JPS6330962B2 - - Google Patents
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- JPS6330962B2 JPS6330962B2 JP58150543A JP15054383A JPS6330962B2 JP S6330962 B2 JPS6330962 B2 JP S6330962B2 JP 58150543 A JP58150543 A JP 58150543A JP 15054383 A JP15054383 A JP 15054383A JP S6330962 B2 JPS6330962 B2 JP S6330962B2
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Description
本発明は、内燃機関等のカムシヤフトにおい
て、シヤフト部とカム部とを別体とし、前記カム
部を焼結体から構成し、このカム部を前記シヤフ
ト部に嵌合固定してなるカムシヤフトに関するも
のである。 最近、内燃機関等のカムシヤフトにおいては、
耐摩耗性、耐高温性、加工性などの向上を目的と
して開発された焼結製のカムシヤフトが多用され
ている。このカムシヤフトは金属粉体を原料とす
る焼結体から構成したカム部を、例えば、クロム
モリブデン鋼により構成したシヤフト部の外周に
嵌合固定したものである。 上記構成のカムシヤフトにおけるシヤフト部に
対するカム部の固定は、(i)カム部をシヤフト部に
圧入して固定する方法、(ii)カム部をシヤフト部に
嵌合し、その嵌合接触部分をろう付けして固定す
る方法、(iii)カム部をシヤフト部に嵌合し、その嵌
合部分をかしめによつて固定する方法、(iv)機械的
にねじで固定する方法、(v)シヤフト部として鋼管
を用いる場合の固定で、シヤフト部のカム部に対
応した部分を膨出させ、この膨出部分をカム部内
周に圧接させて固定する、いわゆるバルジ加工に
より固定する方法などにより行なわれている。こ
れらの固定方法にあつては、いずれもカム部をシ
ヤフト部の外周に嵌合させることが必要であり、
そのため、嵌合前の各構成部品、特にカム部の嵌
合部の寸法精度が良好であることが要求され、そ
の結果、切削加工等の工数を要する寸法出しの工
程を必要としていた。 これに対し、焼結時に液相を生じる耐摩耗性焼
結合金材からカム部やジヤーナルを構成し、これ
によつてカム部やジヤーナルとシヤフト部とを拡
散接合によつて強固に固定させる方法も提案され
ている。しかし、この方法では、焼結に液相を生
じさせるため、焼結によるカム部やジヤーナルの
収縮量がきわめて大きくなり、しかもその収縮が
均一に起こらず、その結果、カム部やジヤーナル
のシヤフト部に対する位置決めに狂いが生じやす
かつた。さらに、焼結による収縮は、径方向ばか
りでなく軸方向においても大きく生じ不均一な収
縮となるため、カム部やジヤーナルの両端部に隙
間が発生する事を避けることができず、その結
果、接合強度も不充分になることがあり、信頼性
の点で満足できるものではなかつた。 本発明者らは、シヤフト部に対するカム部の固
定が強固で、カム部の寸法変化が少なく、工数を
かけることなく、組みつけのための位置決めを容
易、正確に行なえ、接合信頼性の高い焼結合金カ
ムシヤフトを得ることのできる製造方法を開発す
ることを目的に種々研究を重ねたところ、下記の
ような知見を得るに至つた。 すなわち、焼結前のカム部を外層と内層とに分
け、外層を耐摩耗性が高く、収縮量の大きい焼結
合金材から構成し、内層を収縮量の小さい焼結合
金材から構成し、このカム部をシヤフト部に組み
つけ、その後、焼結させれば、外層の大きな収縮
変化を内層が緩和し、寸法安定性が得られ、しか
