JPS6176602A - 外周部に別部材を配設した中空軸部材の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外周部に別部材を配設した中空軸部材の製造
方法に関し、詳しくは、１つの中空軸材の外周部におけ
る任意の部位に、射出成形によって複数の別部材を配設
することのできる、外周部に別部材を配設した中空軸部
材の製造方法にかかる。

〔従来の技術〕

従来、自動車部品、産業用機械部品、事務機械部品等に
おいては、中空軸材の外周部に種々の別部材の配設され
た中空軸部材が多く使用されている。

そして、自動車用部品においては、そのような中空軸部
材がカムシャフト等に通用されている例がある。

そこで、以下自動車用カムシャフトを例として詳しく説
明する。

従来、自動車用カムシャフトは、鋳造法、鍛造法等の材
料成形方法により、一体力ムシャフトとして製造される
のが通常であった。

しかし、最近、カムシャフトにおけるカム摺動面の耐久
性を改善させる１手段として、軸部を＆笥材とし、別途
、耐摩耗性の優れた材料（例えば、焼結合金等）によっ
てカム部材、ジャーナル部材等の嵌合部材を製造し、そ
れらを軸部の所定の部位に嵌合・配置して接合した、い
わゆる、接合型カムシャフトが実用化されている。

そして、上記軸部材料としては、軽量化、潤滑剤（オイ
ル）の供給流路等として中空部を利用するために、鋼製
中空軸材等が採用されることが多い。

ところで、従来の接合型カムシャフトの製造方法におい
ては、カム材料となる粉末冶金用合金粉末原料を用いて
圧粉成形及び予備焼結されたカム部材を、中空軸材等の
軸材に嵌合・組付して仮固定した後、カム部材の加熱焼
結、及び、カム部材と軸材とを接合するために、本焼結
するという工程が一般的に採用されている。

このため、接合型カムシャフトの製造工程は、「圧粉成
形−子備焼結一組付一本焼結一完成接合型カムシャフト
」とするという複雑な工程となり、生産性が悪いばかり
でなく製造コストが高騰するという問題点があった。

そこで、軸材に直接合金粉末を成形・固定することによ
って予備焼結及び組付の各工程を省略し、本焼結のみを
後工程とする接合型カムシャフトの製造方法が検討され
ている。

そして、このような軸材に直接合金粉末を成形・固定し
た後、加熱焼結して外周部に別部材を配設した軸部材を
製造する方法としては、いわゆる、金型を用いてプレス
成形による方法が試みられている（例えば、特開昭５６
−１１２４０４号等）ものの、製品形状、金型構造等の
制約から、１つの軸材に複数の別部材を成形・固定する
ことが困難であり、とりわけ、軸材が中空軸材である場
合には、中空軸材が変形したり、破損したり、するとい
う問題点を有しているのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような従来の技術の現状に鑑み、本発明が解決し
ようとする問題点は、従来の圧粉成形及び予備焼結され
たカム部材、ジャーナル部材等の嵌合別部材を軸材に嵌
合・組付して仮固定した後、カム部材、ジャーナル部材
等の嵌合別部材を、本焼結により加熱焼結するとともに
軸材と接合する外周部に別部材を配設した軸部材の製造
方法においては、製造工程が複雑となるばかりでなく製
造コストが高騰し、一方、最近試みられている金型を用
いて軸材に直接合金粉末を成形・固定した後、加熱焼結
して外周部に別部材を配設した軸部材を製造する方法に
おいても、製品形状、金型構造等から１つの軸材に複数
の別部材を、軸材の外周部の任意の部位に成形・固定す
ることが困難であり、とりわけ、軸材が中空軸材である
場合には、中空軸材が変形したり、破損したり、すると
いうことである。

