JPS60165306A - カムシヤフトの製造方法 - Google Patents

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】 本発明はカムシャツ１−の製造方法に関し、詳しく，よ
カム。ア、ッ，７−すｔｖ＊（７）組付部品ｉし、、銅
を所定量含有し、嵌合孔を有する固相焼結材を用い、該
組付部品を中空または中実の鋼製のステムの所定位置に
嵌合した後、炉中で焼結することにより、組付部品から
溶出した銅によって組イ」部品とステムを強固に凝固結
合せしめる、簡便、かつ加工性に優れたカムシャフトの
製造方法に関する。

カムロブ、ジャーナル等の組付部品をステム、特に中空
パイプに組み｛＝Ｊけることによってカムシャフトとし
たものが種々提案されており、従来の鋳造等による一体
型のカムシャフトに比較して軽量、高性能なものが実増
している。

これら組付部品とステムとの結合手段としては、鋳造、
溶接、ろう付等があるが、これらの方法は特殊技術の必
要性や変形、歪みの発生、密着度の不足等各々問題があ
り、さらに溶接機械の操作、ろう材の配置作業等の工数
が多く簡便な方法とは言えない。

別の方法として、液相焼結材による組付部品を鋼製の中
空パイプ等のステムに組み付けた後、液相焼結材の収縮
を利用して中空パイプ等のステムに固着させたものがあ
り、特に耐摩耗性において優れ−Ｃいる。しかし、この
カムシャフトは高硬度、高耐摩耗性であるゆえに、寸法
仕上げのために摺動面の研削加二［を行なう際に困難が
生じるという加工上の問題がある。

本発明は、ステムにジャーナル、カムロブ等の組付部品
を簡便に取り付は可能で、かつステムと組付部品の接着
強度に優れると共に、加工性に優れたカムシｒ）］−の
製造方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、この目的に沿って鋭意研究の結果、ジャ
ーナル等の組付部品として固相焼結材を用い、しかもこ
の固相焼結材中に銅を特定量を含有させることによって
、組イ」部品をステムに嵌合させた後、炉中で焼結した
際に、同相焼結材中の銅が溶融浸出し、組付部品とステ
ムの間隙に侵入して両者が凝固結合覆ることを見出し、
この方法が上記目的を満足することを知見して本発明に
到達した。

すなわち本発明は、Ｃｕを１７〜３５重量％含有づる銅
−炭素−鉄系固相焼結材によりなり、嵌合孔を有する組
付部品を、ステムに嵌合組付りたのち、炉中で焼結する
ことを特徴とするカムシャツｌ−の製造方法にある。

本発明においＣは、組付部品として銅を１７〜３５重量
％含有する銅−炭素−鉄系固相焼結材を用いる。なお、
銅は純銅または銅合金のかたちで同相焼結剤中に含有さ
れるが、いずれにしても銅含有量として上記の範囲にあ
ることが必要であり、この固相焼結材中の銅の含有量が
１７重■％未満では組付部品とステムの結合が不充分と
なり、３５重量％を越えて含有しても組付部品とステム
の結合にそれほど寄与Ｖず、コスト増どなり経済的に不
利である。また、本発明に使用する同相焼結材は炭素を
必須成分として含有づるが、好ましい含有量は０．６〜
１．５重量％である。炭素の含有量が０．６重量％未満
では炭化物が少なくなるため耐摩耗性が低下し、１．５
重量％を越えて含有すると炭化物が過多となり、加工性
を害する。また、この固相焼結材中には任意成分として
Ｍｎ、Ｓｔ、Ｎｉ　、ＭＯ等の元素が適宜含有され、強
度、耐摩耗性等の特性を調整することができ、その含有
量は通常０．２〜４．０重量％の範囲である。また、こ
の焼結材においては随伴不純物が微量含有されることは
言うまでもない。本発明においては固相焼結材をステム
に嵌合後、焼結することによって銅が拡散、移動するこ
とから焼結材の空孔率を適宜定めることが必要で、焼結
材の空孔率は好ましくは１０〜４０％の範囲にあること
が望ましい。