もシヤフトとの締め代を適当な値にすることが可
能となることが判つた。さらに、上記外層の収縮
量は２％以上とし、上記内層の収縮量を２％未満
とすると、良好な接合が得られることが判明し
た。なお、この場合、カム部全体の内径部の収縮
量は、１％〜４％以内である事が好ましい。 本発明は上記知見に基づいてなされたものであ
る。すなわち、本発明は、カム部の圧粉成形体ま
たは仮焼結体を外層と内層とから構成し、外層を
焼結時に２％以上の収縮変化を生じる耐摩耗性焼
結材料から構成するとともに、内層を焼結時に２
％未満の収縮変化を生じる焼結材料から構成し、
このカム部の圧粉成形体または仮焼結体をシヤフ
ト部に組みつけ、その後、所定温度で加熱するこ
とにより、上記内外層の焼結と接合およびカム部
のその収縮によるシヤフト部への固定を同時に行
なつて焼結合金カムシヤフトを製造する方法であ
る。 以下、この発明を詳しく説明する。本発明によ
り製造されるカム部の外層は、例えば、Fe−
13Cr−1Mo−0.5Mn−0.5Nb−0.3P−2.6Cに示す
ように、比較的低い温度で液相を生じる成分を有
するとともに、焼結後高い耐摩耗性を発揮し、し
かも焼結時に２％以上の収縮変化を生じる耐摩耗
性焼結材料から構成される。 また、同カム部の内層は、例えば、Fe−3Ni−
1Cに示すように、耐摩耗性はそれ程高くはない
が、焼結時に２％未満の収縮変化を生じる焼結材
料から構成される。 第１図に示すように、上記カム部の圧粉成形体
１は、上記したように、外層２と内層３とから構
成されるが、この圧粉成形体１は、金型４の中央
部にコア・ロツド５を配置するとともに、金型４
の内周面とコア・ロツド５との間に上記外層２と
内層３との境界を形成する仕切曲板６を配置し、
この仕切曲板６と金型４の内周面との間に上記外
層２の投影形状を持つパンチを出入できるように
するとともに、上記仕切曲板６とコア・ロツド５
との間に上記内層３の投影形状を持つパンチを出
入できるようにした圧粉成形器７によつて成形す
る。上記圧粉成形器７において、仕切曲板６と金
型４の内周面との間に外層２を構成する混合粉末
を充填し、仕切曲板６とコア・ロツド５との間に
内層３を構成する混合粉末を充填した後、仕切曲
板６を取り去り、この状態で上下から圧縮するこ
とにより、第１図に示すような圧粉成形体１が形
成される。この圧粉成形体１において、外層２が
例えば、Fe−13Cr−1Mo−0.5Mn−0.5Nb−0.3P
−2.6Cから構成されるとともに、内層３が例え
ば、Fe−3Ni−1Cから構成された場合（後述、
実施例１）、最終圧縮前の外層２の見掛密度が2.8
ｇ／cm3となり、内層３の見掛密度が2.7ｇ／cm3と
なり、両粉末の見掛密度はほぼ同じ値となる。そ
して、両粉末の圧縮性（5ton／cm2の圧縮力で得ら
れる圧粉体の密度が6.2ｇ／cm3であつた）もほぼ
同じ特性であることから、5ton／cm2で最終圧縮し
た成形体の密度は、外層２、内層３ともほぼ同一
となる。また、上記構成上、圧縮成形後の外層２
と内層３の境界面では、両層の粉末同志が微小な
凹凸によつてからみ合つており、焼結時において
拡散がよりスムーズに行なわれることになり、外
層２−内層３間の接合強度がよく強く行なわれ
る。なお、第１図において、符号３ａは外層２と
内層３とをより強固に嵌合させるための凸部であ
り、３ｂ………は内層３とパイプシヤフト８（第
３図）とをより強固に嵌合させるための凸部であ
るが、上記したように接合は充分な強度で行なわ
れるので、強いて設ける必要はない。 上記のようにして構成した圧粉成形体１をその
ままか、または仮焼結した後、第３図に示すよう
な、パイプシヤフト（シヤフト部）８に嵌合す
る。この時の軸方向の位置合わせは、穴８ａに、
