JPS59150624A - 中空カムシヤフトの製造方法 - Google Patents

中空カムシヤフトの製造方法

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Publication number
JPS59150624A
JPS59150624A JP58024715A JP2471583A JPS59150624A JP S59150624 A JPS59150624 A JP S59150624A JP 58024715 A JP58024715 A JP 58024715A JP 2471583 A JP2471583 A JP 2471583A JP S59150624 A JPS59150624 A JP S59150624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow
shaft
journal
cam
hollow shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP58024715A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Kano
眞 加納
Yasuji Sotozono
保治 外園
Masaji Arita
有田 正司
Shunsuke Suzuki
俊輔 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP58024715A priority Critical patent/JPS59150624A/ja
Publication of JPS59150624A publication Critical patent/JPS59150624A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/84Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
    • B21D53/845Making camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、中空シャフトに所定数のカムを固着した中
空カムシャフトの製造方法に関する。
この種の中空カムシャフトの製造方法としては、例えば
特公昭46−7644号公報に開示されているように、
バルジ成形型の成形空間内に中空カムピースを配設する
と共に、前記゛中空カムピースに中空シャフトを嵌挿し
、前記中空シャフト内を加圧φ拡管するバルジ成形によ
り中空シャフトと中空カムピースとを固着する方法があ
る。
しかしながら、このような従来の中空カムシャフトの製
造方法にあっては、中空シャフトを常温のままでバルジ
成形により加圧・拡管するようにしていたため、冷間引
抜成形されたままの変形抵抗の大きな中空シャフトを加
圧し拡管するにはかなり大きなバルジ成形圧が必要とな
り、バルジ成形型をそれに見合ったかなり頑丈なもとに
せねばならないと同時に加圧能力の大きな流体圧発生装
置が必要となり、しかも大きなバルジ成形圧が加わるた
めに中空カムピースに亀裂や破壊を生じるおそれがある
という問題点を有していた。
この発明は、上記したような従来の問題点に着目してな
されたもので、バルジ成形圧が比較的小さくとも中空シ
ャフトと中空カムピースとの間で十分な固着力が得られ
る中空カムシャフトの製造方法を提供することを目的と
している。
この発明による中空カムシャフトの製造方法は、加熱手
段を備えたバルジ成形型の成形空間内に、中空カムピー
スおよび場合によっては中空ジャーナル、中空エンドピ
ースを配設すると共に、前記中空カムピースおよび場合
によっては中空ジャーナル、中空エンドピースに中空シ
ャフトを嵌装し、前記中空シャフトを加熱した状態で前
記中空シャフト内を加圧・拡管するバルジ成形により前
記中空シャフトと中空カムピースおよび場合によっては
中空ジャーナル、中空エンドピースとを固着するように
したことを特徴としている。
次に、この発明の実施態様を図面に基づいて詳細に説明
する。
第1図ないし第5図はこの発明の一実施態様を示す図で
あって、第1図に示すバルジ成形型1は、二つの成形用
割型2,3を備えている。再成形用割型2,3は、素材
中空シャフト4とほぼ同径で且つ成形空間20を形成す
る半円状四部21.31、形成すべきカムの形状に対応
した形状のカム四部22,32、ジャーナル部の形状に
対応した形状のジャーナル凹部23.33をそれぞれ備
えている。また、上記再成形用割型2,3には、それぞ
れ半円状凹部21,31と平行に穴42を穿設し、該穴
42に円筒状のアルミナ管43を嵌装し、そのアルミナ
’ll’43にアルミナ小管44を耐火セメントで接着
し、このアルミナ小管44に発熱体5を通して固定しで
ある。また、アルミナ管43内には発熱体5と平行に測