従って、本発明の技術的課題とするところは、材料成形
に用いられる割型の少なくとも１箇所以上の部位により
保持された中空軸材と、この割型内の空洞部とによって
郭定されるキャビティに、上記中空軸材の中空部内に挿
入・配置させた射出ノズルの射出ノズル孔より、上記中
空軸材のキャビティに対応した部位に穿設した射出孔を
経て、樹脂、金属粉末、セラミックス等の射出成形用材
料を射出・充愼することによって、１つの中空軸材の任
意の部位に複数の別部材を成形・固定することを可能と
するとともに、予備焼結及び組付の仮固定工程を省略し
、もって、中空軸材の変形・破損を惹起させることなく
、安価かつ生産性に優れた外周部に別部材を配設した中
空軸部材の製造を可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような従来の技術における問題点に鑑み、本発明に
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、材
料成形に用いられる割型の少なくとも１箇所以上の部位
により保持された中空軸材の外周部と、この割型内の空
洞部とによって郭定されるキャビティに、上記中空軸材
の中空部内に挿入・配置させた射出ノズルの射出ノズル
孔より、上記中空軸材のキャビティに対応した部位に穿
設した射出孔を経て、樹脂、金属粉末、セラミックス等
の射出成形用材料を射出・売場することによって、少な
くとも１つ以上の別部材を中空軸材の外周部における任
意の部位に成形・固定した後、加熱焼結することを特徴
とする外周部に別部材を配設した中空軸部材の製造方法
からなっている。

〔作用〕

以下、本発明の作用について説明する。

本発明において、中空軸材を材料成形に用いられる割型
の少なくとも１箇所以上の部位により保持させることと
しているのは、割型内での中空軸材の保持を確実なもの
として、射出成形用材料を射出・充填させるキャビティ
における中空軸材の配置部位を正確なものとするためで
ある。

また、本発明において、中空軸材の外周部と型合わせさ
れた割型内の空洞部とによって郭定されたキャビティに
、上記中空軸材の中空部内に挿入・配置させた射出ノズ
ルの射出ノズル孔より、上記中空軸材のキャビティに対
応した部位に穿没した射出孔を経て、樹脂、金属粉末、
セラミックス等の射出成形用材料を射出・充填すること
としているのは、中空軸材の内側から射出成形すること
により、中空軸材の変形・破損を惹起させることなく、
中空軸材の外周部の任意の部位に必要な個数の別部材の
成形・固定を可能とするためである。

なお、射出成形用材料としては、樹脂（繊維強化樹脂を
含む）に限定されるものではなく、バインダとしての樹
脂粉末を含む合金粉末、セラミック粉末等も好適に適用
することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいて、本発明の１実施例を説明す
る。

第１図は、本発明法により第２図に示すような中空軸７
の外周部に別部材８を配設した中空軸部材６の製造方法
を示す説明図である。

この図から明らかなように、本発明法により第２図に示
すような中空軸７の外周部に別部材８を配設した中空軸
部材６の製造に使用する金型構造は、内部に空洞部を有
する上下の割型１．２と、型合わせされた割型１，２に
挿入され、完成したカムシャフトの中空軸７となる中空
軸材４が、上記割型１．２の軸材保持部位１ａ、２ａに
より保持された構造となっている。

そして、この実施例においては、中空軸材４と型合わせ
された割型１，２内の空洞部とによって郭定されたキャ
ビティＣに、上記中空軸材４の中空部内に挿入・配置さ
せた射出ノズル３の射出ノズル孔３ａより、上記中空軸
材４のキャビティＣに対応した部位に穿設した射出孔４
ａを経て、樹脂、金属粉末、セラミックス等の射出成形
用材料３を射出・充填するようになっている。