第４図に示すピン９を嵌め込むことより行なう。
また、ジヤーナル１０（第５図）も粉末焼結材
（例えば、Fe−3Ni−1C）で構成し、その軸方向
の位置合わせは、上記同様ピン９により行なう。 上記のようにしてカム部の圧粉成形体１または
その仮焼結体と、ジヤーナル１０をパイプシヤフ
ト８に組みつけ、1150℃で60分間、真空雰囲気中
で加熱する。この加熱により外層２と内層３とは
焼結、接合され、内層３とパイプシヤフト８とは
焼結時に生じる外層２および内層３の収縮により
強固に嵌合される。上記粉末組成の場合、外層２
は７％の収縮率を持ち、内層３は1.0％の収縮率
を持つため、外層２の収縮は、内層３により緩和
され、全体として1.8％という嵌合に適する収縮
率となる。 ここで、上記外層２と内層３との接合は、これ
らの境界面における焼結時の拡散と、外層２が内
層３より大きく収縮することにより行なわれるの
で、接合強度は、外層２と内層３の収縮率および
外層２の内径、内層３の外径の寸法に左右され、
体積比には左右されない。また、カム部（外層２
と内層３）のパイプシヤフト８への固定は、外層
２および内層３の収縮により行なわれるので、固
定強度は、外層２と内層３の収縮率および外層２
の内径、内層３の内外径の寸法に左右され、体積
比には左右されない。さらに、カム部は外層２と
内層３とが収縮することにより形成されるので、
カム部の寸法精度および位置ずれは外層２と内層
３の収縮率および外形寸法に左右され体積比には
左右されない。 このように、本発明では、収縮率の小さい内層
３が中間部分に存在し、この内層３が高い耐摩耗
性を持つ故に大きな外層２の収縮率を吸収、緩和
するクツシヨンの役目を果すため、カム部は均一
に収縮するとともに、その収縮による寸法のばら
つきも小さくなる。また、本発明では、本焼結体
に比べて寸法精度が良好な圧粉成形体または仮焼
結体を直接にパイプシヤフトに嵌合させ、その
後、本焼結するので、締め代のばらつきが小さく
なり、完成品（カムシヤフト）における寸法のば
らつきも、強度のばらつきも小さくすることがで
きる。 また、本発明において、カム部とパイプシヤフ
トとの間にろう材（例えば、Cu−20Ni）を介装
させ、その後、本焼結工程に移るようにすれば、
カム部をパイプシヤフトにカム部の収縮による固
定に加え、ろう材により接合固着することができ
るので、カム部のシヤフトへの固定をより強固に
することができる。 なお、本発明における内層の２％未満という収
縮率と、外層の２％以上という収縮率の数値限定
は、内層の収縮率を２％以上とし、外層の収縮率
を２％未満とすると、カム部とパイプシヤフトと
の間に隙間が生じたり、位置ずれが生じる等の不
都合が生じることが確認されたからである。ま
た、前述の如く、カム部全体の内径収縮量は１％
〜４％の範囲である事が好ましい。 また、上記したろう材は、その拡散によつて、
カム部とシヤフトとの接合強度をより強く、より
完全に、しかもより安定したものにする役目を果
しているものであり、その材料として、Cu−Ni
（20％）、Cu−Ｐ（8.4％）、Cu−Zn（40％）、Cu−
Sn（11％）、Cu−Ag−Zn（Ag；20％、Zn；35
％）、Cu−Ag−Zn（Ag；40％、Zn；20％）、Cu
−Fe（Fe；30％）、Cu−Zn−Ni（Ni；20％、Zn；
20％）などが考えられる。 さらに、本発明においては、外層の焼結におい
て、この外層に高い耐摩耗性を持たせるために、
かつ、嵌合接合に必要な高い収縮率を得るために
は、液相焼結を行なわせることが最も確実で簡単
な方法である。この液相焼結によつて、外層から
発生した液相が内層に到達し、内層の構成粒子と
の間に拡散接合を起こすので、内外層間の接合強
