度Ｓi が焼き嵌め温度から
低下してシャフト嵌入孔１２の内径が縮小され、３次元
カムロブ１１とシャフト１６とは焼き嵌めにより強固に
締結される。
【００７４】３次元カムロブ１１とシャフト１６との締
結が完了すると、図１０に示すように、クランパ２５を
上方に移動させ、３次元カムロブ１１の上方向への移動
に対する拘束を解除する。そして、数値制御装置によっ
てシャフト１６をシャフト待機位置に移動させる。この
とき、３次元カムロブ１１はシャフト１６に締結されて
いるため、図１０に示されるようにシャフト１６と一体
となって移動する。
結が完了すると、図１０に示すように、クランパ２５を
上方に移動させ、３次元カムロブ１１の上方向への移動
に対する拘束を解除する。そして、数値制御装置によっ
てシャフト１６をシャフト待機位置に移動させる。この
とき、３次元カムロブ１１はシャフト１６に締結されて
いるため、図１０に示されるようにシャフト１６と一体
となって移動する。
【００７５】また、センタピン２２は、スプリング２３
の付勢力により元の位置に戻される。さらに、高周波コ
イル２６は下方へと移動される。以上により、１個分の
３次元カムロブ１１の組み付け作業が終了する。その後
は、図１１（ｃ）に示すように、基準板２０ａ上に新た
な３次元カムロブ１１’を先ほどと同様に載置して位置
決めし、図１１（ａ）に示すように、数値制御装置によ
りシャフト１６を３次元カムロブ１１’の組み付け位相
に合致する角度に回転させる。ちなみに、当該カムシャ
フトが４気筒内燃機関に搭載されるものであり、４個の
３次元カムロブ１１が９０°の等位相（角度）にて組み
付けられる場合には、この組み付け位相に合致する角度
として９０°が選ばれる。そして、上述と同様、高周波
コイル２６により３次元カムロブ１１’を加熱する。そ
の後、この正確に角度調節されたシャフト１６が第２番
目の３次元カムロブ１１’の組み付け位置まで垂直下方
に正確に移動され、３次元カムロブ１１’のシャフト嵌
入孔１２’に嵌入されることにより、この第２番目の３
次元カムロブ１１’がシャフト１６に焼き嵌めされ、同
時に３次元カムロブ１１’の外周面１１ｂ’が焼き入れ
される。
の付勢力により元の位置に戻される。さらに、高周波コ
イル２６は下方へと移動される。以上により、１個分の
３次元カムロブ１１の組み付け作業が終了する。その後
は、図１１（ｃ）に示すように、基準板２０ａ上に新た
な３次元カムロブ１１’を先ほどと同様に載置して位置
決めし、図１１（ａ）に示すように、数値制御装置によ
りシャフト１６を３次元カムロブ１１’の組み付け位相
に合致する角度に回転させる。ちなみに、当該カムシャ
フトが４気筒内燃機関に搭載されるものであり、４個の
３次元カムロブ１１が９０°の等位相（角度）にて組み
付けられる場合には、この組み付け位相に合致する角度
として９０°が選ばれる。そして、上述と同様、高周波
コイル２６により３次元カムロブ１１’を加熱する。そ
の後、この正確に角度調節されたシャフト１６が第２番
目の３次元カムロブ１１’の組み付け位置まで垂直下方
に正確に移動され、３次元カムロブ１１’のシャフト嵌
入孔１２’に嵌入されることにより、この第２番目の３
次元カムロブ１１’がシャフト１６に焼き嵌めされ、同
時に３次元カムロブ１１’の外周面１１ｂ’が焼き入れ
される。
【００７６】以降、上述した工程をシャフト１６に組み
付けられる３次元カムロブ１１の必要数だけ繰り返すこ
とで、３次元カムシャフトが完成される。以上説明した
本実施の形態によって得られる効果について以下に説明
する。
付けられる３次元カムロブ１１の必要数だけ繰り返すこ
とで、３次元カムシャフトが完成される。以上説明した
本実施の形態によって得られる効果について以下に説明
する。
【００７７】本実施の形態では、加熱工程として、３次
元カムロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れ温度に加熱す
ると共に３次元カムロブ１１の内周面１１ｃを焼き嵌め
温度に加熱している。焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低いので、例えば、３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂから昇温できる方法で加熱して外周面１１ｂを焼き入
れ温度に持って行けば、外周面１１ｂから内周面１１ｃ
への熱伝導により自ずと３次元カムロブ１１の内部に存
在する内周面１１ｃの温度を焼き嵌め温度に調整するこ
とができる。
元カムロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れ温度に加熱す
ると共に３次元カムロブ１１の内周面１１ｃを焼き嵌め
温度に加熱している。焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低いので、例えば、３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂから昇温できる方法で加熱して外周面１１ｂを焼き入
れ温度に持って行けば、外周面１１ｂから内周面１１ｃ
への熱伝導により自ずと３次元カムロブ１１の内部に存
在する内周面１１ｃの温度を焼き嵌め温度に調整するこ
とができる。
【００７８】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱された３次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１
２にシャフト１６を嵌入すると、シャフト１６が３次元
カムロブ１１の熱をシャフト嵌入孔１２の内周面１１ｃ
側から吸収して、３次元カムロブ１１の温度が急速に低
下すると共にシャフト１６の温度が上昇する。このこと
により、３次元カムロブ１１とシャフト１６とは焼き嵌
めされて一体化される。更に３次元カムロブ１１の外周
面１１ｂも熱伝導によりシャフト嵌入孔１２側から急速
に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂに
焼き入れがなされる。したがって、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予め３次元カム
ロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れしておく必要もな
く、従来のごとく焼き戻されることもなくなる。
度に加熱された３次元カムロブ１１のシャフト嵌入孔１
２にシャフト１６を嵌入すると、シャフト１６が３次元
カムロブ１１の熱をシャフト嵌入孔１２の内周面１１ｃ
側から吸収して、３次元カムロブ１１の温度が急速に低
下すると共にシャフト１６の温度が上昇する。このこと
により、３次元カムロブ１１とシャフト１６とは焼き嵌
めされて一体化される。更に３次元カムロブ１１の外周
面１１ｂも熱伝導によりシャフト嵌入孔１２側から急速
に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂに
焼き入れがなされる。したがって、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予め３次元カム
ロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れしておく必要もな
く、従来のごとく焼き戻されることもなくなる。
【００７９】また、このように焼き嵌めと焼き入れとを
同時に行うことができるので、工程が少なくて済み製造
効率が高くなる。更に、焼き入れと焼き嵌めとで加熱を
別々に行う必要がなく加熱が一度で済むので、省エネル
ギー効果も高く、空気中に放出する熱エネルギーも少な
いので、地球環境上も好ましい。
同時に行うことができるので、工程が少なくて済み製造
効率が高くなる。更に、焼き入れと焼き嵌めとで加熱を
別々に行う必要がなく加熱が一度で済むので、省エネル
ギー効果も高く、空気中に放出する熱エネルギーも少な
いので、地球環境上も好ましい。
【００８０】また、図７に示したごとく、３次元カムロ
ブ１１の内周面１１ｃ側の焼き嵌め温度は、外周面１１
ｂ側の焼き入れ温度よりも十分に低く設定している。し
たがって、外周面１１ｂ側が内周面１１ｃ側から受ける
熱量は比較的小さくなり、冷却時に外周面１１ｂ側は急
速に冷却される。このため焼き入れが甘くなるのを十分
に防止することができる。
ブ１１の内周面１１ｃ側の焼き嵌め温度は、外周面１１
ｂ側の焼き入れ温度よりも十分に低く設定している。し
たがって、外周面１１ｂ側が内周面１１ｃ側から受ける
熱量は比較的小さくなり、冷却時に外周面１１ｂ側は急
速に冷却される。このため焼き入れが甘くなるのを十分
に防止することができる。
【００８１】なお、加熱工程としては、３次元カムロブ
１１の外周面１１ｂ側から加熱することにより、３次元
カムロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れ温度に加熱する
と共に、３次元カムロブ１１の内周面１１ｃを焼き嵌め
温度に加熱することができる。すなわち、３次元カムロ
ブ１１の外周面１１ｂ側から加熱することで、外周面１
１ｂを焼き入れ温度に上昇させた時点で、内周面１１ｃ
を焼き入れ温度より低温とすることができる。そして、
焼き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低い温度範囲も含む
ことから、加熱による３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂの昇温速度を調整することにより、３次元カムロブ１
１の外周面１１ｂが焼き入れ温度に達したと同時に、内
周面１１ｃの温度を焼き嵌め温度に到達させることがで
きる。このように外周面１１ｂから適切な昇温速度で加
熱することで、容易に３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂを焼き入れ温度に、３次元カムロブ１１の内周面１１
ｃを焼き嵌め温度にすることができる。
１１の外周面１１ｂ側から加熱することにより、３次元
カムロブ１１の外周面１１ｂを焼き入れ温度に加熱する
と共に、３次元カムロブ１１の内周面１１ｃを焼き嵌め
温度に加熱することができる。すなわち、３次元カムロ
ブ１１の外周面１１ｂ側から加熱することで、外周面１
１ｂを焼き入れ温度に上昇させた時点で、内周面１１ｃ
を焼き入れ温度より低温とすることができる。そして、
焼き嵌め温度は焼き入れ温度よりも低い温度範囲も含む
ことから、加熱による３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂの昇温速度を調整することにより、３次元カムロブ１
１の外周面１１ｂが焼き入れ温度に達したと同時に、内
周面１１ｃの温度を焼き嵌め温度に到達させることがで
きる。このように外周面１１ｂから適切な昇温速度で加
熱することで、容易に３次元カムロブ１１の外周面１１
ｂを焼き入れ温度に、３次元カムロブ１１の内周面１１
ｃを焼き嵌め温度にすることができる。
【００８２】また、３次元カムロブ１１の加熱は、誘導
加熱の１つである高周波加熱によりなされているので、
３次元カムロブ１１の外周面１１ｂからの加熱を実現す
ることができる。したがって、この高周波の周波数、電
力、時間を調整することで、３次元カムロブ１１の外周
面１１ｂを焼き入れ温度にし、同時に３次元カムロブ１
１の内周面１１ｃを焼き嵌め温度にすることができる。
また誘導加熱により３次元カムロブ１１自体を内部発熱
させているため、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂ全
体からを均一に加熱することが可能である。さらに、３
次元カムロブ１１の熱膨張による変形を正確に制御でき
る他、３次元カムシャフト製造装置１０の他の構成部材
に対して熱が及ぼす影響を好適に回避することが可能で
ある。
加熱の１つである高周波加熱によりなされているので、
３次元カムロブ１１の外周面１１ｂからの加熱を実現す
ることができる。したがって、この高周波の周波数、電
力、時間を調整することで、３次元カムロブ１１の外周
面１１ｂを焼き入れ温度にし、同時に３次元カムロブ１
１の内周面１１ｃを焼き嵌め温度にすることができる。
また誘導加熱により３次元カムロブ１１自体を内部発熱
させているため、３次元カムロブ１１の外周面１１ｂ全
体からを均一に加熱することが可能である。さらに、３
次元カムロブ１１の熱膨張による変形を正確に制御でき
る他、３次元カムシャフト製造装置１０の他の構成部材
に対して熱が及ぼす影響を好適に回避することが可能で
ある。
【００８３】［実施の形態２］図１２（ａ）は、実施の
形態２にて製造される３次元カムシャフトに組み付けら
れる３次元カムロブ１１１の平面図、図１２（ｂ）はそ
の縦断面図、図１３は、同３次元カムシャフト１１０の
部分斜視図を示している。
形態２にて製造される３次元カムシャフトに組み付けら
れる３次元カムロブ１１１の平面図、図１２（ｂ）はそ
の縦断面図、図１３は、同３次元カムシャフト１１０の
部分斜視図を示している。
【００８４】これら各図に示されるように、３次元カム
ロブ１１１にはシャフト１１４が嵌入されるためのシャ
フト嵌入孔１１３が形成されている。同シャフト嵌入孔
１１３内にシャフト１１４を嵌入し固定することで３次
元カムシャフト１１０が製造される。
ロブ１１１にはシャフト１１４が嵌入されるためのシャ
フト嵌入孔１１３が形成されている。同シャフト嵌入孔
１１３内にシャフト１１４を嵌入し固定することで３次
元カムシャフト１１０が製造される。
【００８５】ここで、この３次元カムロブ１１１のプロ
フィールは、基礎円（ベースサークル）が図１２（ａ）
の上端面１１１ａから下端面１１１ｃまで同一となって
いるが、ノーズ１１１ｄの高さはシャフト嵌入孔１１３
の軸線に沿って連続的に変化している。ただし、図１２
（ａ）の上端面１１１ａから中間位置１１１ｂまでの区
間は連続的にノーズ１１１ｄの高さが大きくなっている
が、同中間位置１１１ｂから下端面１１１ｃまでの区間
はノーズ１１１ｄの高さも同一となっている。したがっ
て、この中間位置１１１ｂから下端面１１１ｃまでの区
間ではプロフィールが全く変化しておらず、プロフィー
ル面はシャフト嵌入孔１１３の軸線に対して平行に延び
る略楕円柱面となっている。以後、この区間を平行部１
１２と称することとする。
フィールは、基礎円（ベースサークル）が図１２（ａ）
の上端面１１１ａから下端面１１１ｃまで同一となって
いるが、ノーズ１１１ｄの高さはシャフト嵌入孔１１３
の軸線に沿って連続的に変化している。ただし、図１２
（ａ）の上端面１１１ａから中間位置１１１ｂまでの区
間は連続的にノーズ１１１ｄの高さが大きくなっている
が、同中間位置１１１ｂから下端面１１１ｃまでの区間
はノーズ１１１ｄの高さも同一となっている。したがっ
て、この中間位置１１１ｂから下端面１１１ｃまでの区
間ではプロフィールが全く変化しておらず、プロフィー
ル面はシャフト嵌入孔１１３の軸線に対して平行に延び
る略楕円柱面となっている。以後、この区間を平行部１
１２と称することとする。
【００８６】なお、同３次元カムロブ１１１は、実施の
形態１の場合と同様に粉末冶金法や冷間鍛造等の型加工
によって製造されており、前記平行部１１２を含むカム
プロフィールの形状等が極めて高い精度をもって仕上げ
られている。ただし、実施の形態１と異なり、本実施の
形態にて用いられる３次元カムロブ１１１としては、外
周面１１１ｅ側に焼き入れが既に完了しているものを用
いる。３次元カムロブ１１１は、通常の焼き入れ処理に
より、３次元カムロブ１１１全体を硬化させたものでも
よい。
形態１の場合と同様に粉末冶金法や冷間鍛造等の型加工
によって製造されており、前記平行部１１２を含むカム
プロフィールの形状等が極めて高い精度をもって仕上げ
られている。ただし、実施の形態１と異なり、本実施の
形態にて用いられる３次元カムロブ１１１としては、外
周面１１１ｅ側に焼き入れが既に完了しているものを用
いる。３次元カムロブ１１１は、通常の焼き入れ処理に
より、３次元カムロブ１１１全体を硬化させたものでも
よい。
【００８７】一方、この３次元カムロブ１１１をシャフ
ト１１４に組み付ける際には、図１４に示すように、２
つのカムロブ位置決め治具１１５，１１６を用いて３次
元カムロブ１１１の軸心と組み付け位相とをそれぞれ固
定する。これらのカムロブ位置決め治具１１５，１１６
は、上方から見て先端に略Ｖ字形に形成されているＶ字
溝１１７，１１８を有する断面矩形の板材からなってい
る。また、これらＶ字溝１１７，１１８の端面（基準
面）は、固定された３次元カムロブ１１１の軸心と平行
をなす平面となっている。
ト１１４に組み付ける際には、図１４に示すように、２
つのカムロブ位置決め治具１１５，１１６を用いて３次
元カムロブ１１１の軸心と組み付け位相とをそれぞれ固
定する。これらのカムロブ位置決め治具１１５，１１６
は、上方から見て先端に略Ｖ字形に形成されているＶ字
溝１１７，１１８を有する断面矩形の板材からなってい
る。また、これらＶ字溝１１７，１１８の端面（基準
面）は、固定された３次元カムロブ１１１の軸心と平行
をなす平面となっている。
【００８８】このようなカムロブ位置決め治具１１５，
１１６によって３次元カムロブ１１１を、ノーズ１１１
ｄ側とその反対側から挟み込む。このことにより、３次
元カムロブ１１１とカムロブ位置決め治具１１５，１１
