JPS60190501A - 焼結部品の嵌合固定方法 - 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】 産業上の利用分外 この発明は、エンジンのカムシャフトにおけるカム等の
焼結部品をシャフト等の軸部材に嵌合させて固定する方
法に関し、自動車の製造や各種焼結部品の製造の分野で
利用することができる。

従来技術 自動車エンジンのうち耐摩耗性の強く要求される部品が
、焼結部品とされつつあることは周知の通りであり、そ
の−例として動弁機構におけるカムを挙げることができ
る。この種のカムは、クランクシャフトと同調して回転
するシャフトに取付けられてエンジンに組込まれるが、
そのカムが焼結部品であることにより、シャフトに取付
けるにあたって以下に述べるような問題があった。

すなわち、カムはその嵌合孔にシャフトを挿入すること
により、シャフトに取付けるのが一般的であるが、エン
ジンのパルプの開閉タイミングを取るために、シャフト
に対する周方向での一位置（いわゆる位相）を正確にす
る必要があり、そこで従来、シャフトの外面に軸線方向
に沿うＶ溝を形成するとともに、カムにおける嵌合孔の
内面に突起を形成しておき、これら■溝と突起とを係合
させることにより位相を決めるとともに周方向に対して
固定し、また軸線方向に対しては、シャフトの一部をか
しめることにより固定する方法が採られていた。しかし
ながらこのような方法では、周方向および軸線方向の両
方向に対してガタが生じ、その結果取付は精度が悪くな
る場合が多く、しかも前記Ｖ溝を加工する必要があるた
めに、コスト高となる問題がある。

これに対しカムに形成した嵌合孔にシャフトを圧入する
ことにより、カムをシャフトに取付ける方法が考えられ
、このような方法によれば、ガタが生じることなく、し
かも簡単にカムとシャフトとを固定することができる。

しかしながら、カムとシャフトとを嵌合固定する場合、
カムは予備焼結を行なった状態でシャフトに嵌め合わせ
、しかる後に本焼結処理を行なうのが通常であって、嵌
め合わせる特点ではカムの寸法精度が悪いうえに強度が
不十分であるから、シャフトの圧入による応力でカムが
割れたり、あるいは逆にシャフトを挿入する嵌合孔の内
径が大きすぎてカムとシャフトとを相互に固定し得ない
場合が生じる問題があった。

発明の目的 この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、カム等
焼結部品の破断などの不都合を生じることなぐ、しかも
簡単かつ高精度に焼結部品を軸部材に嵌合固定すること
のできる方法を提供することを目的とするものである。

発明の植成 すなわちこの発明の４／Ｒ結部品の嵌合固定方法は、金
属粉末を予備焼結してなる焼結部品に嵌合孔榎形成して
おき、その嵌合孔に軸部材を挿入して本焼結を行なうこ
とにより前記ｔＡ結部品と軸部材とを拡散接合により接
合するに先立ち、前記焼結部品には外部から嵌合孔に達
する貫通孔を設けておき、その焼結部品の嵌合孔に前記
軸部材を挿入し、軸部材の軸方向および円周方向の両方
向についての焼結部品と軸部材との相対位置を設定した
後、その状態で焼結部品の前記５Ｉ違孔にその貫通孔と
ほぼ同径の金属片を挿入し、その金属片を抵抗溶接によ
り軸部材に接合して軸部材を焼結部品に対して仮固定し
、しかる後に本焼結を行なって焼結部品と軸部材とを相
互に接合固定することを特徴どするものである。

次にこの発明の焼結部品の嵌合固定方法の一実施例につ
いて説明する。

第１図および第２図には焼結部品の一例として、自動車
エンジンの動弁数構におけるカム１を示す。

カム１は金属粉末を予備焼結してなるものであって、そ
のカム１には第３図に示す軸部材としてのシャフト２を
嵌合するための嵌合孔３が形成されている。

上記カム１には、凸状部分１ａの側面に穴４が設けられ
、嵌合孔３の周壁部３ａには、外側から嵌合孔３に向け
て、嵌合孔３の軸方向と直交するように貫通孔５が設け
られている。

以上のカム１をシャフト２に嵌合して固定するには、次
のようにする。

先ず、第３図に示すようにカム１の嵌合孔３にシャフト
２を挿入し、シャフト２の軸方向にライ、。カム１とシ
ャフト２との相対位置を、カム１をニドツバ−６に当て
た状態で設定する。次に、カム１の前記穴４に適宜の棒
７を差し込んで、カム１の回転を止めた状態でシャフト
２を回転し、シャフト２の周方向についてのカム１とシ
ャフト２との相対位置を設定する。