度をより向上させることができる。 以上説明したように、本発明は、カム部の圧粉
成形体または仮焼結体を外層と内層とから構成
し、外層を焼結時に２％以上の収縮変化を生じる
耐摩耗性焼結材料から構成するとともに、内層を
焼結時に２％未満の収縮変化を生じる焼結材料か
ら構成し、このカム部の圧粉成形体または仮焼結
体をシヤフト部に組みつけ、その後、所定温度で
加熱することにより、上記内外層の焼結と接合お
よびカム部のその収縮によるシヤフト部への固定
を同時に行なうものなので、シヤフト部に対する
カム部の固定が強固で、カム部の寸法変化が少な
く、工数をかけることなく組みつけのための位置
決めを容易、正確に行なえ、接合信頼性の高い焼
結合金カムシヤフトを得ることができる。 なお、上記本発明の説明において、カム部の圧
粉成形体または仮焼結体を内層と外層とが一体的
に圧縮成形されたものとしたが、内層と外層とを
別々に成形し、これらをカムシヤフトの組みつけ
時に組み合わせるようにしてもよい。さらに形状
についても説明では位置合わせを設けたが、この
限りではない。 次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 次表の１〜４に示すような構成の外層および内
層粉末材料を用い、上記本発明の方法に基づき、
圧粉成形体をつくり、これをクロムモリブデン鋼
製のパイプシヤフトに組みつけ、上記したよう
に、1150℃で60分間、真空雰囲気中で加熱した。
なお、実施例３においては、ろう材（Cu−20Ni）
をカム部とパイプシヤフトとの間に介装させた。 また、実施例５においては、上記実施例４と同
構成材料により950℃で仮焼結した仮焼結体を構
成し、これをパイプシヤフトに組みつけるように
した。 上記実施例１〜５に対し、比較例として、同表
〜にそれぞれ示すような構成の粉末で、内外
層の収縮率が共に２％未満のカム部の圧粉成形体
と、外層の収縮率が２％未満でかつ内層の収縮率
が２％以上のカム部の圧粉成形体と、内外層の収
縮率が共に２％以上のカム部の圧粉成形体とを形
成し、後は実施例１〜４と同様の方法によりカム
シヤフトを製造した。 上記各実施例１〜５および比較例〜の接合
状態および位置ずれの外観チエツクを行なつたと
ころ、同表に示すように、比較例、では若干
の隙間が発生するとともに位置ずれが生じ、比較
例では隙間が発生したのに対し、実施例１〜５
では接合状態は良好であり、位置ずれの発生も皆
無であつた。特に、ろう材を使つた実施例３にお
ける接合は強固であつた。
て、シヤフト部とカム部とを別体とし、前記カム
部を焼結体から構成し、このカム部を前記シヤフ
ト部に嵌合固定してなるカムシヤフトに関するも
のである。 最近、内燃機関等のカムシヤフトにおいては、
耐摩耗性、耐高温性、加工性などの向上を目的と
して開発された焼結製のカムシヤフトが多用され
ている。このカムシヤフトは金属粉体を原料とす
る焼結体から構成したカム部を、例えば、クロム
モリブデン鋼により構成したシヤフト部の外周に
嵌合固定したものである。 上記構成のカムシヤフトにおけるシヤフト部に
対するカム部の固定は、(i)カム部をシヤフト部に
圧入して固定する方法、(ii)カム部をシヤフト部に
嵌合し、その嵌合接触部分をろう付けして固定す
る方法、(iii)カム部をシヤフト部に嵌合し、その嵌
合部分をかしめによつて固定する方法、(iv)機械的
にねじで固定する方法、(v)シヤフト部として鋼管
を用いる場合の固定で、シヤフト部のカム部に対
応した部分を膨出させ、この膨出部分をカム部内
周に圧接させて固定する、いわゆるバルジ加工に
より固定する方法などにより行なわれている。こ
れらの固定方法にあつては、いずれもカム部をシ
ヤフト部の外周に嵌合させることが必要であり、
そのため、嵌合前の各構成部品、特にカム部の嵌