６との接触は、同図１４（ａ）および（ｂ）に示される
ような線接触となる。３次元カムであれ、このように線
接触にて３次元カムロブ１１１の軸心、および組み付け
位相を固定することにより、その位相決めを容易かつ的
確なものとすることができるとともに、３次元カムロブ
１１１のエッジ部の損傷やカムロブ位置決め治具１１
５，１１６の劣化等も回避することができるようにな
る。これらカムロブ位置決め治具１１５，１１６と後述
する基準板１２０とが位置決め手段に相当する。
１１６によって３次元カムロブ１１１を、ノーズ１１１
ｄ側とその反対側から挟み込む。このことにより、３次
元カムロブ１１１とカムロブ位置決め治具１１５，１１
６との接触は、同図１４（ａ）および（ｂ）に示される
ような線接触となる。３次元カムであれ、このように線
接触にて３次元カムロブ１１１の軸心、および組み付け
位相を固定することにより、その位相決めを容易かつ的
確なものとすることができるとともに、３次元カムロブ
１１１のエッジ部の損傷やカムロブ位置決め治具１１
５，１１６の劣化等も回避することができるようにな
る。これらカムロブ位置決め治具１１５，１１６と後述
する基準板１２０とが位置決め手段に相当する。
【００８９】次に、カムロブ位置決め治具１１５，１１
６を利用して３次元カムロブ１１１をシャフト１１４に
組み付ける３次元カムシャフト１１０の製造方法および
その装置について説明する。
６を利用して３次元カムロブ１１１をシャフト１１４に
組み付ける３次元カムシャフト１１０の製造方法および
その装置について説明する。
【００９０】図１５（ｃ）に示すように、３次元カムロ
ブ１１１は、基盤１１９上に設けられた基準板１２０の
上端面に載置される。基盤１１９および基準板１２０に
はそれぞれそれら上端面から垂直下方に向かって、シャ
フト１１４より一回り大きな径の孔１２１が形成されて
いる。この孔１２１は、シャフト１１４が３次元カムロ
ブ１１１のシャフト嵌入孔１１３に貫通された際の逃げ
孔となる。
ブ１１１は、基盤１１９上に設けられた基準板１２０の
上端面に載置される。基盤１１９および基準板１２０に
はそれぞれそれら上端面から垂直下方に向かって、シャ
フト１１４より一回り大きな径の孔１２１が形成されて
いる。この孔１２１は、シャフト１１４が３次元カムロ
ブ１１１のシャフト嵌入孔１１３に貫通された際の逃げ
孔となる。
【００９１】基準板１２０内には、ヒータ１２０ａ，１
２０ｂと温度センサ１２０ｃとが設けられ、基準板１２
０の外部には、電源を内蔵し前記ヒータ１２０ａ，１２
０ｂと前記温度センサ１２０ｃとが接続する温度維持回
路１２０ｄが配置されている。温度維持回路１２０ｄ
は、温度センサ１２０ｃにて基準板１２０内の温度を検
出し、基準板１２０上に配置された３次元カムロブ１１
１が焼き嵌め温度に維持されるように、ヒータ１２０
ａ，１２０ｂに流す電流量を制御して、ヒータ１２０
ａ，１２０ｂから基準板１２０に放出される発生熱量を
調整している。これら基準板１２０、ヒータ１２０ａ，
１２０ｂ、温度センサ１２０ｃおよび温度維持回路１２
０ｄが温度調整手段に相当する。
２０ｂと温度センサ１２０ｃとが設けられ、基準板１２
０の外部には、電源を内蔵し前記ヒータ１２０ａ，１２
０ｂと前記温度センサ１２０ｃとが接続する温度維持回
路１２０ｄが配置されている。温度維持回路１２０ｄ
は、温度センサ１２０ｃにて基準板１２０内の温度を検
出し、基準板１２０上に配置された３次元カムロブ１１
１が焼き嵌め温度に維持されるように、ヒータ１２０
ａ，１２０ｂに流す電流量を制御して、ヒータ１２０
ａ，１２０ｂから基準板１２０に放出される発生熱量を
調整している。これら基準板１２０、ヒータ１２０ａ，
１２０ｂ、温度センサ１２０ｃおよび温度維持回路１２
０ｄが温度調整手段に相当する。
【００９２】さらに、基準板１２０上に３次元カムロブ
１１１が配置されたときの同３次元カムロブ１１１と同
じ高さにはカムロブ位置決め治具１１５，１１６がそれ
ぞれ移動可能に設置されている。これらカムロブ位置決
め治具１１５，１１６は、電動式、油圧式、あるいは空
圧式等からなる図示しない駆動機構によって、その水平
方向への移動が自在に制御される。
１１１が配置されたときの同３次元カムロブ１１１と同
じ高さにはカムロブ位置決め治具１１５，１１６がそれ
ぞれ移動可能に設置されている。これらカムロブ位置決
め治具１１５，１１６は、電動式、油圧式、あるいは空
圧式等からなる図示しない駆動機構によって、その水平
方向への移動が自在に制御される。
【００９３】また、カムロブ位置決め治具１１５，１１
６の上方には、２つのクランパ１２２が設置されてい
る。これは３次元カムロブ１１１を上方から押さえつけ
ることにより、３次元カムロブ１１１の上下方向の移動
を制限するためのものである。このクランパ１２２も図
示しない駆動機構によって、その水平方向および垂直方
向への移動が自在に制御されるようになっている。
６の上方には、２つのクランパ１２２が設置されてい
る。これは３次元カムロブ１１１を上方から押さえつけ
ることにより、３次元カムロブ１１１の上下方向の移動
を制限するためのものである。このクランパ１２２も図
示しない駆動機構によって、その水平方向および垂直方
向への移動が自在に制御されるようになっている。
【００９４】一方、図１５（ｂ）に示すように、シャフ
ト１１４はチャック１２３に取り付けられる。このチャ
ック１２３は、シャフト１１４の軸線Ａが垂直となるよ
う同シャフト１１４を持ち上げている。また、このチャ
ック１２３に設けられたピン１２４をシャフト１１４の
一方の端面に形成された挿入穴１２６［図１５（ａ）］
に嵌入することで、シャフト１１４とチャック１２３と
の軸線Ａを中心とした相対回転を規制している。
ト１１４はチャック１２３に取り付けられる。このチャ
ック１２３は、シャフト１１４の軸線Ａが垂直となるよ
う同シャフト１１４を持ち上げている。また、このチャ
ック１２３に設けられたピン１２４をシャフト１１４の
一方の端面に形成された挿入穴１２６［図１５（ａ）］
に嵌入することで、シャフト１１４とチャック１２３と
の軸線Ａを中心とした相対回転を規制している。
【００９５】さらに、図示していないチャック１２３の
移動機構が、図示していない数値制御装置により駆動制
御されることにより、チャック１２３は、シャフト１１
４の軸線Ａを垂直に保ったまま、その軸線方向（垂直方
向）および回転方向に自在かつ正確に位置調整される。
このチャック１２３およびその移動機構がシャフト嵌入
手段に相当する。
移動機構が、図示していない数値制御装置により駆動制
御されることにより、チャック１２３は、シャフト１１
４の軸線Ａを垂直に保ったまま、その軸線方向（垂直方
向）および回転方向に自在かつ正確に位置調整される。
このチャック１２３およびその移動機構がシャフト嵌入
手段に相当する。
【００９６】このように構成された３次元カムシャフト
製造装置１０９を用いた３次元カムシャフトの製造手順
について、図１５〜図１９に基づいて説明する。最初
に、図１５（ｂ）に示したごとく、シャフト１１４をチ
ャック１２３に取り付ける。なお、同チャック１２３
は、基準板１２０の上端面からの距離、シャフト嵌入孔
１１３および孔１２１の中心軸の位置、およびピン１２
４の角度等を基準として数値制御装置により正確に位置
決めされている。また、数値制御装置は、温度維持回路
１２０ｄに指示することで、基準板１２０上に３次元カ
ムロブ１１１が載置された場合に、その３次元カムロブ
１１１の温度を焼き嵌め温度に維持するように、予めヒ
ータ１２０ａ，１２０ｂにより基準板１２０を焼き嵌め
温度あるいは焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱さ
せている。
製造装置１０９を用いた３次元カムシャフトの製造手順
について、図１５〜図１９に基づいて説明する。最初
に、図１５（ｂ）に示したごとく、シャフト１１４をチ
ャック１２３に取り付ける。なお、同チャック１２３
は、基準板１２０の上端面からの距離、シャフト嵌入孔
１１３および孔１２１の中心軸の位置、およびピン１２
４の角度等を基準として数値制御装置により正確に位置
決めされている。また、数値制御装置は、温度維持回路
１２０ｄに指示することで、基準板１２０上に３次元カ
ムロブ１１１が載置された場合に、その３次元カムロブ
１１１の温度を焼き嵌め温度に維持するように、予めヒ
ータ１２０ａ，１２０ｂにより基準板１２０を焼き嵌め
温度あるいは焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱さ
せている。
【００９７】一方、３次元カムロブ１１１については、
基準板１２０の上端面に載置する前に、温度調整工程と
して、図示しない電気炉や高周波加熱炉等の加熱炉内で
焼き嵌め温度に加熱する。この加熱による熱膨張にて、
３次元カムロブ１１１のシャフト嵌入孔１１３はシャフ
ト１１４の挿入が可能となる径に拡大されている。
基準板１２０の上端面に載置する前に、温度調整工程と
して、図示しない電気炉や高周波加熱炉等の加熱炉内で
焼き嵌め温度に加熱する。この加熱による熱膨張にて、
３次元カムロブ１１１のシャフト嵌入孔１１３はシャフ
ト１１４の挿入が可能となる径に拡大されている。
【００９８】そして、位置決め工程として、この加熱し
た３次元カムロブ１１１を、図１５（ｃ）に示される態
様で基準板１２０上に載置する。この時、前述したごと
く、３次元カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持
するように基準板１２０が加熱されているので、焼き嵌
め温度に加熱した３次元カムロブ１１１を基準板１２０
上に載置しても、３次元カムロブ１１１は冷却されるこ
とはなく、予め設定した焼き嵌め温度を維持する。
た３次元カムロブ１１１を、図１５（ｃ）に示される態
様で基準板１２０上に載置する。この時、前述したごと
く、３次元カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持
するように基準板１２０が加熱されているので、焼き嵌
め温度に加熱した３次元カムロブ１１１を基準板１２０
上に載置しても、３次元カムロブ１１１は冷却されるこ
とはなく、予め設定した焼き嵌め温度を維持する。
【００９９】そして、カムロブ位置決め治具１１５，１
１６を該３次元カムロブ１１１に接近する方向に水平移
動させる。３次元カムロブ１１１のプロフィール面に設
けられた平行部１１２と前記カムロブ位置決め治具１１
５，１１６のＶ字溝１１７，１１８の端面（基準面）と
が図１６に示される態様で当接することで、３次元カム
ロブ１１１の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔１１
３の軸線を中心とした回転が規制される。
１６を該３次元カムロブ１１１に接近する方向に水平移
動させる。３次元カムロブ１１１のプロフィール面に設
けられた平行部１１２と前記カムロブ位置決め治具１１
５，１１６のＶ字溝１１７，１１８の端面（基準面）と
が図１６に示される態様で当接することで、３次元カム
ロブ１１１の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔１１
３の軸線を中心とした回転が規制される。
【０１００】その後、同図１６に示される態様でクラン
パ１２２を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
１２２下端面を３次元カムロブ１１１の上端面に当接せ
しめる。クランパ１２２のこのような操作により、３次
元カムロブ１１１の上下方向の移動も規制される。
パ１２２を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
１２２下端面を３次元カムロブ１１１の上端面に当接せ
しめる。クランパ１２２のこのような操作により、３次
元カムロブ１１１の上下方向の移動も規制される。
【０１０１】これら一連の位置決め工程により、シャフ
ト１１４軸線Ａとシャフト嵌入孔１１３の軸線とを一致
させることができ、３次元カムロブ１１１を組み付け位
相に固定できるとともに、３次元カムロブ１１１を焼き
嵌め温度に維持できる。
ト１１４軸線Ａとシャフト嵌入孔１１３の軸線とを一致
させることができ、３次元カムロブ１１１を組み付け位
相に固定できるとともに、３次元カムロブ１１１を焼き
嵌め温度に維持できる。
【０１０２】この位置決め工程が終了した後、嵌入工程
として、数値制御装置によりチャック１２３共々シャフ
ト１１４を垂直下方に移動させ、図１７に示される態様
でシャフト１１４をシャフト嵌入孔１１３内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔１１３の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト１１４の
挿入は滑らかに行われ、シャフト１１４は３次元カムロ
ブ１１１の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
として、数値制御装置によりチャック１２３共々シャフ
ト１１４を垂直下方に移動させ、図１７に示される態様
でシャフト１１４をシャフト嵌入孔１１３内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔１１３の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト１１４の
挿入は滑らかに行われ、シャフト１１４は３次元カムロ
ブ１１１の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
【０１０３】この後、冷却工程として、数値制御装置か
らの嵌入終了信号を受けた温度維持回路１２０ｄはヒー
タ１２０ａ，１２０ｂへの電流を遮断して、基準板１２
０から３次元カムロブ１１１へ熱量が供給されないよう
にして、３次元カムロブ１１１の温度が焼き嵌め完了と
判断する温度以下になるまで放熱により冷却されるよう
にする。この冷却によりシャフト嵌入孔１１３の径が縮
小し、シャフト１１４と３次元カムロブ１１１とは、い
わゆる焼き嵌めによる強固な締結状態に保持される。
らの嵌入終了信号を受けた温度維持回路１２０ｄはヒー
タ１２０ａ，１２０ｂへの電流を遮断して、基準板１２
０から３次元カムロブ１１１へ熱量が供給されないよう
にして、３次元カムロブ１１１の温度が焼き嵌め完了と
判断する温度以下になるまで放熱により冷却されるよう
にする。この冷却によりシャフト嵌入孔１１３の径が縮
小し、シャフト１１４と３次元カムロブ１１１とは、い
わゆる焼き嵌めによる強固な締結状態に保持される。
【０１０４】この焼き嵌め終了後、図１８に示される態
様でカムロブ位置決め治具１１５，１１６およびクラン
パ１２２を３次元カムロブ１１１から離間させる方向へ
と移動させて、３次元カムロブ１１１の拘束を解除す
る。そして、数値制御装置によりシャフト１１４をチャ
ック１２３に固定したまま垂直上方に移動させる。３次
元カムロブ１１１はシャフト１１４に締結されているた
め、図１８に示されるようにシャフト１１４と一体とな
って移動する。
様でカムロブ位置決め治具１１５，１１６およびクラン
パ１２２を３次元カムロブ１１１から離間させる方向へ
と移動させて、３次元カムロブ１１１の拘束を解除す
る。そして、数値制御装置によりシャフト１１４をチャ
ック１２３に固定したまま垂直上方に移動させる。３次
元カムロブ１１１はシャフト１１４に締結されているた
め、図１８に示されるようにシャフト１１４と一体とな
って移動する。
【０１０５】以上により、３次元カムロブ１１１の一個
分の組み付け作業が終了する。その後は、図１９に示す
ごとく、新たな３次元カムロブ１１１’を先ほどと同様
に焼き嵌め温度に加熱して、予め焼き嵌め温度を維持す
るように加熱された基準板２２０上に載置してカムロブ
位置決め治具１１５，１１６およびクランパ１２２にて
固定し、数値制御装置によりシャフト１１４を３次元カ
ムロブ１１１’の取り付け角度と合致する角度に回転さ
せる。ちなみに、当該カムシャフトが４気筒内燃機関に
搭載されるものであり、４個の３次元カムロブ１１１が
９０°の等位相（角度）にて組み付けられる場合には、
この取り付け角度と合致する角度として９０°が選ばれ
る。そしてその後、この正確に角度調節されたシャフト
１１４が第２番目の３次元カムロブ１１１’の組み付け
位置まで垂直下方に正確に移動され、前述したごとく冷
却されることにより、この第２番目の３次元カムロブ１
１１’がシャフト１１４に焼き嵌めされる。
分の組み付け作業が終了する。その後は、図１９に示す
ごとく、新たな３次元カムロブ１１１’を先ほどと同様
に焼き嵌め温度に加熱して、予め焼き嵌め温度を維持す
るように加熱された基準板２２０上に載置してカムロブ
位置決め治具１１５，１１６およびクランパ１２２にて
固定し、数値制御装置によりシャフト１１４を３次元カ
ムロブ１１１’の取り付け角度と合致する角度に回転さ
せる。ちなみに、当該カムシャフトが４気筒内燃機関に
搭載されるものであり、４個の３次元カムロブ１１１が
９０°の等位相（角度）にて組み付けられる場合には、
この取り付け角度と合致する角度として９０°が選ばれ
る。そしてその後、この正確に角度調節されたシャフト
１１４が第２番目の３次元カムロブ１１１’の組み付け
位置まで垂直下方に正確に移動され、前述したごとく冷