温用熱電対6を挿通しである。なお、アルミナ管43の
外側には冷却水通路7が設けである。
一方、前記再成形用割型2,3に設けた半円状四部21
.31により形成された成形空間20の両端は塞栓8,
9によって閉塞可能であり、一方の塞栓8には圧力流体
送入管10が固定しである。
第2図および第3図は各々中空カムピース11、中空ジ
ャーナル12を示しており、それぞれ中空孔11a、1
2aを有していると共に、中空孔11a、12ac7)
一部に凹部11b、12bを有している。
第1図に示すようなバルジ成形型lを用いて中空シャフ
ト4と中空カムピース11および中空ジャーナル12と
を固着するに際しては、まず、成形用割型2,3を分割
した状態にしておく。そして、一方の成形用割型3のカ
ム凹部32 、32およびジャーナル四部33に、それ
ぞれ中空カムピース11,11および中空ジャーナル1
2を各々軸心が半円状凹部31の軸心と一致するように
して嵌装し、次いで前記各中空カムピース11゜11お
よび中空ジャーナル12の中空孔11a。
11aおよび12a内に中空シャフト4を貫通させた後
、他方の成形用割型2を被せて、各カム四部22.22
およびジャーナル凹部23を前記中空カムピース11,
11および中空ジャーナル12に嵌装すると共に、半円
状凹部21を中空シャフト4に嵌合する。次に、再成形
用割型2,3の両端部を塞栓8,9で塞いだのち、発熱
体5に通電し、熱電対6によって測温しながら再成形用
割型2,3等を所定の温度に加熱する。
続いて、成形用割型2,3を固定したのち、再成形用割
型2,3、中空シャフト4、中空カムピース11,11
、中空ジャーナル12等が加熱された状態において、圧
力流体送入v10より中空シャフト4内に流体例えば水
を衝撃的に圧送し、成形用割型2,3と中空シャフト4
との間で形成された空間部分、中空カムピース11゜1
1の中空孔11a、llaおよび凹部11b。
11bと中空シャフト4との間で形成された空間部分、
中空ジャーナル12の中空孔12aおよび凹部12bと
中空シャフト4との間で形成された空間部分において中
空シャフト4を拡管させることによって、中空シャフト
4を変形させて、中空カムピース11および中空ジャー
ナル12に密着させる。固着後には、冷却水通路7内に
冷却水を流すことによって冷却を促進し、次いで成形用
割型2−13を分割することにより、第4図および第5
図に示すような中空カムシャフト30を得る。
なお、第1図においては、両カムピース11゜11のカ
ムノーズ方向が180’異なっている状態を示している
が、これは図示を明瞭にするためであり、第4図に示す
カムノーズの向きが実際的である。
上記したバルジ成形の際の加熱温度は、中空シャフト4
や中空カムピース11.中空ジャーナル12等の材質に
よっても異なるが、中空シャフト4が機械構造用炭素鋼
鋼管(JIS  STKM13A)である場合の変形抵
抗の温度依存性は第1表に示すごとくであり、したがっ
て、200〜600″C程度とすることが好ましい。す
なわち、加熱温度が低すぎると変形抵抗の減少が小さく
、高いバルジ成形圧力を必要とし、その分だけ成形型l
を頑丈なものにせねばならないと同時に、中空カムピー
ス11や中空ジャーナル12の靭性を高めておく(一般
に靭性を高めると耐摩耗性が低下する傾向にある。)必
要があり、他方、加熱温度がある程度以上高くなっても
変形抵抗の減少はさほど大きくなく、かえってバルジ成
形後の冷却に時間を要することとなる。
また、上記加熱は中空カムピース11や中空ジャーナル
12に焼入れ材(通常焼入れ材、浸炭、窒化焼入れ材等
)を用いた場合の焼もどしに併用することも可能であり
、この場合には各材質によっても異なるが、通常行われ
る焼もどし温度範囲例えば300〜800℃程度に加熱
する。
第1表 さらに、発熱体5としては、ニクロム線や炭化けい素棒
などの抵抗発熱体を使用できるほか、高周波誘導や磁気
誘導などの加熱手段を用いることもできる。
また、中空カムピース11および中空ジャーナル12は
同一材質の溶製材(鋳鉄等)や焼結材からなるもののほ
か、第6図に示すように、内周部(lie)が高靭性の
溶製材または焼結材からなり、外周部(lid)が高耐
摩耗性の焼結材からなる二層構造のものであってもよい
次に、実施例について説明する。
第1図に示すバルジ成形型1を使用し、成形用割型2,
3を分割した状態で一方の成形用割型3のカム凹部32
,32およびジャーナル凹部33内に、Fe−1,5重
量%Cu−0,7重量%Cよりなる焼結焼入れ中空カム
ピース11,11および中空ジャーナル12を嵌挿し、
次いで中空カムピース11.11(7)中空孔11a、
llaおよび中空ジャーナル12の中空孔12aに機械
構造用炭素鋼鋼管(JIS  STKM  13A;成
分は第2表に示す。)よりなる中空シャフト4を貫通さ
せたのち、他方の成形用割型2を被せてカム凹部22,