合部の寸法精度が良好であることが要求され、そ
の結果、切削加工等の工数を要する寸法出しの工
程を必要としていた。 これに対し、焼結時に液相を生じる耐摩耗性焼
結合金材からカム部やジヤーナルを構成し、これ
によつてカム部やジヤーナルとシヤフト部とを拡
散接合によつて強固に固定させる方法も提案され
ている。しかし、この方法では、焼結に液相を生
じさせるため、焼結によるカム部やジヤーナルの
収縮量がきわめて大きくなり、しかもその収縮が
均一に起こらず、その結果、カム部やジヤーナル
のシヤフト部に対する位置決めに狂いが生じやす
かつた。さらに、焼結による収縮は、径方向ばか
りでなく軸方向においても大きく生じ不均一な収
縮となるため、カム部やジヤーナルの両端部に隙
間が発生する事を避けることができず、その結
果、接合強度も不充分になることがあり、信頼性
の点で満足できるものではなかつた。 本発明者らは、シヤフト部に対するカム部の固
定が強固で、カム部の寸法変化が少なく、工数を
かけることなく、組みつけのための位置決めを容
易、正確に行なえ、接合信頼性の高い焼結合金カ
ムシヤフトを得ることのできる製造方法を開発す
ることを目的に種々研究を重ねたところ、下記の
ような知見を得るに至つた。 すなわち、焼結前のカム部を外層と内層とに分
け、外層を耐摩耗性が高く、収縮量の大きい焼結
合金材から構成し、内層を収縮量の小さい焼結合
金材から構成し、このカム部をシヤフト部に組み
つけ、その後、焼結させれば、外層の大きな収縮
変化を内層が緩和し、寸法安定性が得られ、しか
もシヤフトとの締め代を適当な値にすることが可
能となることが判つた。さらに、上記外層の収縮
量は２％以上とし、上記内層の収縮量を２％未満
とすると、良好な接合が得られることが判明し
た。なお、この場合、カム部全体の内径部の収縮
量は、１％〜４％以内である事が好ましい。 本発明は上記知見に基づいてなされたものであ
る。すなわち、本発明は、カム部の圧粉成形体ま
たは仮焼結体を外層と内層とから構成し、外層を
焼結時に２％以上の収縮変化を生じる耐摩耗性焼
結材料から構成するとともに、内層を焼結時に２
％未満の収縮変化を生じる焼結材料から構成し、
このカム部の圧粉成形体または仮焼結体をシヤフ
ト部に組みつけ、その後、所定温度で加熱するこ
とにより、上記内外層の焼結と接合およびカム部
のその収縮によるシヤフト部への固定を同時に行
なつて焼結合金カムシヤフトを製造する方法であ
る。 以下、この発明を詳しく説明する。本発明によ
り製造されるカム部の外層は、例えば、Fe−
13Cr−1Mo−0.5Mn−0.5Nb−0.3P−2.6Cに示す
ように、比較的低い温度で液相を生じる成分を有
するとともに、焼結後高い耐摩耗性を発揮し、し
かも焼結時に２％以上の収縮変化を生じる耐摩耗
性焼結材料から構成される。 また、同カム部の内層は、例えば、Fe−3Ni−
1Cに示すように、耐摩耗性はそれ程高くはない
が、焼結時に２％未満の収縮変化を生じる焼結材
料から構成される。 第１図に示すように、上記カム部の圧粉成形体
１は、上記したように、外層２と内層３とから構
成されるが、この圧粉成形体１は、金型４の中央
部にコア・ロツド５を配置するとともに、金型４
の内周面とコア・ロツド５との間に上記外層２と
内層３との境界を形成する仕切曲板６を配置し、
この仕切曲板６と金型４の内周面との間に上記外
層２の投影形状を持つパンチを出入できるように
するとともに、上記仕切曲板６とコア・ロツド５
との間に上記内層３の投影形状を持つパンチを出
入できるようにした圧粉成形器７によつて成形す
る。上記圧粉成形器７において、仕切曲板６と金
型４の内周面との間に外層２を構成する混合粉末
を充填し、仕切曲板６とコア・ロツド５との間に