却されることにより、この第２番目の３次元カムロブ１
１１’がシャフト１１４に焼き嵌めされる。
【０１０６】以降、上述の工程をシャフト１１４に組み
付ける３次元カムロブの個数分だけ繰り返すことで３次
元カムシャフト１１０が完成される。以上説明した本実
施の形態によれば、以下の効果が得られる。
付ける３次元カムロブの個数分だけ繰り返すことで３次
元カムシャフト１１０が完成される。以上説明した本実
施の形態によれば、以下の効果が得られる。
【０１０７】すなわち、本３次元カムシャフト製造装置
１０９による製造では、シャフト１１４を３次元カムロ
ブ１１１に嵌入する嵌入工程の前に、温度調整工程にて
加熱炉内で焼き嵌め温度に温度調整された３次元カムロ
ブ１１１を、基準板１２０、ヒータ１２０ａ，１２０
ｂ、温度センサ１２０ｃおよび温度維持回路１２０ｄを
備えた温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態
で基準板１２０、カムロブ位置決め治具１１５，１１６
およびクランパ１２２にて位置決めする位置決め工程が
実行される。
１０９による製造では、シャフト１１４を３次元カムロ
ブ１１１に嵌入する嵌入工程の前に、温度調整工程にて
加熱炉内で焼き嵌め温度に温度調整された３次元カムロ
ブ１１１を、基準板１２０、ヒータ１２０ａ，１２０
ｂ、温度センサ１２０ｃおよび温度維持回路１２０ｄを
備えた温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態
で基準板１２０、カムロブ位置決め治具１１５，１１６
およびクランパ１２２にて位置決めする位置決め工程が
実行される。
【０１０８】この位置決め工程において、もし温度調整
手段にて焼き嵌め温度が維持されていなければ、すなわ
ち、従来のように加熱炉で３次元カムロブ１１１を加熱
する温度調整工程のみで焼き嵌めが行われるとしたら、
この温度調整工程では、３次元カムロブ１１１の位置決
め工程での冷却を考慮して、必要とする焼き嵌め温度よ
りもかなり高温に加熱しておく必要がある。このように
必要とする焼き嵌め温度より高温にすると、３次元カム
ロブ１１１の外周面１１１ｅの焼き戻しが生じて、せっ
かく焼き入れが完了している３次元カムロブ１１１の外
周面１１１ｅの硬度が低下してしまう。
手段にて焼き嵌め温度が維持されていなければ、すなわ
ち、従来のように加熱炉で３次元カムロブ１１１を加熱
する温度調整工程のみで焼き嵌めが行われるとしたら、
この温度調整工程では、３次元カムロブ１１１の位置決
め工程での冷却を考慮して、必要とする焼き嵌め温度よ
りもかなり高温に加熱しておく必要がある。このように
必要とする焼き嵌め温度より高温にすると、３次元カム
ロブ１１１の外周面１１１ｅの焼き戻しが生じて、せっ
かく焼き入れが完了している３次元カムロブ１１１の外
周面１１１ｅの硬度が低下してしまう。
【０１０９】しかし、本３次元カムシャフト製造装置１
０９による製造方法では、位置決め工程でも温度調整手
段により焼き嵌め温度に３次元カムロブ１１１の温度を
維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度調整
工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよく、余
分な昇温は不要となる。したがって、３次元カムロブ１
１１の外周面１１１ｅが焼き戻されることはなく、既に
行っている焼き入れに悪影響を及ぼすことはない。
０９による製造方法では、位置決め工程でも温度調整手
段により焼き嵌め温度に３次元カムロブ１１１の温度を
維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度調整
工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよく、余
分な昇温は不要となる。したがって、３次元カムロブ１
１１の外周面１１１ｅが焼き戻されることはなく、既に
行っている焼き入れに悪影響を及ぼすことはない。
【０１１０】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度に３次元カムロブ１１１の温
度を維持しておけるので、３次元カムロブ１１１の温度
管理が容易であり、位置決め工程での３次元カムロブ１
１１の冷却速度を気にしなくてもよくなり、嵌入工程の
実行タイミングに余裕ができ、安定した作業により歩留
まりが向上するという副次的な効果を生じる。
整手段により焼き嵌め温度に３次元カムロブ１１１の温
度を維持しておけるので、３次元カムロブ１１１の温度
管理が容易であり、位置決め工程での３次元カムロブ１
１１の冷却速度を気にしなくてもよくなり、嵌入工程の
実行タイミングに余裕ができ、安定した作業により歩留
まりが向上するという副次的な効果を生じる。
【０１１１】更に、温度調整工程では、３次元カムロブ
１１１を加熱するための加熱炉を従来よりも低温にして
おくことができ、温度調整手段にてエネルギーを消費す
ることを加味しても、トータルの消費エネルギーは少な
くて済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出
する熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好まし
い。
１１１を加熱するための加熱炉を従来よりも低温にして
おくことができ、温度調整手段にてエネルギーを消費す
ることを加味しても、トータルの消費エネルギーは少な
くて済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出
する熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好まし
い。
【０１１２】［実施の形態３］本実施の形態において
は、図２０および図２１に断面を示すごとく、３次元カ
ムシャフト製造装置の基準板２２０の構成が実施の形態
２で用いた基準板１２０と異なる。なお、実施の形態２
と同一の構成部分については同一の符号を付して詳細な
説明は略す。
は、図２０および図２１に断面を示すごとく、３次元カ
ムシャフト製造装置の基準板２２０の構成が実施の形態
２で用いた基準板１２０と異なる。なお、実施の形態２
と同一の構成部分については同一の符号を付して詳細な
説明は略す。
【０１１３】基準板２２０においては、ヒータ２２０
ａ，２２０ｂおよび温度センサ２２０ｃを備えて、温度
維持回路２２０ｄが温度センサ２２０ｃから検出された
温度に基づいて、基準板２２０上に載置される３次元カ
ムロブが必要な焼き嵌め温度に維持されるように、基準
板２２０の温度を調整する点については、実施の形態２
の基準板１２０と同じである。すなわち、これら基準板
２２０、ヒータ２２０ａ，２２０ｂ、温度センサ２２０
ｃおよび温度維持回路２２０ｄが温度調整手段に相当す
る。
ａ，２２０ｂおよび温度センサ２２０ｃを備えて、温度
維持回路２２０ｄが温度センサ２２０ｃから検出された
温度に基づいて、基準板２２０上に載置される３次元カ
ムロブが必要な焼き嵌め温度に維持されるように、基準
板２２０の温度を調整する点については、実施の形態２
の基準板１２０と同じである。すなわち、これら基準板
２２０、ヒータ２２０ａ，２２０ｂ、温度センサ２２０
ｃおよび温度維持回路２２０ｄが温度調整手段に相当す
る。
【０１１４】実施の形態２の基準板１２０と異なるの
は、基準板２２０の載置面２２０ｓ側に、カムロブ持ち
上げ機構２３０，２３２が設けられている点である。こ
のカムロブ持ち上げ機構２３０，２３２は、載置面２２
０ｓ側に開口するように基準板２２０内に設けられたピ
ン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に可動ピン２３０ａ，２
３２ａを収納した構成を備えている。
は、基準板２２０の載置面２２０ｓ側に、カムロブ持ち
上げ機構２３０，２３２が設けられている点である。こ
のカムロブ持ち上げ機構２３０，２３２は、載置面２２
０ｓ側に開口するように基準板２２０内に設けられたピ
ン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に可動ピン２３０ａ，２
３２ａを収納した構成を備えている。
【０１１５】この可動ピン２３０ａ，２３２ａは、その
摺動端部２３０ｄ，２３２ｄにてピン収容孔２２０ｔ，
２２０ｕを区画することで第１油圧室２３０ｂ，２３２
ｂと第２油圧室２３０ｃ，２３２ｃとを形成している。
そして、可動ピン２３０ａ，２３２ａは、第１油圧室２
３０ｂ，２３２ｂに作動油を供給し、第２油圧室２３０
ｃ，２３２ｃから作動油を排出することにより、図２０
に示す状態から、図２１に示す状態に変化し、可動ピン
２３０ａ，２３２ａは基準板２２０の載置面２２０ｓ側
に突出する。
摺動端部２３０ｄ，２３２ｄにてピン収容孔２２０ｔ，
２２０ｕを区画することで第１油圧室２３０ｂ，２３２
ｂと第２油圧室２３０ｃ，２３２ｃとを形成している。
そして、可動ピン２３０ａ，２３２ａは、第１油圧室２
３０ｂ，２３２ｂに作動油を供給し、第２油圧室２３０
ｃ，２３２ｃから作動油を排出することにより、図２０
に示す状態から、図２１に示す状態に変化し、可動ピン
２３０ａ，２３２ａは基準板２２０の載置面２２０ｓ側
に突出する。
【０１１６】また、逆に、第２油圧室２３０ｃ，２３２
ｃに作動油を供給し、第１油圧室２３０ｂ，２３２ｂか
ら作動油を排出することにより、図２１に示す状態か
ら、図２０に示す状態に変化し、可動ピン２３０ａ，２
３２ａはピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に戻る。
ｃに作動油を供給し、第１油圧室２３０ｂ，２３２ｂか
ら作動油を排出することにより、図２１に示す状態か
ら、図２０に示す状態に変化し、可動ピン２３０ａ，２
３２ａはピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に戻る。
【０１１７】このようにして、可動ピン２３０ａ，２３
２ａが動作することにより、載置面２２０ｓ上に載置さ
れた３次元カムロブを、載置面２２０ｓから離したり、
載置面２２０ｓに密着させたりすることができる。
２ａが動作することにより、載置面２２０ｓ上に載置さ
れた３次元カムロブを、載置面２２０ｓから離したり、
載置面２２０ｓに密着させたりすることができる。
【０１１８】このような可動ピン２３０ａ，２３２ａ動
作は、油圧源２３４から高圧の作動油を供給される油圧
回路２３６により調整される。そして、この油圧回路２
３６による可動ピン２３０ａ，２３２ａの動作のタイミ
ングは、嵌入を制御している数値制御装置側からの信号
により制御されている。これらカムロブ持ち上げ機構２
３０，２３２および油圧回路２３６が冷却手段に相当す
る。
作は、油圧源２３４から高圧の作動油を供給される油圧
回路２３６により調整される。そして、この油圧回路２
３６による可動ピン２３０ａ，２３２ａの動作のタイミ
ングは、嵌入を制御している数値制御装置側からの信号
により制御されている。これらカムロブ持ち上げ機構２
３０，２３２および油圧回路２３６が冷却手段に相当す
る。
【０１１９】図２２〜図２６に基づいて、上述のごとく
構成された３次元カムシャフト製造装置２０２を用いた
３次元カムシャフトの製造手順について説明する。な
お、カムロブ持ち上げ機構２３０，２３２については、
図２２〜図２６では模式的に示している。
構成された３次元カムシャフト製造装置２０２を用いた
３次元カムシャフトの製造手順について説明する。な
お、カムロブ持ち上げ機構２３０，２３２については、
図２２〜図２６では模式的に示している。
【０１２０】最初に、図２２（ｂ）に示したごとく、シ
ャフト１１４をチャック１２３に取り付ける。実施の形
態２の場合と同様に、チャック１２３は、基準板２２０
の上端面からの距離、シャフト嵌入孔１１３および孔１
２１の中心軸の位置、およびピン１２４の角度等を基準
として数値制御装置により正確に位置決めされている。
また、数値制御装置は、温度維持回路２２０ｄにより、
基準板２２０上に、既に外周面１１１ｅ側の焼き入れが
済んでいる３次元カムロブ１１１が載置された場合に、
その３次元カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持
するように、予めヒータ２２０ａ，２２０ｂと温度セン
サ２２０ｃとにより基準板２２０を焼き嵌め温度あるい
は焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱している。
ャフト１１４をチャック１２３に取り付ける。実施の形
態２の場合と同様に、チャック１２３は、基準板２２０
の上端面からの距離、シャフト嵌入孔１１３および孔１
２１の中心軸の位置、およびピン１２４の角度等を基準
として数値制御装置により正確に位置決めされている。
また、数値制御装置は、温度維持回路２２０ｄにより、
基準板２２０上に、既に外周面１１１ｅ側の焼き入れが
済んでいる３次元カムロブ１１１が載置された場合に、
その３次元カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持
するように、予めヒータ２２０ａ，２２０ｂと温度セン
サ２２０ｃとにより基準板２２０を焼き嵌め温度あるい
は焼き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱している。
【０１２１】また、カムロブ持ち上げ機構２３０，２３
２については、数値制御装置は、油圧回路２３６によ
り、第２油圧室２３０ｃ，２３２ｃ側に作動油を供給
し、第１油圧室２３０ｂ，２３２ｂから作動油を排出す
るように制御して、可動ピン２３０ａ，２３２ａを完全
にピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に収納している。す
なわち、図２０に示した状態にある。
２については、数値制御装置は、油圧回路２３６によ
り、第２油圧室２３０ｃ，２３２ｃ側に作動油を供給
し、第１油圧室２３０ｂ，２３２ｂから作動油を排出す
るように制御して、可動ピン２３０ａ，２３２ａを完全
にピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に収納している。す
なわち、図２０に示した状態にある。
【０１２２】一方、３次元カムロブ１１１については、
温度調整工程として、図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。そして、位置
決め工程として、この加熱した３次元カムロブ１１１
を、図２２（ｃ）に示される態様で基準板２２０上に載
置する。この時、前述したごとく、可動ピン２３０ａ，
２３２ａは完全にピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に収
納されているので、３次元カムロブ１１１は基準板２２
０の載置面２２０ｓに密着できる。したがって、３次元
カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持するように
加熱されている基準板２２０により十分に熱伝達がなさ
れるので、焼き嵌め温度に加熱した３次元カムロブ１１
１を基準板２２０上に載置しても、３次元カムロブ１１
１は冷却されることはなく、焼き嵌め温度を維持する。
温度調整工程として、図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。そして、位置
決め工程として、この加熱した３次元カムロブ１１１
を、図２２（ｃ）に示される態様で基準板２２０上に載
置する。この時、前述したごとく、可動ピン２３０ａ，
２３２ａは完全にピン収容孔２２０ｔ，２２０ｕ内に収
納されているので、３次元カムロブ１１１は基準板２２
０の載置面２２０ｓに密着できる。したがって、３次元
カムロブ１１１の温度を焼き嵌め温度に維持するように
加熱されている基準板２２０により十分に熱伝達がなさ
れるので、焼き嵌め温度に加熱した３次元カムロブ１１
１を基準板２２０上に載置しても、３次元カムロブ１１
１は冷却されることはなく、焼き嵌め温度を維持する。
【０１２３】つぎに、カムロブ位置決め治具１１５，１
１６を該３次元カムロブ１１１に接近する方向に水平移
動させる。３次元カムロブ１１１のプロフィール面に設
けられた平行部１１２と前記カムロブ位置決め治具１１
５，１１６のＶ字溝１１７，１１８の端面（基準面）と
が図２３に示される態様で当接することで、３次元カム
ロブ１１１の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔１１
３の軸線を中心とした回転が規制される。
１６を該３次元カムロブ１１１に接近する方向に水平移
動させる。３次元カムロブ１１１のプロフィール面に設
けられた平行部１１２と前記カムロブ位置決め治具１１
５，１１６のＶ字溝１１７，１１８の端面（基準面）と
が図２３に示される態様で当接することで、３次元カム
ロブ１１１の水平方向の移動およびシャフト嵌入孔１１
３の軸線を中心とした回転が規制される。
【０１２４】その後、同図２３に示される態様でクラン
パ１２２を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
１２２下端面を３次元カムロブ１１１の上端面に当接せ