次に、第１図に基づいて、本発明による第２図に示すよ
うな中空軸部７の外周部に別部材８を配設した中空軸部
材６の製造方法を説明する。

即ち、中空軸材４を型合わせされた割型１．２に装着し
た後、割型１，２の軸材保持部位１ａ。

２ａにより保持された中空軸材４と、この割型１゜２内
の空洞部とによって郭定されたキャビティＣに、上記中
空軸材４の中空部内に挿入・配置させた射出ノズル３の
射出ノズル孔３ａより、上記中空軸材４のキャビティＣ
に対応した部位に穿設した射出孔４ａを経て、樹脂、金
属粉末、セラミックス等の射出成形用材料３を射出・充
填して成形を行うものであり、キャビティＣの形状によ
り、中空軸部７の任意の部位に任意の個数及び形状の別
部材８を成形・固定することができるのである。

次に、第２図は、射出成形後、割型１，２を分割して取
り出した接合型カムシャフト（中空軸７の外周部に別部
材８を配設した中空軸部材６）の一部を示したもので、
７は中空軸、８は中空軸７の外周部に成形・固定された
別部材である。

このようにして製造された中空軸７の外周部に別部材８
を配設した中空軸部材６を、加熱焼結することにより接
合型カムシャフトとすることができるのである。

なお、この実施例においては、複数のキャビティＣに同
時に射出成形用材料５を射出・充填する例を示している
が、射出ノズル３の射出ノズル孔３ａを１つとして、射
出ノズル３を移動させることにより、キャビティＣ毎に
射出成形しても本発明法と同様な効果を奏することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上により明らかなように、本発明にかかる外周部に別
部材を配設した中空軸部材の製造方法によれば、材料成
形に用いられる割型の少なくとも１箇所以上の部位によ
り保持された中空軸材と、この割型内の空洞部とによっ
て郭定されるキャビティに、上記中空軸材の中空部内に
挿入・配置させた射出ノズルの射出ノズル孔より、上記
中空軸材のキャビティに対応した部位に穿設した射出孔
を経て、樹脂、金属粉末、セラミックス等の射出成形用
材料を射出・充填することによって、１つの中空軸材の
任意の部位に複数の別部材を成形・固定することを可能
とするとともに、予備焼結及び組付の仮固定工程を省略
し、もって、中空軸材の変形・破ＦＭを惹起させること
なく、安価かつ生産性に優れた外周部に別部材を配設し
た中空軸部材の製造を可能とすることができる利点があ
る。

加えて、本発明法によれば、キャビティへの射出成形用
材料の射出・充填を中空軸材の中空内部から実施するこ
ととしていることから、射出成形により中空軸材に穿設
した射出孔内にも射出成形用材料が残留することとなり
、射出成形用材料が固化した後においては、この部分が
中空軸材の外周部に配設した別部材の回転及び位置ずれ
等に対する防止効果を有するという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明法による外周部に別部材を配設した中
空軸部材の製造方法を示す説明図。 第２図は、本発明法により製造された接合型カムシャフ
トの１例を示す図である。 １．２−−−−−一割型。 １　ａ、　　２　ａ　−−−−−一軸材保持部位。 ３−・−・射出ノズル。 ３ａ−−−−−一射出ノズル孔。 ４・−・・−中空軸材。 ４　ａ　−−−−−一射出孔、 ５−−−−−一射出成形用材料。 ６−−−−・−中空軸部材。 ７−−−−−一中空軸。 ８・・−・−別部材。 Ｃ−・−・−キャビティ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、材料成形に用いられる割型の少なくとも１箇所以上
   の部位により保持された中空軸材の外周部と、該割型内
   の空洞部とによって郭定されるキャビティに、上記中空
   軸材の中空部内に挿入・配置させた射出ノズルの射出ノ
   ズル孔より、上記中空軸材のキャビティに対応した部位
   に穿設した射出孔を経て、樹脂、金属粉末、セラミック
   ス等の射出成形用材料を射出・充填することによって、
   少なくとも１つ以上の別部材を中空軸材の外周部におけ
   る任意の部位に成形・固定した後、加熱焼結することを
   特徴とする外周部に別部材を配設した中空軸部材の製造
   方法。