内層３を構成する混合粉末を充填した後、仕切曲
板６を取り去り、この状態で上下から圧縮するこ
とにより、第１図に示すような圧粉成形体１が形
成される。この圧粉成形体１において、外層２が
例えば、Fe−13Cr−1Mo−0.5Mn−0.5Nb−0.3P
−2.6Cから構成されるとともに、内層３が例え
ば、Fe−3Ni−1Cから構成された場合（後述、
実施例１）、最終圧縮前の外層２の見掛密度が2.8
ｇ／cm3となり、内層３の見掛密度が2.7ｇ／cm3と
なり、両粉末の見掛密度はほぼ同じ値となる。そ
して、両粉末の圧縮性（5ton／cm2の圧縮力で得ら
れる圧粉体の密度が6.2ｇ／cm3であつた）もほぼ
同じ特性であることから、5ton／cm2で最終圧縮し
た成形体の密度は、外層２、内層３ともほぼ同一
となる。また、上記構成上、圧縮成形後の外層２
と内層３の境界面では、両層の粉末同志が微小な
凹凸によつてからみ合つており、焼結時において
拡散がよりスムーズに行なわれることになり、外
層２−内層３間の接合強度がよく強く行なわれ
る。なお、第１図において、符号３ａは外層２と
内層３とをより強固に嵌合させるための凸部であ
り、３ｂ………は内層３とパイプシヤフト８（第
３図）とをより強固に嵌合させるための凸部であ
るが、上記したように接合は充分な強度で行なわ
れるので、強いて設ける必要はない。 上記のようにして構成した圧粉成形体１をその
ままか、または仮焼結した後、第３図に示すよう
な、パイプシヤフト（シヤフト部）８に嵌合す
る。この時の軸方向の位置合わせは、穴８ａに、
第４図に示すピン９を嵌め込むことより行なう。
また、ジヤーナル１０（第５図）も粉末焼結材
（例えば、Fe−3Ni−1C）で構成し、その軸方向
の位置合わせは、上記同様ピン９により行なう。 上記のようにしてカム部の圧粉成形体１または
その仮焼結体と、ジヤーナル１０をパイプシヤフ
ト８に組みつけ、1150℃で60分間、真空雰囲気中
で加熱する。この加熱により外層２と内層３とは
焼結、接合され、内層３とパイプシヤフト８とは
焼結時に生じる外層２および内層３の収縮により
強固に嵌合される。上記粉末組成の場合、外層２
は７％の収縮率を持ち、内層３は1.0％の収縮率
を持つため、外層２の収縮は、内層３により緩和
され、全体として1.8％という嵌合に適する収縮
率となる。 ここで、上記外層２と内層３との接合は、これ
らの境界面における焼結時の拡散と、外層２が内
層３より大きく収縮することにより行なわれるの
で、接合強度は、外層２と内層３の収縮率および
外層２の内径、内層３の外径の寸法に左右され、
体積比には左右されない。また、カム部（外層２
と内層３）のパイプシヤフト８への固定は、外層
２および内層３の収縮により行なわれるので、固
定強度は、外層２と内層３の収縮率および外層２
の内径、内層３の内外径の寸法に左右され、体積
比には左右されない。さらに、カム部は外層２と
内層３とが収縮することにより形成されるので、
カム部の寸法精度および位置ずれは外層２と内層
３の収縮率および外形寸法に左右され体積比には
左右されない。 このように、本発明では、収縮率の小さい内層
３が中間部分に存在し、この内層３が高い耐摩耗
性を持つ故に大きな外層２の収縮率を吸収、緩和
するクツシヨンの役目を果すため、カム部は均一
に収縮するとともに、その収縮による寸法のばら
つきも小さくなる。また、本発明では、本焼結体
に比べて寸法精度が良好な圧粉成形体または仮焼
結体を直接にパイプシヤフトに嵌合させ、その
後、本焼結するので、締め代のばらつきが小さく
なり、完成品（カムシヤフト）における寸法のば
らつきも、強度のばらつきも小さくすることがで
きる。 また、本発明において、カム部とパイプシヤフ
トとの間にろう材（例えば、Cu−20Ni）を介装