しめる。クランパ１２２のこのような操作により、３次
元カムロブ１１１の上下方向の移動も規制される。
パ１２２を水平および垂直方向に移動して、該クランパ
１２２下端面を３次元カムロブ１１１の上端面に当接せ
しめる。クランパ１２２のこのような操作により、３次
元カムロブ１１１の上下方向の移動も規制される。
【０１２５】これら一連の位置決め工程により、シャフ
ト１１４軸線Ａとシャフト嵌入孔１１３の軸線とを一致
させることができ、３次元カムロブ１１１を組み付け位
相に固定できるとともに、３次元カムロブ１１１を焼き
嵌め温度に維持できる。
ト１１４軸線Ａとシャフト嵌入孔１１３の軸線とを一致
させることができ、３次元カムロブ１１１を組み付け位
相に固定できるとともに、３次元カムロブ１１１を焼き
嵌め温度に維持できる。
【０１２６】この位置決め工程が終了した後、嵌入工程
として、数値制御装置によりチャック１２３共々シャフ
ト１１４を垂直下方に移動させ、図２４に示される態様
でシャフト１１４をシャフト嵌入孔１１３内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔１１３の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト１１４の
挿入は滑らかに行われ、シャフト１１４は３次元カムロ
ブ１１１の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
として、数値制御装置によりチャック１２３共々シャフ
ト１１４を垂直下方に移動させ、図２４に示される態様
でシャフト１１４をシャフト嵌入孔１１３内に挿通させ
る。このとき、シャフト嵌入孔１１３の径は上述のよう
に熱膨張により拡大されているため、シャフト１１４の
挿入は滑らかに行われ、シャフト１１４は３次元カムロ
ブ１１１の組み付け位置となる深さまで正確に挿入され
る。
【０１２７】この後、冷却工程として、数値制御装置か
らの嵌入終了信号を受けた油圧回路２３６は、第１油圧
室２３０ｂ，２３２ｂ側に作動油を供給し、第２油圧室
２３０ｃ，２３２ｃから作動油を排出するように制御し
て、可動ピン２３０ａ，２３２ａをピン収容孔２２０
ｔ，２２０ｕ内から基準板２２０の載置面２２０ｓに突
出させる。すなわち、図２１に示した状態にする。更
に、油圧回路２３６により可動ピン２３０ａ，２３２ａ
を突出させると同時に、数値制御装置は載置面２２０ｓ
からの可動ピン２３０ａ，２３２ａの突出量分、チャッ
ク１２３、クランパ１２２およびカムロブ位置決め治具
１１５，１１６を上方へ移動させる。この一連の冷却工
程により、図２５に示すごとく、３次元カムロブ１１１
の下端面１１１ｆが基準板２２０の載置面２２０ｓから
離された状態が実現する。
らの嵌入終了信号を受けた油圧回路２３６は、第１油圧
室２３０ｂ，２３２ｂ側に作動油を供給し、第２油圧室
２３０ｃ，２３２ｃから作動油を排出するように制御し
て、可動ピン２３０ａ，２３２ａをピン収容孔２２０
ｔ，２２０ｕ内から基準板２２０の載置面２２０ｓに突
出させる。すなわち、図２１に示した状態にする。更
に、油圧回路２３６により可動ピン２３０ａ，２３２ａ
を突出させると同時に、数値制御装置は載置面２２０ｓ
からの可動ピン２３０ａ，２３２ａの突出量分、チャッ
ク１２３、クランパ１２２およびカムロブ位置決め治具
１１５，１１６を上方へ移動させる。この一連の冷却工
程により、図２５に示すごとく、３次元カムロブ１１１
の下端面１１１ｆが基準板２２０の載置面２２０ｓから
離された状態が実現する。
【０１２８】このように３次元カムロブ１１１を、温度
維持のために温度制御されている基準板２２０の載置面
２２０ｓから離すことにより、３次元カムロブ１１１の
温度は、周辺に存在する空気により熱を奪われて冷却さ
れる。この冷却により３次元カムロブ１１１のシャフト
嵌入孔１１３の径が縮小し、シャフト１１４と３次元カ
ムロブ１１１とは焼き嵌めによる強固な締結状態に保持
される。
維持のために温度制御されている基準板２２０の載置面
２２０ｓから離すことにより、３次元カムロブ１１１の
温度は、周辺に存在する空気により熱を奪われて冷却さ
れる。この冷却により３次元カムロブ１１１のシャフト
嵌入孔１１３の径が縮小し、シャフト１１４と３次元カ
ムロブ１１１とは焼き嵌めによる強固な締結状態に保持
される。
【０１２９】この焼き嵌め終了後、数値制御装置によ
り、図２６に示される態様でカムロブ位置決め治具１１
５，１１６およびクランパ１２２を３次元カムロブ１１
１から離間させる方向へと移動させて、３次元カムロブ
１１１の拘束を解除する。そして、数値制御装置により
シャフト１１４をチャック１２３に固定したまま垂直上
方に移動させる。３次元カムロブ１１１はシャフト１１
４に締結されているため、図２６に示されるようにシャ
フト１１４と一体となって移動する。更に、数値制御装
置からの嵌入終了信号を受けた油圧回路２３６は、第２
油圧室２３０ｃ，２３２ｃ側に作動油を供給し、第１油
圧室２３０ｂ，２３２ｂから作動油を排出するように制
御して、可動ピン２３０ａ，２３２ａをピン収容孔２２
０ｔ，２２０ｕ内に収納する。すなわち、図２０に示し
た状態に戻す。
り、図２６に示される態様でカムロブ位置決め治具１１
５，１１６およびクランパ１２２を３次元カムロブ１１
１から離間させる方向へと移動させて、３次元カムロブ
１１１の拘束を解除する。そして、数値制御装置により
シャフト１１４をチャック１２３に固定したまま垂直上
方に移動させる。３次元カムロブ１１１はシャフト１１
４に締結されているため、図２６に示されるようにシャ
フト１１４と一体となって移動する。更に、数値制御装
置からの嵌入終了信号を受けた油圧回路２３６は、第２
油圧室２３０ｃ，２３２ｃ側に作動油を供給し、第１油
圧室２３０ｂ，２３２ｂから作動油を排出するように制
御して、可動ピン２３０ａ，２３２ａをピン収容孔２２
０ｔ，２２０ｕ内に収納する。すなわち、図２０に示し
た状態に戻す。
【０１３０】以上により、３次元カムロブ１１１の一個
分の組み付け作業が終了する。その後は、新たな３次元
カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に加熱
して、数値制御装置によりシャフト１１４を新たな３次
元カムロブの取り付け角度と合致する角度に回転させ
て、図２２〜図２６に示したごとくの作業を、シャフト
１１４に組み付ける３次元カムロブの個数分だけ繰り返
すことで、３次元カムシャフト１１０が完成される。
分の組み付け作業が終了する。その後は、新たな３次元
カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に加熱
して、数値制御装置によりシャフト１１４を新たな３次
元カムロブの取り付け角度と合致する角度に回転させ
て、図２２〜図２６に示したごとくの作業を、シャフト
１１４に組み付ける３次元カムロブの個数分だけ繰り返
すことで、３次元カムシャフト１１０が完成される。
【０１３１】以上説明した本実施の形態によれば、前述
した実施の形態２の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、嵌入工程にてシャフト嵌入孔１１３にシ
ャフト１１４が嵌入された３次元カムロブ１１１と基準
板２２０とを分離する冷却工程を加えることにより、基
準板２２０からの熱量を受けることがなくなるととも
に、３次元カムロブ１１１の周囲に空気が流れ込んで急
速に３次元カムロブ１１１とシャフト１１４とが冷却さ
れて、強固に一体化された３次元カムシャフト１１０を
迅速に製造することができる。
した実施の形態２の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、嵌入工程にてシャフト嵌入孔１１３にシ
ャフト１１４が嵌入された３次元カムロブ１１１と基準
板２２０とを分離する冷却工程を加えることにより、基
準板２２０からの熱量を受けることがなくなるととも
に、３次元カムロブ１１１の周囲に空気が流れ込んで急
速に３次元カムロブ１１１とシャフト１１４とが冷却さ
れて、強固に一体化された３次元カムシャフト１１０を
迅速に製造することができる。
【０１３２】［実施の形態４］本実施の形態において
は、前述した各実施の形態とは異なり、図２７〜図３３
に示すごとく、１本のシャフト３１４に取り付けるすべ
ての３次元カムロブ３４２，３４４，３４６，３４８を
同時に嵌入して取り付ける３次元カムシャフト製造装置
３１０および３次元カムシャフト製造方法を説明する。
なお、図２７，３０，３１，３２，３３は、４バルブ４
気筒エンジンにおける第１気筒および第２気筒に関係す
る部分のみを示している。（第３気筒および第４気筒に
関係する部分は図示されていない。）なお、本３次元カ
ムシャフト製造装置３１０においては、チャックおよび
その移動機構については図示を省略しているが、実施の
形態１〜３の構成と同じものを用いている。このチャッ
クおよびその移動機構がシャフト嵌入手段に相当する。
また、本実施の形態で使用される４つの３次元カムロブ
３４２〜３４８の各形状は、実施の形態２，３で用いた
３次元カムロブ１１１の形状と同一である。
は、前述した各実施の形態とは異なり、図２７〜図３３
に示すごとく、１本のシャフト３１４に取り付けるすべ
ての３次元カムロブ３４２，３４４，３４６，３４８を
同時に嵌入して取り付ける３次元カムシャフト製造装置
３１０および３次元カムシャフト製造方法を説明する。
なお、図２７，３０，３１，３２，３３は、４バルブ４
気筒エンジンにおける第１気筒および第２気筒に関係す
る部分のみを示している。（第３気筒および第４気筒に
関係する部分は図示されていない。）なお、本３次元カ
ムシャフト製造装置３１０においては、チャックおよび
その移動機構については図示を省略しているが、実施の
形態１〜３の構成と同じものを用いている。このチャッ
クおよびその移動機構がシャフト嵌入手段に相当する。
また、本実施の形態で使用される４つの３次元カムロブ
３４２〜３４８の各形状は、実施の形態２，３で用いた
３次元カムロブ１１１の形状と同一である。
【０１３３】本３次元カムシャフト製造装置３１０の基
台３５０からは、２本１組の合計８本の治具用支持アー
ム３５２，３５３，３５４，３５５，３５６，３５７，
３５８，３５９が水平に突出し、それら治具用支持アー
ム３５２〜３５９の先端にはそれぞれカムロブ位置決め
治具３６０，３６１，３６２，３６３，３６４，３６
５，３６６，３６７が取り付けられている。なお、図２
７，３０，３１，３２，３３は、縦断面で説明している
ので、この内、半分の治具用支持アーム３５２，３５
４，３５６，３５８および半分のカムロブ位置決め治具
３６０，３６２，３６４，３６６のみを示している。こ
れらカムロブ位置決め治具３６０〜３６７は、それぞれ
２つが１組となっており、その各組の配置間隔は、シャ
フト３１４に取り付けられる複数の３次元カムロブ３４
２〜３４８の配置に対応している。
台３５０からは、２本１組の合計８本の治具用支持アー
ム３５２，３５３，３５４，３５５，３５６，３５７，
３５８，３５９が水平に突出し、それら治具用支持アー
ム３５２〜３５９の先端にはそれぞれカムロブ位置決め
治具３６０，３６１，３６２，３６３，３６４，３６
５，３６６，３６７が取り付けられている。なお、図２
７，３０，３１，３２，３３は、縦断面で説明している
ので、この内、半分の治具用支持アーム３５２，３５
４，３５６，３５８および半分のカムロブ位置決め治具
３６０，３６２，３６４，３６６のみを示している。こ
れらカムロブ位置決め治具３６０〜３６７は、それぞれ
２つが１組となっており、その各組の配置間隔は、シャ
フト３１４に取り付けられる複数の３次元カムロブ３４
２〜３４８の配置に対応している。
【０１３４】２組のカムロブ位置決め治具３６０，３６
１，３６２，３６３は、図２８に示すごとく、各組毎に
相手側に向いている側面に縦方向の溝３６０ａ，３６１
ａ，３６２ａ，３６３ａを有している。この溝３６０ａ
〜３６３ａは、各組毎に密着すると、中央部に３次元カ
ムロブの３４２，３４４の最大リフト側のプロフィール
（すなわち、実施の形態２，３で用いた３次元カムロブ
１１１の平行部１１２のプロフィール）と同じ形状のカ
ムロブ配置穴３６８，３７０が形成される。
１，３６２，３６３は、図２８に示すごとく、各組毎に
相手側に向いている側面に縦方向の溝３６０ａ，３６１
ａ，３６２ａ，３６３ａを有している。この溝３６０ａ
〜３６３ａは、各組毎に密着すると、中央部に３次元カ
ムロブの３４２，３４４の最大リフト側のプロフィール
（すなわち、実施の形態２，３で用いた３次元カムロブ
１１１の平行部１１２のプロフィール）と同じ形状のカ
ムロブ配置穴３６８，３７０が形成される。
【０１３５】もう２組のカムロブ位置決め治具３６４，
３６５，３６６，３６７は、図２９に示すごとく、各組
毎に相手側に向いている側面に縦方向の溝３６４ａ，３
６５ａ，３６６ａ，３６７ａを有している。この溝３６
４ａ〜３６７ａも、各組毎に密着すると、中央部に３次
元カムロブ３４６，３４８の最大リフト側のプロフィー
ルと同じ形状のカムロブ配置穴３７２，３７４が形成さ
れる。ただし、このカムロブ配置穴３７２，３７４は、
上述した２組のカムロブ位置決め治具３６０，３６１，
３６２，３６３のカムロブ配置穴３６８，３７０と異な
り、３次元カムロブを９０゜位相が異なる状態に配置す
る形状となっている。
３６５，３６６，３６７は、図２９に示すごとく、各組
毎に相手側に向いている側面に縦方向の溝３６４ａ，３
６５ａ，３６６ａ，３６７ａを有している。この溝３６
４ａ〜３６７ａも、各組毎に密着すると、中央部に３次
元カムロブ３４６，３４８の最大リフト側のプロフィー
ルと同じ形状のカムロブ配置穴３７２，３７４が形成さ
れる。ただし、このカムロブ配置穴３７２，３７４は、
上述した２組のカムロブ位置決め治具３６０，３６１，
３６２，３６３のカムロブ配置穴３６８，３７０と異な
り、３次元カムロブを９０゜位相が異なる状態に配置す
る形状となっている。
【０１３６】上述したカムロブ配置穴３６８，３７０，
３７２，３７４は、焼き嵌め時に３次元カムロブ３４２
〜３４８が収納されて３次元カムロブ３４２〜３４８の
回転位相の位置決めを行う。
３７２，３７４は、焼き嵌め時に３次元カムロブ３４２
〜３４８が収納されて３次元カムロブ３４２〜３４８の
回転位相の位置決めを行う。
【０１３７】また、３次元カムシャフト製造装置３１０
の基台３５０からは、上記８本の治具用支持アーム３５
２〜３５９に沿うように、２本１組の基準板用支持アー
ム３７５，３７６，３７７，３７８，３７９，３８０，
３８１，３８２が４組水平に突出し、それら基準板用支
持アーム３７５〜３８２の先端には２枚１組の基準板３
８３，３８４，３８５，３８６，３８７，３８８，３８
９，３９０が取り付けられている。この基準板３８３〜
３９０は、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７毎に下
面側に密着し、それらの各載置面３８３ｓ，３８４ｓ，
３８５ｓ，３８６ｓ，３８７ｓ，３８８ｓ，３８９ｓ，
３９０ｓは、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７のカ
ムロブ配置穴３６８〜３７４に配置される３次元カムロ
ブ３４２〜３４８の上下方向の位置を決定する基準面と
なる。また、２枚１組の基準板３８３〜３９０の各組の
接触面には半円筒形の溝３８３ａ，３８４ａ，３８５
ａ，３８６ａ，３８７ａ，３８８ａ，３８９ａ，３９０
ａが垂直に設けられており、各２つの溝３８３ａ〜３９
０ａが組み合わされて、４つのシャフト貫通孔３９２，
３９４，３９６，３９８を構成している。
の基台３５０からは、上記８本の治具用支持アーム３５
２〜３５９に沿うように、２本１組の基準板用支持アー
ム３７５，３７６，３７７，３７８，３７９，３８０，
３８１，３８２が４組水平に突出し、それら基準板用支
持アーム３７５〜３８２の先端には２枚１組の基準板３
８３，３８４，３８５，３８６，３８７，３８８，３８
９，３９０が取り付けられている。この基準板３８３〜
３９０は、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７毎に下
面側に密着し、それらの各載置面３８３ｓ，３８４ｓ，
３８５ｓ，３８６ｓ，３８７ｓ，３８８ｓ，３８９ｓ，
３９０ｓは、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７のカ
ムロブ配置穴３６８〜３７４に配置される３次元カムロ
ブ３４２〜３４８の上下方向の位置を決定する基準面と
なる。また、２枚１組の基準板３８３〜３９０の各組の
接触面には半円筒形の溝３８３ａ，３８４ａ，３８５
ａ，３８６ａ，３８７ａ，３８８ａ，３８９ａ，３９０
ａが垂直に設けられており、各２つの溝３８３ａ〜３９
０ａが組み合わされて、４つのシャフト貫通孔３９２，
３９４，３９６，３９８を構成している。
【０１３８】これら治具用支持アーム３５２〜３５９、
カムロブ位置決め治具３６０〜３６７、基準板用支持ア
ーム３７５〜３８２および基準板３８３〜３９０が位置
決め手段に相当する。
カムロブ位置決め治具３６０〜３６７、基準板用支持ア
ーム３７５〜３８２および基準板３８３〜３９０が位置
決め手段に相当する。
【０１３９】図２７に示すごとく、基台３５０に取り付
けられている治具用支持アーム３５２〜３５９の基端部