また、この固相焼結材は組付部品として用いられるが、
組（＝１部品としてはカムロブ、ジャーナルが例示され
、特に本発明はジャーナルをステムに取り付ける際に好
適である。この組付部品はステムに嵌合す゛べく、嵌合
孔を有する。この嵌合孔の内径はステムの外径とほぼ同
一で、ステムに密接して嵌合する径となるように定める
ことが肝要である。

本発明にあっては、組付部品を鋼等からなるステムの所
望部分に嵌合させる。ステムは中空または中実のいずれ
であっても良い。ステムの好ましいものとしては、例え
ばＪＩＳ　ＳＴＫＭ１３に規定されるＣ　：’　０．１
７重量％、３ｉ　：　０．１４　Ｍｍ％、Ｍｎ　：　０
，５４重量％、Ｐ：０，０１３重量％、Ｓ二０．００４
重量％および残部鉄とからなる鉄鋼のパイプが例示され
る。

本発明においては、このように組付部品をステムの所望
部位に嵌合した後、炉中で焼結する。焼結条件は、固相
焼結材中の銅が充分に溶融浸出する条件を適宜選択する
必要があり、例えば、１１００〜１２００℃、３０〜１
５０分焼結を行なう。

このように焼結することにより、銅は同相焼結材より溶
融浸出し、組付部品とステム間隙に侵入し、凝固結合し
て両者を密に結合せしめる。

以下、本発明を図面に基づき訂細に説明する。

第１図は本発明により得られるカムシレフ１−の一実施
例を示す縦断正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’縦断側
面図である。

Ｃａ２Ｏ重縫％、Ｃ１，０重量％、残部Ｆｅからなる銅
−炭素−鉄系固相焼結材よりなる嵌合孔を有するジャー
ナル１を、スチール製中空ステム２の所定位置に嵌合組
付けした後、炉中焼結した。ジャーナル１中から溶融浸
出した銅はジャーナル１とステム２の間隙に侵入し、間
隙は銅によって構過なく満たされて、銅が凝固すること
によってジャーナル１とステム２の結合が行なわれた。

以上のごとき本発明においては、以下のごとき効果を奏
する。

■ニ一般に含燐共晶（ステタイ！・）が生成することに
よって高硬度となる液相焼結材に対し、硬度の低い同相
焼結材を用いたことによって加工性（切削性）が良好と
なった。固相焼結材中の炭素を含有するため、粒子間の
拡散結合、炭化物の形成等によりある程度の耐摩耗性は
保証される。

■：溶接機械の操作、ろう材の配置作業等の不要な簡便
な方法である。

■：銅は約２重■％まで固相焼ｖ５＋、ｉ中に固溶し、
強度、耐摩耗性等の改善に寄乃する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られるカムシ１１７１〜の一実
施例を示す縦断正面図、および 第２図は、第１図のＡ−Ａ’縦ｆ＃ｉ　ｆＩ！１１面図
。 １・・・ジャーナル（組付部品）、２・・・ステム。 特許出願人　日本ピストンリング株式会社代理人　弁　
理　士　伊　東　辰　雄 代理人　弁　理　士　伊　東　哲　也 第１図 手　続　補　正　書　く自　発） 昭和５９年４月１２日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第１９４００Ｍ２、発明の名
称 カムシャフトの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願入 居　所　東京都千代田区九段北４丁目２番６号名　称　
日本ピストシリング株式会社 代表者石田保久 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区虎ノ門二丁目８番１号５、補正の対
象 明細書中、［発明の詳細な説明の欄」 ６、補正の内容 １、明細書第５頁第１行の゛炭化物が少なくなるため″
を［フェライト量が増づので」に訂正づる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃｕを１７〜３５重和％含有する銅−炭素−鉄系固
   相焼結材よりなり、嵌合孔を有する組付部品を、ステム
   に嵌合組（＝Ｊけたのち、炉中で焼結することを特徴と
   するカムシャツ１−の製造方法。 ２、前記組付部品がジＶ−ナルであることを特徴とする
   特許 ャフトの製造方法。 ３、前記ステムがスチール製である前記特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のカムシャフトの製造方法。