22およびジャーナル四部32に前記中空カムピース1
1,11および中空ジャーナル12を嵌合すると共に半
円状凹部21に中空シャフト4を嵌合した。
次に再成形用割型2,3の端部を塞栓8,9によって塞
ぐと共に再成形用割型2,3を固定したのち、圧力流体
送入管10より窒素ガスを導入しなから発熱体5に通電
し、熱電対6により温度を測定して600℃で30分間
保持した。続いて窒素ガスの導入を止め、直ちに送入管
10より圧力流体として水を圧送し、中空シャフト4を
加圧拳拡管するバルジ成形を行った。
第    2    表 [ このようにしてV’4られた中空カムシャフト30は、
中空シャフト4に中空カムピース11および中空ジャー
ナル12がしっかりと固着しており、内燃機関用のカム
シャフトとして十分使用に耐え得るものであった。また
、加熱によってカムピース11およびジャーナル12は
共に適切に焼もどしされており、良好な耐摩耗性を有し
ていた。
以上説明してきたように、この発明によれば、中空カム
シャフトを製造するに際して、加熱手段を備えたバルジ
成形型の成形空間内に中空カムピースを配設すると共に
、前記中空カムピースに中空シャフトを嵌装し、前記中
空シャフトを加熱した状態で前記中空シャフト内を加圧
・拡管するバルジ成形により前記中空シャフトと中空カ
ムピースとを固着するようにしたから、冷管引抜された
ままの変形抵抗の大きな中空シャフトを素材として用い
たときでもバルジ成形圧が比較的小さくて済み、バルジ
成形圧を小さくしたときでも中空シャフトと中空カムピ
ース場合によっては中空ジャーナルおよび中空エンドピ
ースとの間で十分1 第 な固着力を得ることができ、バルジ成形圧を低下しうる
分だけ成形型の構造を簡素化できると同時に加圧流体発
生装置の能力低減が可能であり、加えて中空カムピース
等に焼結材を用いたときでもバルジ成形によって割れが
生ずるのを防ぐことができるなどのすぐれた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施態様において使用したバルジ成
形型の縦断面説明図、第2図および第3図は各々中空カ
ムピースおよび中空ジャーナルの正面図、第4図および
第5図は各々中空カムシャフトの部分斜視図および断面
図、第6図は中空カムピースの他の例を示す正面図であ
る。 l・・・バルジ成形型、2.3・・・成形用割型、4・
・・中空シャフト、5・・・発熱体(加熱手段)、10
・・・圧力流体送入管、11・・・中空カムピース、1
2・・・中空ジャーナル、20・・・成形空間、21.
31・・・半円状四部、22.23・・・カム四部、2
3 、33・・・ジャーナル四部、30・・・中空カム
シャフト。 2 1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加熱手段を備えたバルジ成形型の成形空間内に中
    空カムピースを配設すると共に、前記中空カムピースに
    中空シャフトを嵌装し、前記中空シャフトを加熱した状
    態で前記中空シャフト内を加圧・拡管するバルジ成形に
    より前記中空シャフトと中空カムピースとを固着するこ
    とを特徴とする中空カムシャフトの製造方法。
JP58024715A 1983-02-18 1983-02-18 中空カムシヤフトの製造方法 Pending JPS59150624A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58024715A JPS59150624A (ja) 1983-02-18 1983-02-18 中空カムシヤフトの製造方法

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JPS59150624A true JPS59150624A (ja) 1984-08-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197022A (ja) * 1987-12-15 1989-08-08 Emitec G Fuer Emissions Technol Mbh 結合方法およびこの方法に適した構成要素
US5038450A (en) * 1988-12-17 1991-08-13 Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh Assembled shaft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197022A (ja) * 1987-12-15 1989-08-08 Emitec G Fuer Emissions Technol Mbh 結合方法およびこの方法に適した構成要素
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