には、断熱体４００，４０２，４０４，４０６が設けら
れ、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７側から熱が基
台３５０に伝達するのを防止している。また同様に、基
準板用支持アーム３７５〜３８２の基端部にも断熱体４
０８，４１０，４１２，４１４が設けられ、基準板３８
３〜３９０側から熱が基台３５０に伝達するのを防止し
ている。これら断熱体４００〜４１４は、基台３５０が
焼き嵌め時の熱により膨張することを防止して、特に基
準板用支持アーム３７５〜３８２の各組間の間隔精度の
低下を防止して、３次元カムロブ３４２〜３４８の取り
付け位置精度に影響を及ぼさないようにするためであ
る。
けられている治具用支持アーム３５２〜３５９の基端部
には、断熱体４００，４０２，４０４，４０６が設けら
れ、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７側から熱が基
台３５０に伝達するのを防止している。また同様に、基
準板用支持アーム３７５〜３８２の基端部にも断熱体４
０８，４１０，４１２，４１４が設けられ、基準板３８
３〜３９０側から熱が基台３５０に伝達するのを防止し
ている。これら断熱体４００〜４１４は、基台３５０が
焼き嵌め時の熱により膨張することを防止して、特に基
準板用支持アーム３７５〜３８２の各組間の間隔精度の
低下を防止して、３次元カムロブ３４２〜３４８の取り
付け位置精度に影響を及ぼさないようにするためであ
る。
【０１４０】また、基台３５０に取り付けられている治
具用支持アーム３５２〜３５９および基準板用支持アー
ム３７５〜３８２の基端部には、それぞれ揺動機構４１
６，４１８，４２０，４２２，４２４，４２６，４２
８，４３０が設けられている。この揺動機構４１６〜４
３０は、図２８および図２９に一点鎖線の矢印Ｅ，Ｆで
示すごとく水平方向のみに治具用支持アーム３５２〜３
５９および基準板用支持アーム３７５〜３８２を開くよ
うに揺動することができる。この揺動機構４１６〜４３
０は、油圧機構、モータあるいは電磁ソレノイド等のア
クチュエータにより構成され、数値制御装置からの指示
により駆動される。
具用支持アーム３５２〜３５９および基準板用支持アー
ム３７５〜３８２の基端部には、それぞれ揺動機構４１
６，４１８，４２０，４２２，４２４，４２６，４２
８，４３０が設けられている。この揺動機構４１６〜４
３０は、図２８および図２９に一点鎖線の矢印Ｅ，Ｆで
示すごとく水平方向のみに治具用支持アーム３５２〜３
５９および基準板用支持アーム３７５〜３８２を開くよ
うに揺動することができる。この揺動機構４１６〜４３
０は、油圧機構、モータあるいは電磁ソレノイド等のア
クチュエータにより構成され、数値制御装置からの指示
により駆動される。
【０１４１】なお、この揺動機構４１６〜４３０の内
で、基準板用支持アーム３７５〜３８２の基端部に設け
られた揺動機構４２４，４２６，４２８，４３０が冷却
手段に相当する。この揺動機構４２４〜４３０は、基準
板用支持アーム３７５〜３８２を開いて、基準板３８３
〜３９０をカムロブ位置決め治具３６０〜３６７の下か
ら待避することができる。
で、基準板用支持アーム３７５〜３８２の基端部に設け
られた揺動機構４２４，４２６，４２８，４３０が冷却
手段に相当する。この揺動機構４２４〜４３０は、基準
板用支持アーム３７５〜３８２を開いて、基準板３８３
〜３９０をカムロブ位置決め治具３６０〜３６７の下か
ら待避することができる。
【０１４２】また、基準板３８３〜３９０には、それぞ
れヒータ３８３ｂ，３８４ｂ，３８５ｂ，３８６ｂ，３
８７ｂ，３８８ｂ，３８９ｂ，３９０ｂ（なお、ヒータ
３８４ｂ，３８６ｂ，３８８ｂ，３９０ｂは図示してい
ない）および温度センサ３８３ｃ，３８４ｃ，３８５
ｃ，３８６ｃ，３８７ｃ，３８８ｃ，３８９ｃ，３９０
ｃ（なお、温度センサ３８４ｃ，３８６ｃ，３８８ｃ，
３９０ｃは図示していない）が内蔵されている。温度維
持回路４４０は、これらのヒータ３８３ｂ〜３９０ｂと
温度センサ３８３ｃ〜３９０ｃとにより基準板３８３〜
３９０を必要な温度に加熱できる。これら基準板３８３
〜３９０、ヒータ３８３ｂ〜３９０ｂ、温度センサ３８
３ｃ〜３９０ｃおよび温度維持回路４４０が温度調整手
段に相当する。
れヒータ３８３ｂ，３８４ｂ，３８５ｂ，３８６ｂ，３
８７ｂ，３８８ｂ，３８９ｂ，３９０ｂ（なお、ヒータ
３８４ｂ，３８６ｂ，３８８ｂ，３９０ｂは図示してい
ない）および温度センサ３８３ｃ，３８４ｃ，３８５
ｃ，３８６ｃ，３８７ｃ，３８８ｃ，３８９ｃ，３９０
ｃ（なお、温度センサ３８４ｃ，３８６ｃ，３８８ｃ，
３９０ｃは図示していない）が内蔵されている。温度維
持回路４４０は、これらのヒータ３８３ｂ〜３９０ｂと
温度センサ３８３ｃ〜３９０ｃとにより基準板３８３〜
３９０を必要な温度に加熱できる。これら基準板３８３
〜３９０、ヒータ３８３ｂ〜３９０ｂ、温度センサ３８
３ｃ〜３９０ｃおよび温度維持回路４４０が温度調整手
段に相当する。
【０１４３】このように構成された３次元カムシャフト
製造装置３１０を用いた３次元カムシャフトの製造手順
について、図３０〜図３３に基づいて説明する。最初
に、シャフト３１４を実施の形態２，３の場合と同様に
チャック（図示していない）に取り付ける。数値制御装
置は、予め、温度維持回路４４０に指示することによ
り、基準板３８３〜３９０上に３次元カムロブ３４２〜
３４８がそれぞれ載置された場合に、その３次元カムロ
ブ３４２〜３４８の温度を焼き嵌め温度に維持できるよ
うに、温度センサ３８３ｃ〜３９０ｃの検出温度に基づ
いてヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの発熱量を調整して、す
べての基準板３８３〜３９０を焼き嵌め温度あるいは焼
き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱させている。
製造装置３１０を用いた３次元カムシャフトの製造手順
について、図３０〜図３３に基づいて説明する。最初
に、シャフト３１４を実施の形態２，３の場合と同様に
チャック（図示していない）に取り付ける。数値制御装
置は、予め、温度維持回路４４０に指示することによ
り、基準板３８３〜３９０上に３次元カムロブ３４２〜
３４８がそれぞれ載置された場合に、その３次元カムロ
ブ３４２〜３４８の温度を焼き嵌め温度に維持できるよ
うに、温度センサ３８３ｃ〜３９０ｃの検出温度に基づ
いてヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの発熱量を調整して、す
べての基準板３８３〜３９０を焼き嵌め温度あるいは焼
き嵌め温度よりも少し高い温度に加熱させている。
【０１４４】また、揺動機構４１６〜４３０について
は、数値制御装置の指示により、図２８，図２９に示す
ごとく閉じられていて、カムロブ配置穴３６８〜３７４
に３次元カムロブ３４２〜３４８を挿入した場合には、
カムロブ配置穴３６８〜３７４に３次元カムロブ３４２
〜３４８が嵌り込んで回転位相を決定するとともに、基
準板３８３〜３９０の載置面３８３ｓ〜３９０ｓに３次
元カムロブ３４２〜３４８の底面３４２ａ，３４４ａ，
３４６ａ，３４８ａが当接して上下方向の位置決めがな
される。
は、数値制御装置の指示により、図２８，図２９に示す
ごとく閉じられていて、カムロブ配置穴３６８〜３７４
に３次元カムロブ３４２〜３４８を挿入した場合には、
カムロブ配置穴３６８〜３７４に３次元カムロブ３４２
〜３４８が嵌り込んで回転位相を決定するとともに、基
準板３８３〜３９０の載置面３８３ｓ〜３９０ｓに３次
元カムロブ３４２〜３４８の底面３４２ａ，３４４ａ，
３４６ａ，３４８ａが当接して上下方向の位置決めがな
される。
【０１４５】なお、カムロブ配置穴３６８〜３７４に挿
入される前の３次元カムロブ３４２〜３４８について
は、温度調整工程として、これらの３次元カムロブ３４
２〜３４８のすべてを図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。
入される前の３次元カムロブ３４２〜３４８について
は、温度調整工程として、これらの３次元カムロブ３４
２〜３４８のすべてを図示しない電気炉や高周波加熱炉
等の加熱炉内で焼き嵌め温度に加熱する。
【０１４６】そして、位置決め工程として、この加熱し
た３次元カムロブ３４２〜３４８を、図３０に示される
態様で、カムロブ配置穴３６８〜３７４内に挿入する。
このことで、上述したごとく、各３次元カムロブ３４２
〜３４８の位置決めがなされ、各３次元カムロブ３４２
〜３４８のシャフト嵌入孔３４２ｂ，３４４ｂ，３４６
ｂ，３４８ｂは軸を同一にして一列に配列される。この
とき、３次元カムロブ３４２〜３４８は基準板３８３〜
３９０の載置面３８３ｓ〜３９０ｓに密着するので、３
次元カムロブ３４２〜３４８の温度を焼き嵌め温度に維
持するように加熱されている基準板３８３〜３９０によ
り十分に熱伝達がなされ、焼き嵌め温度に加熱した３次
元カムロブ３４２〜３４８をカムロブ配置穴３６８〜３
７４内に挿入しても、３次元カムロブ３４２〜３４８は
冷却されることはなく、すべての３次元カムロブ３４２
〜３４８は好適な焼き嵌め温度に維持される。
た３次元カムロブ３４２〜３４８を、図３０に示される
態様で、カムロブ配置穴３６８〜３７４内に挿入する。
このことで、上述したごとく、各３次元カムロブ３４２
〜３４８の位置決めがなされ、各３次元カムロブ３４２
〜３４８のシャフト嵌入孔３４２ｂ，３４４ｂ，３４６
ｂ，３４８ｂは軸を同一にして一列に配列される。この
とき、３次元カムロブ３４２〜３４８は基準板３８３〜
３９０の載置面３８３ｓ〜３９０ｓに密着するので、３
次元カムロブ３４２〜３４８の温度を焼き嵌め温度に維
持するように加熱されている基準板３８３〜３９０によ
り十分に熱伝達がなされ、焼き嵌め温度に加熱した３次
元カムロブ３４２〜３４８をカムロブ配置穴３６８〜３
７４内に挿入しても、３次元カムロブ３４２〜３４８は
冷却されることはなく、すべての３次元カムロブ３４２
〜３４８は好適な焼き嵌め温度に維持される。
【０１４７】上述のごとく４つの３次元カムロブ３４２
〜３４８の位置決めが終了した後、嵌入工程として、数
値制御装置によりチャック共々シャフト３１４を垂直下
方に移動させ、図３１に示すごとく、シャフト３１４
を、各３次元カムロブ３４２〜３４８のシャフト嵌入孔
３４２ｂ〜３４８ｂ内に順次挿通させる。このとき、シ
ャフト嵌入孔３４２ｂ〜３４８ｂの径は上述のように熱
膨張により拡大されているため、シャフト３１４の挿入
は滑らかに行われ、シャフト３１４は３次元カムロブ３
４２〜３４８の組み付け位置となる深さまで正確に挿入
される。
〜３４８の位置決めが終了した後、嵌入工程として、数
値制御装置によりチャック共々シャフト３１４を垂直下
方に移動させ、図３１に示すごとく、シャフト３１４
を、各３次元カムロブ３４２〜３４８のシャフト嵌入孔
３４２ｂ〜３４８ｂ内に順次挿通させる。このとき、シ
ャフト嵌入孔３４２ｂ〜３４８ｂの径は上述のように熱
膨張により拡大されているため、シャフト３１４の挿入
は滑らかに行われ、シャフト３１４は３次元カムロブ３
４２〜３４８の組み付け位置となる深さまで正確に挿入
される。
【０１４８】このシャフト３１４の挿入により、３次元
カムロブ３４２〜３４８が冷却され、シャフト嵌入孔３
４２ｂ〜３４８ｂの径は小さくなって、シャフト３１４
をグリップする。
カムロブ３４２〜３４８が冷却され、シャフト嵌入孔３
４２ｂ〜３４８ｂの径は小さくなって、シャフト３１４
をグリップする。
【０１４９】更に、この後、冷却工程として、数値制御
装置の指示により、図３２に示すごとく、基準板側の揺
動機構４２４〜４３０を駆動して、２本１組の基準板用
支持アーム３７５〜３８２の各組を同時に開く。このこ
とにより、基準板３８３〜３９０は３次元カムロブ３４
２〜３４８の底面３４２ａ〜３４８ａおよびカムロブ位
置決め治具３６０〜３６７の底面から離れる。このた
め、ヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの熱は３次元カムロブ３
４２〜３４８およびカムロブ位置決め治具３６０〜３６
７には伝達されなくなり、３次元カムロブ３４２〜３４
８は、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７とともに急
速に冷却される。このことにより、シャフト３１４に対
する焼き嵌めが完全なものとなる。
装置の指示により、図３２に示すごとく、基準板側の揺
動機構４２４〜４３０を駆動して、２本１組の基準板用
支持アーム３７５〜３８２の各組を同時に開く。このこ
とにより、基準板３８３〜３９０は３次元カムロブ３４
２〜３４８の底面３４２ａ〜３４８ａおよびカムロブ位
置決め治具３６０〜３６７の底面から離れる。このた
め、ヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの熱は３次元カムロブ３
４２〜３４８およびカムロブ位置決め治具３６０〜３６
７には伝達されなくなり、３次元カムロブ３４２〜３４
８は、カムロブ位置決め治具３６０〜３６７とともに急
速に冷却される。このことにより、シャフト３１４に対
する焼き嵌めが完全なものとなる。
【０１５０】次に、図３３に示すごとく、数値制御装置
の指示により、カムロブ位置決め治具用の揺動機構４１
６〜４２２を駆動して、２本１組の治具用支持アーム３
５２〜３５９の各組を開く。このことにより、カムロブ
位置決め治具３６０〜３６７は３次元カムロブ３４２〜
３４８の拘束を解くので、数値制御装置によりシャフト
３１４をチャックに固定したまま垂直上方に移動させ
る。３次元カムロブ３４２〜３４８はシャフト３１４に
締結されているため、シャフト３１４と一体となって移
動する。こうして、３次元カムシャフト４５０が完成す
る。
の指示により、カムロブ位置決め治具用の揺動機構４１
６〜４２２を駆動して、２本１組の治具用支持アーム３
５２〜３５９の各組を開く。このことにより、カムロブ
位置決め治具３６０〜３６７は３次元カムロブ３４２〜
３４８の拘束を解くので、数値制御装置によりシャフト
３１４をチャックに固定したまま垂直上方に移動させ
る。３次元カムロブ３４２〜３４８はシャフト３１４に
締結されているため、シャフト３１４と一体となって移
動する。こうして、３次元カムシャフト４５０が完成す
る。
【０１５１】以上により、一度の嵌入作業により、すべ
ての３次元カムロブ３４２〜３４８をシャフト３１４に
組み付ける作業が終了する。その後は、新たな複数の３
次元カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に
加熱し、新たなシャフトを用いて、図３０〜図３３に示
したごとくの作業を繰り返せば、新たな３次元カムシャ
フトを完成することができる。
ての３次元カムロブ３４２〜３４８をシャフト３１４に
組み付ける作業が終了する。その後は、新たな複数の３
次元カムロブを上述したごとくと同様に焼き嵌め温度に
加熱し、新たなシャフトを用いて、図３０〜図３３に示
したごとくの作業を繰り返せば、新たな３次元カムシャ
フトを完成することができる。
【０１５２】以上説明した本実施の形態によれば、前述
した実施の形態２の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、シャフト３１４が嵌入された３次元カム
ロブ３４２〜３４８と基準板３８３〜３９０とを、揺動
機構４２４〜４３０を駆動して基準板用支持アーム３７
５〜３８２を開くことにより、分離している。この分離
により、基準板３８３〜３９０からの熱量を受けること
がなくなるとともに、３次元カムロブ３４２〜３４８の
周囲に空気が流れ込んで急速に３次元カムロブ３４２〜
３４８が冷却されて、強固に一体化された３次元カムシ
ャフト４５０を迅速に製造することができる。
した実施の形態２の効果に加えて、以下の効果が得られ
る。すなわち、シャフト３１４が嵌入された３次元カム
ロブ３４２〜３４８と基準板３８３〜３９０とを、揺動
機構４２４〜４３０を駆動して基準板用支持アーム３７
５〜３８２を開くことにより、分離している。この分離
により、基準板３８３〜３９０からの熱量を受けること
がなくなるとともに、３次元カムロブ３４２〜３４８の
周囲に空気が流れ込んで急速に３次元カムロブ３４２〜
３４８が冷却されて、強固に一体化された３次元カムシ
ャフト４５０を迅速に製造することができる。
【０１５３】更に、位置決め工程でも温度維持回路４４
０により焼き嵌め温度に３次元カムロブ３４２〜３４８
の温度を維持しておけるので、３次元カムロブ３４２〜
３４８の温度管理が容易なり、従来のように位置決め工
程で３次元カムロブ３４２〜３４８の冷却速度を気にし
なくてもよくなることから、上述したごとく、一度の嵌
入工程にて、すべての３次元カムロブ３４２〜３４８を
同一の嵌入条件にてシャフト３１４に焼き嵌めすること
ができる。したがって、作業効率が高くなり、３次元カ
ムシャフトの製造コストの低減に大きく貢献できる。
０により焼き嵌め温度に３次元カムロブ３４２〜３４８
の温度を維持しておけるので、３次元カムロブ３４２〜
３４８の温度管理が容易なり、従来のように位置決め工
程で３次元カムロブ３４２〜３４８の冷却速度を気にし
なくてもよくなることから、上述したごとく、一度の嵌
入工程にて、すべての３次元カムロブ３４２〜３４８を