次いで、その状態でカム１の前記ｎ通孔５に貫通孔５と
ほば同径の金属片として飛球８を挿入し、溶接電極９に
よつて鋼球８を介してシャフト２に通電する。それによ
り、鋼球８はシャフト２に抵抗溶接され、その結果シャ
ツ１〜２とカム１は軸方向・周方向の両方向についての
相対移動を鋼球８によって拘束され、相互に仮固定され
る。なお、第４図に示すように溶接電極９の先端に予め
鋼球８に当接する球面座１０と、図示しない吸引装置か
ら球面座１０に達する細孔１１を設けでおき、鋼球８の
カム１貫通孔５への挿入にあたっては球面座１０に鋼球
８を収めた状態で、細孔１１から吸引して鋼球８を溶接
電極９の先端に保持し、その溶接電極９によって鋼球８
をカム１の貫通孔５へ挿入して、そのまま抵抗溶接する
ようにすると極めて好便である。

最後に、以上のようにして相互に仮固定されたカム１お
よびシャフト２を、その状態で加熱して本焼結し、相互
に接合固定する。相互に仮固定されたカム１およびシャ
フト２を加熱すると、その過程で事前に予備焼結された
カム１が収縮し、嵌合孔３も縮径し、最終的には嵌合孔
３の内周面全体がシャフト２の外周面に密着し、その状
態でカム１およびシャフト２は周知の熱拡散の機構によ
って接合される。

なお、以上の実施例ではカム１の貫通孔５へ挿入される
金属片として鋼球を用いたが、金属片は鋼球に限られず
、適宜な金属のビン等を用いることができる。また、こ
の発明の方法は以上の実施例のようにカム１とシャフト
２とを嵌合固定する場合に限って行なわれるものではな
く、その他の軸部材とこれに嵌め合わせるべき適宜の焼
結部品とを嵌合固定する場合にも適用することができる
。

発明の効果 以上のように、この発明の焼結部品の嵌合固定方法によ
れば、軸部材の軸方向および円周方向の両方向について
の焼結部品と軸部材との相対位置を設定した後、その状
態で焼結部品の貫通孔に挿入された金属球体を抵抗溶接
により軸部材に接合して軸部材を焼結部品に対して仮固
定し、しかる後に本焼結を行なって焼結部品と軸部材と
を相互に接合固定するようにしたことによって、カム等
の焼結部品が破断する不都合を生じることなく、しかも
簡単にかつ高精度に焼結部品を軸部材に嵌合固定するこ
とができる。すなわち、この発明の方法によれば、軸部
材の軸線方向および円周方向での焼結部品の固定精度が
向上し、それに伴って仕上げ加工の際の取り代が減少し
、材料歩留りや加工能率が向上する。また、この発明で
は、軸部材の周方向に対する軸部材と焼結部品の相対位
ｎ１すなわち位相を無段階に変えることができるので、
カムとシャフトとを嵌合固定する場合には、カムの位相
変更が容易となり、その結果そのカムを粗込んだ機器の
性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンのカムシャフトにおけるカムの正面図
、第２図は第１図矢視■図、第３図はこの発明を＊節し
て第１図および第２図に示すカムひシレフトに嵌合固定
している状態を示す断面図、第４図はこの発明の実加に
用いるのに好適な電極の断面図である。 １・・・カム、　２・・・シャフト、　３・・・嵌合孔
、　５・・・貫通孔、　８・・・鋼球、　９・・・溶接
電極。 出願人　ｉ〜ヨタ自向車株式会社 代理人　弁理士　豊　１）武　久 （ばか１名） 第１図 第２図 ■ 第３１　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属粉末を予備焼結し、てなる焼結部品に嵌合孔を形成
   しておき、その嵌合孔に軸部材を挿入して本焼結を行な
   うことにより前記焼結部品と軸部材とを拡散接合により
   接合するにあたり、前記焼結部品には外部から嵌合孔に
   達する貫通孔を設けておき、その焼結部品の嵌合孔に前
   記軸部材を挿入し、軸部材の軸方向および円周方向の両
   方向についてρ焼結部品と軸部材との相対位置を設定し
   た後、その状態で焼結部品の前記貫通孔にその貫通孔と
   ほぼ同径の金μ片を挿入上・、その金属片を抵へ溶接−
   により＠部材に接合して軸部材を焼結部品に対しで仮固
   定し、しかる後に本焼結を行なって焼結部品と軸部材と
   を相互に接合固定することを特徴とする焼結部品の嵌合
   固定方法。