同一の嵌入条件にてシャフト３１４に焼き嵌めすること
ができる。したがって、作業効率が高くなり、３次元カ
ムシャフトの製造コストの低減に大きく貢献できる。
【０１５４】更に、このように一度に複数の３次元カム
ロブ３４２〜３４８をシャフト３１４に焼き嵌めする場
合、３次元カムロブ３４２〜３４８の位置決め順や位置
決め位置に関わらず、温度維持回路４４０によりすべて
の３次元カムロブ３４２〜３４８の温度を同じ焼き嵌め
温度に維持しておけることから、次の効果が生じる。す
なわち、嵌入時に３次元カムロブ３４２〜３４８から熱
を受けてシャフト３１４が昇温するが、この昇温による
シャフト３１４の熱膨張は、すべての３次元カムロブ３
４２〜３４８との嵌入位置にて同じ温度の影響を受け
て、常に同じ熱膨張となる。したがって、予め熱膨張を
考慮して基準板３８３〜３９０の上下位置を精密に設定
することができ、一度の嵌入にて製造するにも関わら
ず、軸方向の３次元カムロブ３４２〜３４８の取り付け
位置精度は極めて高いものとなる。
ロブ３４２〜３４８をシャフト３１４に焼き嵌めする場
合、３次元カムロブ３４２〜３４８の位置決め順や位置
決め位置に関わらず、温度維持回路４４０によりすべて
の３次元カムロブ３４２〜３４８の温度を同じ焼き嵌め
温度に維持しておけることから、次の効果が生じる。す
なわち、嵌入時に３次元カムロブ３４２〜３４８から熱
を受けてシャフト３１４が昇温するが、この昇温による
シャフト３１４の熱膨張は、すべての３次元カムロブ３
４２〜３４８との嵌入位置にて同じ温度の影響を受け
て、常に同じ熱膨張となる。したがって、予め熱膨張を
考慮して基準板３８３〜３９０の上下位置を精密に設定
することができ、一度の嵌入にて製造するにも関わら
ず、軸方向の３次元カムロブ３４２〜３４８の取り付け
位置精度は極めて高いものとなる。
【０１５５】しかも、複数の３次元カムロブ３４２〜３
４８を同時にシャフト３１４に取り付けることができる
ので、３次元カムロブ３４２〜３４８の回転方向での取
り付け精度も向上する。
４８を同時にシャフト３１４に取り付けることができる
ので、３次元カムロブ３４２〜３４８の回転方向での取
り付け精度も向上する。
【０１５６】特に、本実施の形態においては、軸方向の
３次元カムロブ３４２〜３４８の取り付け位置精度が高
い３次元カムシャフトを製造することができる。このこ
とから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節によるリ
フト量の調節も高精度を実現することができる。
３次元カムロブ３４２〜３４８の取り付け位置精度が高
い３次元カムシャフトを製造することができる。このこ
とから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節によるリ
フト量の調節も高精度を実現することができる。
【０１５７】［その他の実施の形態］ ・前記実施の形態３では、可動ピン２３０ａ，２３２ａ
の突出により３次元カムロブ１１１の下端面１１１ｆを
基準板２２０の載置面２２０ｓから離すと同時に、数値
制御装置から温度維持回路２２０ｄに嵌入終了信号を出
力することにより温度維持回路２２０ｄからヒータ２２
０ａ，２２０ｂへの電流を遮断するようにしてもよい。
このようにすることにより、３次元カムロブ１１１の冷
却が一層促進される。
の突出により３次元カムロブ１１１の下端面１１１ｆを
基準板２２０の載置面２２０ｓから離すと同時に、数値
制御装置から温度維持回路２２０ｄに嵌入終了信号を出
力することにより温度維持回路２２０ｄからヒータ２２
０ａ，２２０ｂへの電流を遮断するようにしてもよい。
このようにすることにより、３次元カムロブ１１１の冷
却が一層促進される。
【０１５８】・同様に前記実施の形態４の冷却工程の最
初にヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの発熱を停止してもよ
い。このようにすることにより、３次元カムロブ３４２
〜３４８の冷却が一層促進される。
初にヒータ３８３ｂ〜３９０ｂの発熱を停止してもよ
い。このようにすることにより、３次元カムロブ３４２
〜３４８の冷却が一層促進される。
【０１５９】・前記各実施の形態では、３次元カムロブ
を用いたが、軸方向にプロフィールの変化しない通常の
カムロブを用いてもよい。 ・前記実施の形態２〜４の温度調整手段に、冷却機能を
設けて、焼き嵌め温度より高温に加熱された３次元カム
ロブが配置された場合に、迅速に焼き嵌め温度に冷却す
るようにしてもよい。
を用いたが、軸方向にプロフィールの変化しない通常の
カムロブを用いてもよい。 ・前記実施の形態２〜４の温度調整手段に、冷却機能を
設けて、焼き嵌め温度より高温に加熱された３次元カム
ロブが配置された場合に、迅速に焼き嵌め温度に冷却す
るようにしてもよい。
【０１６０】・前記実施の形態２〜４の温度調整手段
に、３次元カムロブを常温から焼き嵌め温度に昇温する
役目（すなわち、温度調整工程の処理も行わせる）と焼
き嵌め温度に維持する役目との両方の役目を果たさせて
もよい。すなわち、請求項６，９のごとくに処理しても
よい。
に、３次元カムロブを常温から焼き嵌め温度に昇温する
役目（すなわち、温度調整工程の処理も行わせる）と焼
き嵌め温度に維持する役目との両方の役目を果たさせて
もよい。すなわち、請求項６，９のごとくに処理しても
よい。
【０１６１】・前記各実施の形態において、各構成の移
動や位置制御は数値制御により行われていたが、数値制
御に限られることなく任意である。例えば、リッミトス
イッチ等を用いる位置制御であれ、十分な精度が確保さ
れるものであればよい。
動や位置制御は数値制御により行われていたが、数値制
御に限られることなく任意である。例えば、リッミトス
イッチ等を用いる位置制御であれ、十分な精度が確保さ
れるものであればよい。
【０１６２】・前記各実施の形態では、３次元カムロブ
側を固定しておき、シャフト側を数値制御により移動さ
せて組付けを行っていた。これをシャフト側を固定さ
せ、３次元カムロブ側をカムロブ位置決め治具や基準板
等と共に、数値制御によって移動させるように変更して
もよい。また、それら両方を数値制御によって移動させ
るように変更してもよい。
側を固定しておき、シャフト側を数値制御により移動さ
せて組付けを行っていた。これをシャフト側を固定さ
せ、３次元カムロブ側をカムロブ位置決め治具や基準板
等と共に、数値制御によって移動させるように変更して
もよい。また、それら両方を数値制御によって移動させ
るように変更してもよい。
【０１６３】・前記実施の形態４にて、更に基台３５０
内に冷却水を通して、基台３５０の温度を安定させる構
成としてもよい。このことにより、３次元カムロブ３４
２〜３４８の組み付け精度を一層高めることができる。
内に冷却水を通して、基台３５０の温度を安定させる構
成としてもよい。このことにより、３次元カムロブ３４
２〜３４８の組み付け精度を一層高めることができる。
【０１６４】・前記各実施の形態にては、数値制御装置
にて各種機構・手段を制御したが、各種機構・手段を手
動にて作動させることによって、各実施の形態の製造方
法を実行してもよい。
にて各種機構・手段を制御したが、各種機構・手段を手
動にて作動させることによって、各実施の形態の製造方
法を実行してもよい。
【０１６５】
【発明の効果】請求項１に記載のカムシャフト製造方法
は、まず、加熱工程として、カムロブの外周面を焼き入
れ温度に加熱すると共にカムロブのシャフト嵌入孔の内
周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼き嵌め温度は焼き入
れ温度よりも低いので、例えば、カムロブの外周面から
昇温できる方法で加熱して外周面を焼き入れ温度に持っ
て行けば、外周面から内周面への熱伝導により自ずとカ
ムロブの内部に存在するシャフト嵌入孔の内周面の温度
を焼き嵌め温度に調整することができる。
は、まず、加熱工程として、カムロブの外周面を焼き入
れ温度に加熱すると共にカムロブのシャフト嵌入孔の内
周面を焼き嵌め温度に加熱する。焼き嵌め温度は焼き入
れ温度よりも低いので、例えば、カムロブの外周面から
昇温できる方法で加熱して外周面を焼き入れ温度に持っ
て行けば、外周面から内周面への熱伝導により自ずとカ
ムロブの内部に存在するシャフト嵌入孔の内周面の温度
を焼き嵌め温度に調整することができる。
【０１６６】この状態で嵌入工程を行って、焼き嵌め温
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。
度に加熱されたシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入する
と、シャフトがカムロブの熱をシャフト嵌入孔の内周面
側から吸収して、カムロブの温度が急速に低下すると共
にシャフトの温度が上昇する。このことにより、カムロ
ブとシャフトとは焼き嵌めされて一体化される。更にカ
ムロブの外周面も熱伝導によりシャフト嵌入孔側から急
速に熱を奪われて焼き入れ温度から急速に温度が低下す
る。このことで、カムロブの外周面に焼き入れがなされ
る。
【０１６７】上述した工程により、焼き嵌めと焼き入れ
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
とが同時に実行されることとなるので、予めカムロブの
外周面を焼き入れしておく必要がない。このため、焼き
嵌め時に焼き戻しが生じる問題もなくなる。
【０１６８】また、このように焼き嵌めと焼き入れとが
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
同時に行われるので、工程が少なくて済み製造効率が高
くなるという副次的な効果を生じる。更に、焼き入れと
焼き嵌めとで加熱を別々に行う必要がなく、加熱が一度
で済むので、省エネルギー効果も高く、空気中に放出す
る熱エネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
【０１６９】請求項２に示したごとく、焼き嵌め温度と
して、焼き入れ温度未満の温度であることとした場合、
次のような効果がある。すなわち、焼き嵌め温度を焼き
入れ温度と同等の温度にしても、カムロブ外周面の焼き
入れとカムロブ内周面での焼き嵌めとは共に可能である
が、焼き嵌め温度と焼き入れ温度とが同等であると、焼
き嵌め時のシャフトの嵌入あるいはその後の冷却による
温度低下速度がカムロブ外周面側にて鈍くなる。このた
め、カムロブ外周面の焼き入れが甘くなるおそれがあ
る。このことから、焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満
の温度であることが焼き入れが甘くなるのを防止する上
で好ましい。更に、焼き嵌め温度は、焼き嵌めが可能な
温度範囲内にあっても、焼き入れ温度よりも十分に低温
側に離れた範囲に設定した方が、上述した理由によりカ
ムロブ外周面の焼き入れのためには好ましい。
して、焼き入れ温度未満の温度であることとした場合、
次のような効果がある。すなわち、焼き嵌め温度を焼き
入れ温度と同等の温度にしても、カムロブ外周面の焼き
入れとカムロブ内周面での焼き嵌めとは共に可能である
が、焼き嵌め温度と焼き入れ温度とが同等であると、焼
き嵌め時のシャフトの嵌入あるいはその後の冷却による
温度低下速度がカムロブ外周面側にて鈍くなる。このた
め、カムロブ外周面の焼き入れが甘くなるおそれがあ
る。このことから、焼き嵌め温度は、焼き入れ温度未満
の温度であることが焼き入れが甘くなるのを防止する上
で好ましい。更に、焼き嵌め温度は、焼き嵌めが可能な
温度範囲内にあっても、焼き入れ温度よりも十分に低温
側に離れた範囲に設定した方が、上述した理由によりカ
ムロブ外周面の焼き入れのためには好ましい。
【０１７０】請求項３に示したごとく、加熱工程とし
て、例えば、カムロブの外周面側から加熱することによ
りカムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱
することとした場合、次のような効果がある。
て、例えば、カムロブの外周面側から加熱することによ
りカムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共にカ
ムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に加熱
することとした場合、次のような効果がある。
【０１７１】すなわち、カムロブの外周面から加熱する
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
ことで、外周面を焼き入れ温度に昇温させた時点で、シ
ャフト嵌入孔の内周面を焼き入れ温度より低温とするこ
とができる。そして、焼き嵌め温度は焼き入れ温度より
も低い温度範囲も含むことから、加熱によるカムロブの
外周面の昇温速度を調整することにより、カムロブの外
周面が焼き入れ温度に達したと同時に、シャフト嵌入孔
の内周面の温度を焼き嵌め温度に到達させることができ
る。このように外周面から適切な昇温速度で加熱するこ
とで、容易にカムロブの外周面を焼き入れ温度に、カム
ロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度にするこ
とができる。
【０１７２】請求項４に示したごとく、前記加熱として
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現した場合には、次のよう
な効果がある。例えば、誘導加熱の１つとして高周波加
熱を行えば、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調
整することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、
同時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温
度にすることができる。
は、例えば、誘導加熱によりなされることにより、カム
ロブの外周面からの加熱を実現した場合には、次のよう
な効果がある。例えば、誘導加熱の１つとして高周波加
熱を行えば、高周波の周波数、加熱電力、加熱時間を調
整することで、カムロブの外周面を焼き入れ温度にし、
同時にカムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温
度にすることができる。
【０１７３】請求項５に記載のカムシャフト製造方法で
は、嵌入工程の前に、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めする位置決め工程が実行される。この
位置決め工程において、もし温度調整手段にて焼き嵌め
温度が維持されていなければ、すなわち、従来のように
焼き嵌めが行われるとしたら、直前で行われる温度調整
工程では、カムロブの位置決め工程での冷却を考慮し
て、焼き嵌め温度よりもかなり高温に加熱しておく必要
がある。このように焼き嵌め温度より高温にすると、焼
き戻しが生じてカムロブの外周面の硬度が低下してしま
う。しかし、本カムシャフト製造方法では、位置決め工
程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温
度を維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度
調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよ
く、余分な昇温は不要である。したがって、カムロブの
外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪影響を
及ぼすことはない。
は、嵌入工程の前に、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めする位置決め工程が実行される。この
位置決め工程において、もし温度調整手段にて焼き嵌め
温度が維持されていなければ、すなわち、従来のように
焼き嵌めが行われるとしたら、直前で行われる温度調整
工程では、カムロブの位置決め工程での冷却を考慮し
て、焼き嵌め温度よりもかなり高温に加熱しておく必要
がある。このように焼き嵌め温度より高温にすると、焼
き戻しが生じてカムロブの外周面の硬度が低下してしま
う。しかし、本カムシャフト製造方法では、位置決め工
程でも温度調整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温
度を維持しておけるので、位置決め工程の直前での温度
調整工程では、ほぼ焼き嵌め温度に加熱するのみでよ
く、余分な昇温は不要である。したがって、カムロブの
外周面が焼き戻されることはなく、焼き入れに悪影響を
及ぼすことはない。
【０１７４】また、このように、位置決め工程で温度調
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。更に、温度調整工程では、カムロブを加熱するた
めの加熱炉等を従来よりも低温にしておくことができ、
温度調整手段にてエネルギーを消費することを加味して
も、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。したが
って、省エネルギー効果も高く、空気中に放出する熱エ
ネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
整手段により焼き嵌め温度にカムロブの温度を維持して
おけるので、カムロブの温度管理が容易であり、位置決
め工程でのカムロブの冷却速度を気にしなくてもよくな
り、嵌入工程の実行タイミングに余裕ができ、安定した
作業により歩留まりが向上するという副次的な効果を生
じる。更に、温度調整工程では、カムロブを加熱するた
めの加熱炉等を従来よりも低温にしておくことができ、
温度調整手段にてエネルギーを消費することを加味して
も、トータルの消費エネルギーは少なくて済む。したが
って、省エネルギー効果も高く、空気中に放出する熱エ
ネルギーも少ないので、地球環境上も好ましい。
【０１７５】請求項６に記載のカムシャフト製造方法
は、位置決め工程の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇
温させている。そして、その後、位置決めされているカ
ムロブは焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項５で述べたと同様の作用効果を生じる。
は、位置決め工程の後にカムロブを焼き嵌め温度まで昇
温させている。そして、その後、位置決めされているカ
ムロブは焼き嵌め温度に維持されている。したがって、
請求項５で述べたと同様の作用効果を生じる。
【０１７６】請求項７に示したごとく、前記冷却工程と
して、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入さ
れたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を行うこ
ととすれば、温度調整手段からの熱量を受けることがな
くなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込んで急
速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一体化
されたカムシャフトを迅速に製造することができる。
して、嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入さ
れたカムロブと温度調整手段とを分離する工程を行うこ
ととすれば、温度調整手段からの熱量を受けることがな
くなるとともに、カムロブの周囲に空気が流れ込んで急
速にカムロブとシャフトとが冷却されて、強固に一体化
されたカムシャフトを迅速に製造することができる。
【０１７７】請求項８に記載のカムシャフト製造方法
は、請求項５，６，７の構成に対して、複数のカムロブ
を１本のシャフトに同時に嵌入する点が異なる。したが
って、請求項５，６，７に述べた効果と共に、次の効果
を生じる。
は、請求項５，６，７の構成に対して、複数のカムロブ
を１本のシャフトに同時に嵌入する点が異なる。したが
って、請求項５，６，７に述べた効果と共に、次の効果
を生じる。
【０１７８】すなわち、従来のごとく、温度調整手段を
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。しかし、本カムシャフト製造方法は、温
度調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
用いない状況では、複数のカムロブを一列に配置して、
そのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させる場合には、
それぞれのカムロブの冷却状態は、カムロブの位置決め
順や位置決め位置によって異なる。このため、すべての
カムロブにシャフトを同時に嵌入したとしても、カムロ
ブ毎に温度条件が異なってしまう。すなわち、嵌入され
たカムロブ毎にその温度が異なることにより、カムロブ
から受ける熱量もシャフトの位置に応じて異なることに
なる。そのため位置によりシャフトの熱膨張に差異が生
じて、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低下する
おそれがある。しかし、本カムシャフト製造方法は、温
度調整手段を用いているので、シャフトの嵌入時におい
て、カムロブの温度はカムロブの位置決め順や位置決め
位置にかかわらず、焼き嵌め温度として同じレベルに維
持されている。このため、シャフトの熱膨張は位置によ
り差がなく、軸方向のカムロブの取り付け位置精度が低
下することはない。
【０１７９】また、複数のカムロブを同時にシャフトに
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
取り付けることができるので、生産性が向上して低コス
トを実現できると共に、カムロブ間の相対的位置も精度
よく設定されることから、カムロブの回転方向での取り
付け精度も向上する。
【０１８０】請求項９に記載のカムシャフト製造方法
は、位置決め工程の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め
温度まで昇温させている。そして、その後、位置決めさ
れているカムロブはすべて焼き嵌め温度に維持されてい
る。したがって、請求項８で述べたと同様の作用効果を
生じる。
は、位置決め工程の後に、すべてのカムロブを焼き嵌め
温度まで昇温させている。そして、その後、位置決めさ
れているカムロブはすべて焼き嵌め温度に維持されてい
る。したがって、請求項８で述べたと同様の作用効果を
生じる。
【０１８１】請求項１０に示したごとく、カムロブとし
て３次元カムロブを用いれば、特に請求項８，９のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い３次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
て３次元カムロブを用いれば、特に請求項８，９のごと
くに一度で複数のカムロブを焼き嵌めする場合は、前述
した理由により軸方向のカムロブの取り付け位置精度が
高い３次元カムシャフトを製造することができる。この
ことから、特に、３次元カムの軸方向の位置調節による
リフト量の調節も高精度を実現することができる。
【０１８２】請求項１１に記載のカムロブ位置決め治具
は、前述したカムシャフト製造方法の位置決め工程で用
いられることにより、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めすることができ、上述した効果を生じ
させることができる。
は、前述したカムシャフト製造方法の位置決め工程で用
いられることにより、温度調整工程にて温度調整された
カムロブを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持し
た状態で位置決めすることができ、上述した効果を生じ
させることができる。
【０１８３】なお、請求項１２に示したごとくカムシャ
フト製造装置を構成することにより、請求項１のカムシ
ャフト製造方法を実現する装置として用いることができ
る。また、請求項１３に示したごとくカムシャフト製造
装置を構成することにより、請求項２のカムシャフト製
造方法を実現する装置として用いることができる。ま
た、請求項１４に示したごとくカムシャフト製造装置を
構成することにより、請求項３のカムシャフト製造方法
を実現する装置として用いることができる。また、請求
項１５に示したごとくカムシャフト製造装置を構成する
ことにより、請求項４のカムシャフト製造方法を実現す
る装置として用いることができる。また、請求項１６に
示したごとくカムシャフト製造装置を構成することによ
り、請求項５，６のカムシャフト製造方法を実現する装
置として用いることができる。また、請求項１７に示し
たごとくカムシャフト製造装置を構成することにより、
請求項７のカムシャフト製造方法を実現する装置として
用いることができる。また、請求項１８に示したごとく
カムシャフト製造装置を構成することにより、請求項
８，９のカムシャフト製造方法を実現する装置として用
いることができる。また、請求項１９に示したごとくカ
ムシャフト製造装置を構成することにより、請求項１０
のカムシャフト製造方法を実現する装置として用いるこ
とができる。
フト製造装置を構成することにより、請求項１のカムシ
ャフト製造方法を実現する装置として用いることができ
る。また、請求項１３に示したごとくカムシャフト製造
装置を構成することにより、請求項２のカムシャフト製
造方法を実現する装置として用いることができる。ま
た、請求項１４に示したごとくカムシャフト製造装置を
構成することにより、請求項３のカムシャフト製造方法
を実現する装置として用いることができる。また、請求
項１５に示したごとくカムシャフト製造装置を構成する
ことにより、請求項４のカムシャフト製造方法を実現す
る装置として用いることができる。また、請求項１６に
示したごとくカムシャフト製造装置を構成することによ
り、請求項５，６のカムシャフト製造方法を実現する装
置として用いることができる。また、請求項１７に示し
たごとくカムシャフト製造装置を構成することにより、
請求項７のカムシャフト製造方法を実現する装置として
用いることができる。また、請求項１８に示したごとく
カムシャフト製造装置を構成することにより、請求項
８，９のカムシャフト製造方法を実現する装置として用
いることができる。また、請求項１９に示したごとくカ
ムシャフト製造装置を構成することにより、請求項１０
のカムシャフト製造方法を実現する装置として用いるこ
とができる。
【図１】 実施の形態１における３次元カムシャフトの
製造に用いられる３次元カムロブの平面図。
製造に用いられる３次元カムロブの平面図。
【図２】 同３次元カムロブの底面図。
【図３】 同３次元カムロブの縦断面図。
【図４】 実施の形態１における３次元カムシャフトの
部分斜視図。
部分斜視図。
【図５】 図４の３次元カムシャフトの上下を反転させ
た３次元カムシャフトの部分斜視図。
た３次元カムシャフトの部分斜視図。
【図６】 実施の形態１における３次元カムシャフト製
造装置を示す縦断面図。
造装置を示す縦断面図。
【図７】 実施の形態１の加熱工程にてなされる３次元
カムロブの温度分布説明図。
カムロブの温度分布説明図。
【図８】 実施の形態１における３次元カムシャフトの
製造手順を表す説明図。
製造手順を表す説明図。
【図９】 実施の形態１における３次元カムシャフトの
製造手順を表す説明図。
製造手順を表す説明図。
【図１０】 実施の形態１における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図１１】 実施の形態１における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図１２】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の製造に用いられる３次元カムロブ構造の説明図。
の製造に用いられる３次元カムロブ構造の説明図。
【図１３】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の部分斜視図。
の部分斜視図。
【図１４】 実施の形態２におけるカムロブ位置決め治
具の構造を示す説明図。
具の構造を示す説明図。
【図１５】 実施の形態２における３次元カムシャフト
製造装置を示す縦断面図。
製造装置を示す縦断面図。
【図１６】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図１７】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図１８】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図１９】 実施の形態２における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図２０】 実施の形態３における基準板の縦断面図。
【図２１】 実施の形態３における基準板の縦断面図。
【図２２】 実施の形態３における３次元カムシャフト
製造装置を示す縦断面図。
製造装置を示す縦断面図。
【図２３】 実施の形態３における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図２４】 実施の形態３における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図２５】 実施の形態３における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図２６】 実施の形態３における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図２７】 実施の形態４における３次元カムシャフト
製造装置の構成説明図。
製造装置の構成説明図。
【図２８】 実施の形態４におけるカムロブ位置決め治
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
【図２９】 実施の形態４におけるカムロブ位置決め治
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
具および基準板の構成を示す部分斜視図。
【図３０】 実施の形態４における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図３１】 実施の形態４における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図３２】 実施の形態４における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
【図３３】 実施の形態４における３次元カムシャフト
の製造手順を表す説明図。
の製造手順を表す説明図。
１０…３次元カムシャフト製造装置、１１，１１’…３
次元カムロブ、１１ａ…カムノーズ、１１ｂ，１１ｂ’
…外周面、１１ｃ…内周面、１２，１２’…シャフト嵌
入孔、１３，１３’…挿通孔、１４，１５…突起１４，
１５、１４…突起、１６…シャフト、１７…嵌入穴、１
８…ピン、１９…チャック、２０…治具基盤２０、２０
ａ…基準板、２１…貫通孔、２２…センタピン、２３…
スプリング、２４…位相決めピン、２５…クランパ、２
６…高周波コイル、２７…温度センサ、２８…温度制御
装置、２９…高周波電源、１０９…３次元カムシャフト
製造装置、１１０…３次元カムシャフト、１１１，１１
１’…３次元カムロブ、１１１ａ…上端面、１１１ｂ…
中間位置、１１１ｃ…下端面、１１１ｄ…ノーズ、１１
１ｅ…外周面、１１１ｆ…下端面、１１２…平行部、１
１３…シャフト嵌入孔、１１４…シャフト、１１５，１
１６…治具、１１７，１１８…Ｖ字溝、１１９…基盤、
１２０…基準板、１２０ａ，１２０ｂ…ヒータ、１２０
ｃ…温度センサ、１２０ｄ…温度維持回路、１２１…
孔、１２２…クランパ、１２３…チャック、１２４…ピ
ン、１２６…挿入穴、２０２…３次元カムシャフト製造
装置、２２０…基準板、２２０ａ，２２０ｂ…ヒータ、
２２０ｃ…温度センサ、２２０ｄ…温度維持回路、２２
０ｓ…載置面、２２０ｔ，２２０ｕ…ピン収容孔、２３
０，２３２…カムロブ持ち上げ機構、２３０ａ，２３２
ａ…可動ピン、２３０ｂ，２３２ｂ…第１油圧室、２３
０ｃ，２３２ｃ…第２油圧室、２３０ｄ，２３２ｄ…摺
動端部、２３４…油圧源、２３６…油圧回路、３１０…
３次元カムシャフト製造装置、３１４…シャフト、３４
２，３４４，３４６，３４８…カムロブ、３４２ａ，３
４４ａ，３４６ａ，３４８ａ…底面、３４２ｂ，３４４
ｂ，３４６ｂ，３４８ｂ…シャフト嵌入孔、３５０…基
台、３５２，３５３，３５４，３５５，３５６，３５
７，３５８，３５９…治具用支持アーム、３６０，３６
１，３６２，３６３，３６４，３６５，３６６，３６７
…カムロブ位置決め治具、３６０ａ，３６１ａ，３６２
ａ，３６３ａ，３６４ａ，３６５ａ，３６６ａ，３６７
ａ…溝、３６８，３７０，３７２，３７４…カムロブ配
置穴、３７５，３７６，３７７，３７８，３７９，３８
０，３８１，３８２…基準板用支持アーム、３８３，３
８４，３８５，３８６，３８７，３８８，３８９，３９
０…基準板、３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６
ａ，３８７ａ，３８８ａ，３８９ａ，３９０ａ…溝、３
８３ｂ，３８４ｂ，３８５ｂ，３８６ｂ，３８７ｂ，３
８８ｂ，３８９ｂ，３９０ｂ…ヒータ、３８３ｃ，３８
４ｃ，３８５ｃ，３８６ｃ，３８７ｃ，３８８ｃ，３８
９ｃ，３９０ｃ…温度センサ、３８３ｓ，３８４ｓ，３
８５ｓ，３８６ｓ，３８７ｓ，３８８ｓ，３８９ｓ，３
９０ｓ…載置面、３８４ｂ，３８６ｂ，３８８ｂ，３９
０ｂ…ヒータ、３９２，３９４，３９６，３９８…シャ
フト貫通孔、４００，４０２，４０４，４０６，４０
８，４１０，４１２，４１４…断熱体、４１６，４１
８，４２０，４２２，４２４，４２６，４２８，４３０
…揺動機構、４４０…温度維持回路、４５０…３次元カ
ムシャフト。
次元カムロブ、１１ａ…カムノーズ、１１ｂ，１１ｂ’
…外周面、１１ｃ…内周面、１２，１２’…シャフト嵌
入孔、１３，１３’…挿通孔、１４，１５…突起１４，
１５、１４…突起、１６…シャフト、１７…嵌入穴、１
８…ピン、１９…チャック、２０…治具基盤２０、２０
ａ…基準板、２１…貫通孔、２２…センタピン、２３…
スプリング、２４…位相決めピン、２５…クランパ、２
６…高周波コイル、２７…温度センサ、２８…温度制御
装置、２９…高周波電源、１０９…３次元カムシャフト
製造装置、１１０…３次元カムシャフト、１１１，１１
１’…３次元カムロブ、１１１ａ…上端面、１１１ｂ…
中間位置、１１１ｃ…下端面、１１１ｄ…ノーズ、１１
１ｅ…外周面、１１１ｆ…下端面、１１２…平行部、１
１３…シャフト嵌入孔、１１４…シャフト、１１５，１
１６…治具、１１７，１１８…Ｖ字溝、１１９…基盤、
１２０…基準板、１２０ａ，１２０ｂ…ヒータ、１２０
ｃ…温度センサ、１２０ｄ…温度維持回路、１２１…
孔、１２２…クランパ、１２３…チャック、１２４…ピ
ン、１２６…挿入穴、２０２…３次元カムシャフト製造
装置、２２０…基準板、２２０ａ，２２０ｂ…ヒータ、
２２０ｃ…温度センサ、２２０ｄ…温度維持回路、２２
０ｓ…載置面、２２０ｔ，２２０ｕ…ピン収容孔、２３
０，２３２…カムロブ持ち上げ機構、２３０ａ，２３２
ａ…可動ピン、２３０ｂ，２３２ｂ…第１油圧室、２３
０ｃ，２３２ｃ…第２油圧室、２３０ｄ，２３２ｄ…摺
動端部、２３４…油圧源、２３６…油圧回路、３１０…
３次元カムシャフト製造装置、３１４…シャフト、３４
２，３４４，３４６，３４８…カムロブ、３４２ａ，３
４４ａ，３４６ａ，３４８ａ…底面、３４２ｂ，３４４
ｂ，３４６ｂ，３４８ｂ…シャフト嵌入孔、３５０…基
台、３５２，３５３，３５４，３５５，３５６，３５
７，３５８，３５９…治具用支持アーム、３６０，３６
１，３６２，３６３，３６４，３６５，３６６，３６７
…カムロブ位置決め治具、３６０ａ，３６１ａ，３６２
ａ，３６３ａ，３６４ａ，３６５ａ，３６６ａ，３６７
ａ…溝、３６８，３７０，３７２，３７４…カムロブ配
置穴、３７５，３７６，３７７，３７８，３７９，３８
０，３８１，３８２…基準板用支持アーム、３８３，３
８４，３８５，３８６，３８７，３８８，３８９，３９
０…基準板、３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６
ａ，３８７ａ，３８８ａ，３８９ａ，３９０ａ…溝、３
８３ｂ，３８４ｂ，３８５ｂ，３８６ｂ，３８７ｂ，３
８８ｂ，３８９ｂ，３９０ｂ…ヒータ、３８３ｃ，３８
４ｃ，３８５ｃ，３８６ｃ，３８７ｃ，３８８ｃ，３８
９ｃ，３９０ｃ…温度センサ、３８３ｓ，３８４ｓ，３
８５ｓ，３８６ｓ，３８７ｓ，３８８ｓ，３８９ｓ，３
９０ｓ…載置面、３８４ｂ，３８６ｂ，３８８ｂ，３９
０ｂ…ヒータ、３９２，３９４，３９６，３９８…シャ
フト貫通孔、４００，４０２，４０４，４０６，４０
８，４１０，４１２，４１４…断熱体、４１６，４１
８，４２０，４２２，４２４，４２６，４２８，４３０
…揺動機構、４４０…温度維持回路、４５０…３次元カ
ムシャフト。
Claims (19)
- 【請求項１】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフトを
焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する方法
であって、 カムロブの外周面を焼き入れ温度に加熱すると共に、前
記カムロブのシャフト嵌入孔の内周面を焼き嵌め温度に
加熱する加熱工程と、 前記加熱工程にて加熱された前記カムロブのシャフト嵌
入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。 - 【請求項２】 前記焼き嵌め温度は、前記焼き入れ温度
未満の温度であることを特徴とする請求項１記載のカム
シャフト製造方法。 - 【請求項３】 前記加熱工程は、前記カムロブの外周面
側から加熱することによりなされることを特徴とする請
求項１または２記載のカムシャフト製造方法。 - 【請求項４】 加熱は、誘導加熱によりなされることを
特徴とする請求項３記載のカムシャフト製造方法。 - 【請求項５】 外周面が焼き入れされたカムロブのシャ
フト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカム
シャフトを製造する方法であって、 カムロブをほぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整工
程と、 前記温度調整工程にて温度調整された前記カムロブを、
温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状態で位置
決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
のシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび前記
シャフトを冷却する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。 - 【請求項６】 外周面が焼き入れされたカムロブのシャ
フト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカム
シャフトを製造する方法であって、 カムロブを位置決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
を、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調整する温
度調整工程と、 前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調整されてい
る前記カムロブのシャフト嵌入孔に、シャフトを嵌入す
る嵌入工程と、 前記嵌入工程にて一体にされた前記カムロブおよび前記
シャフトを冷却する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。 - 【請求項７】 前記冷却工程は、前記嵌入工程にてシャ
フト嵌入孔にシャフトが嵌入された前記カムロブと前記
温度調整手段とを分離することにより行われることを特
徴とする請求項５または６記載のカムシャフト製造方
法。 - 【請求項８】 外周面が焼き入れされた複数のカムロブ
の各シャフト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより
組み付けてカムシャフトを製造する方法であって、 各カムロブをほぼ焼き嵌め温度に温度調整する温度調整
工程と、 前記温度調整工程にて温度調整された前記カムロブのす
べてを、温度調整手段により焼き嵌め温度を維持した状
態で一列に位置決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記すべての
カムロブのシャフト嵌入孔に、同時に、１本のシャフト
を嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入され
た前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に
分離する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。 - 【請求項９】 外周面が焼き入れされた複数のカムロブ
の各シャフト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めにより
組み付けてカムシャフトを製造する方法であって、 すべてのカムロブを一列に位置決めする位置決め工程
と、 前記位置決め工程にて位置決めされている前記カムロブ
のすべてを、温度調整手段により焼き嵌め温度に温度調
整する温度調整工程と、 前記温度調整工程にて焼き嵌め温度に温度調整されてい
る前記すべてのカムロブのシャフト嵌入孔に、同時に、
１本のシャフトを嵌入する嵌入工程と、 前記嵌入工程にてシャフト嵌入孔にシャフトが嵌入され
た前記すべてのカムロブと前記温度調整手段とを同時に
分離する冷却工程と、 を行うことを特徴とするカムシャフト製造方法。 - 【請求項１０】 前記カムロブは、３次元カムロブであ
ることを特徴とする請求項１〜９のいずれか記載のカム
シャフト製造方法。 - 【請求項１１】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフト
を焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する際
に、前記カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位
置決め装置であって、 前記シャフト嵌入位置に位置決めされたカムロブの温度
を焼き嵌め温度に維持する温度調整手段を備えたことを
特徴とするカムロブ位置決め装置。 - 【請求項１２】 カムロブのシャフト嵌入孔にシャフト
を焼き嵌めにより組み付けてカムシャフトを製造する装
置であって、 カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手
段と、 前記位置決め手段にて位置決めされている前記カムロブ
を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段による加熱処理を、前記カムロブの外周面
を焼き入れ温度とし、前記カムロブのシャフト嵌入孔の
内周面を焼き嵌め温度となるように制御する加熱制御手
段と、 前記位置決め手段にて位置決めされ、前記加熱制御手段
により制御された前記加熱手段にて加熱された前記カム
ロブのシャフト嵌入孔にシャフトを嵌入させるシャフト
嵌入手段と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。 - 【請求項１３】 前記焼き嵌め温度は、前記焼き入れ温
度未満の温度であることを特徴とする請求項１２記載の
カムシャフト製造装置。 - 【請求項１４】 前記加熱手段は、前記カムロブの外周
面側から加熱することを特徴とする請求項１２または１
３記載のカムシャフト製造装置。 - 【請求項１５】 前記加熱手段は、誘導加熱装置である
ことを特徴とする請求項１４記載のカムシャフト製造装
置。 - 【請求項１６】 外周面が焼き入れされたカムロブのシ
ャフト嵌入孔にシャフトを焼き嵌めにより組み付けてカ
ムシャフトを製造する装置であって、 カムロブをシャフト嵌入位置に位置決めする位置決め手
段と、 前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位置決めされ
たカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温度調整手
段と、 前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記カムロブのシャ
フト嵌入孔に、シャフトを嵌入させるシャフト嵌入手段
と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。 - 【請求項１７】 請求項１６記載のカムシャフト製造装
置の構成に対して、 前記シャフト嵌入手段にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入された前記カムロブと前記温度調整手段とを分離す
る冷却手段を加えたことを特徴とするカムシャフト製造
装置。 - 【請求項１８】 外周面が焼き入れされた複数のカムロ
ブの各シャフト嵌入孔に１本のシャフトを焼き嵌めによ
り組み付けてカムシャフトを製造する装置であって、 すべてのカムロブをシャフト嵌入位置に一列に位置決め
する位置決め手段と、 前記位置決め手段にてシャフト嵌入位置に位置決めされ
たすべてのカムロブの温度を焼き嵌め温度に維持する温
度調整手段と、 前記位置決め工程にて位置決めされ、前記温度調整手段
にて焼き嵌め温度に維持されている前記すべてのカムロ
ブのシャフト嵌入孔に、同時に、１本のシャフトを嵌入
させるシャフト嵌入手段と、 前記シャフト嵌入手段にてシャフト嵌入孔にシャフトが
嵌入された前記すべてのカムロブと前記温度調整手段と
を同時に分離する冷却手段と、 を備えたことを特徴とするカムシャフト製造装置。 - 【請求項１９】 前記カムロブは、３次元カムロブであ
ることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか記載の
カムシャフト製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956198A JPH11210413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | カムシャフト製造方法、カムロブ位置決め装置およびカムシャフト製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956198A JPH11210413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | カムシャフト製造方法、カムロブ位置決め装置およびカムシャフト製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11210413A true JPH11210413A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11723713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP956198A Pending JPH11210413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | カムシャフト製造方法、カムロブ位置決め装置およびカムシャフト製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11210413A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002096596A1 (de) * | 2001-05-29 | 2002-12-05 | Reiner Dorner | Verfahren zur drehfesten befestigung von triebteilen auf wellen |
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| CN102536561A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-04 | 绵阳华晨瑞安汽车零部件有限公司 | 用于高压共轨油泵的凸轮轴、其制造方法及其过盈装配设备 |
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| JP2014173603A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Mahle Internatl Gmbh | 少なくとも１つの機能部品を位置決めする装置 |
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| WO2016096206A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. | Driveshaft |
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| EP3162495A1 (de) * | 2015-10-27 | 2017-05-03 | Mahle International GmbH | Vorrichtung zum erwärmen mehrerer funktionselemente |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP956198A patent/JPH11210413A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102536561A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-04 | 绵阳华晨瑞安汽车零部件有限公司 | 用于高压共轨油泵的凸轮轴、其制造方法及其过盈装配设备 |
| DE112012005954B4 (de) * | 2012-02-28 | 2016-11-10 | Mianyang Brilliance Ruian automotive Components Co., Ltd. | Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle für eine Hochdruck-Common-Rail-Ölpumpe sowie zugehörige Nockenwelle |
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| US10421162B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-09-24 | Mahle International Gmbh | Device for heating a plurality of functional elements |
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