させ、その後、本焼結工程に移るようにすれば、
カム部をパイプシヤフトにカム部の収縮による固
定に加え、ろう材により接合固着することができ
るので、カム部のシヤフトへの固定をより強固に
することができる。 なお、本発明における内層の２％未満という収
縮率と、外層の２％以上という収縮率の数値限定
は、内層の収縮率を２％以上とし、外層の収縮率
を２％未満とすると、カム部とパイプシヤフトと
の間に隙間が生じたり、位置ずれが生じる等の不
都合が生じることが確認されたからである。ま
た、前述の如く、カム部全体の内径収縮量は１％
〜４％の範囲である事が好ましい。 また、上記したろう材は、その拡散によつて、
カム部とシヤフトとの接合強度をより強く、より
完全に、しかもより安定したものにする役目を果
しているものであり、その材料として、Cu−Ni
（20％）、Cu−Ｐ（8.4％）、Cu−Zn（40％）、Cu−
Sn（11％）、Cu−Ag−Zn（Ag；20％、Zn；35
％）、Cu−Ag−Zn（Ag；40％、Zn；20％）、Cu
−Fe（Fe；30％）、Cu−Zn−Ni（Ni；20％、Zn；
20％）などが考えられる。 さらに、本発明においては、外層の焼結におい
て、この外層に高い耐摩耗性を持たせるために、
かつ、嵌合接合に必要な高い収縮率を得るために
は、液相焼結を行なわせることが最も確実で簡単
な方法である。この液相焼結によつて、外層から
発生した液相が内層に到達し、内層の構成粒子と
の間に拡散接合を起こすので、内外層間の接合強
度をより向上させることができる。 以上説明したように、本発明は、カム部の圧粉
成形体または仮焼結体を外層と内層とから構成
し、外層を焼結時に２％以上の収縮変化を生じる
耐摩耗性焼結材料から構成するとともに、内層を
焼結時に２％未満の収縮変化を生じる焼結材料か
ら構成し、このカム部の圧粉成形体または仮焼結
体をシヤフト部に組みつけ、その後、所定温度で
加熱することにより、上記内外層の焼結と接合お
よびカム部のその収縮によるシヤフト部への固定
を同時に行なうものなので、シヤフト部に対する
カム部の固定が強固で、カム部の寸法変化が少な
く、工数をかけることなく組みつけのための位置
決めを容易、正確に行なえ、接合信頼性の高い焼
結合金カムシヤフトを得ることができる。 なお、上記本発明の説明において、カム部の圧
粉成形体または仮焼結体を内層と外層とが一体的
に圧縮成形されたものとしたが、内層と外層とを
別々に成形し、これらをカムシヤフトの組みつけ
時に組み合わせるようにしてもよい。さらに形状
についても説明では位置合わせを設けたが、この
限りではない。 次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 次表の１〜４に示すような構成の外層および内
層粉末材料を用い、上記本発明の方法に基づき、
圧粉成形体をつくり、これをクロムモリブデン鋼
製のパイプシヤフトに組みつけ、上記したよう
に、1150℃で60分間、真空雰囲気中で加熱した。
なお、実施例３においては、ろう材（Cu−20Ni）
をカム部とパイプシヤフトとの間に介装させた。 また、実施例５においては、上記実施例４と同
構成材料により950℃で仮焼結した仮焼結体を構
成し、これをパイプシヤフトに組みつけるように
した。 上記実施例１〜５に対し、比較例として、同表
〜にそれぞれ示すような構成の粉末で、内外
層の収縮率が共に２％未満のカム部の圧粉成形体
と、外層の収縮率が２％未満でかつ内層の収縮率
が２％以上のカム部の圧粉成形体と、内外層の収
縮率が共に２％以上のカム部の圧粉成形体とを形
成し、後は実施例１〜４と同様の方法によりカム
シヤフトを製造した。 上記各実施例１〜５および比較例〜の接合
状態および位置ずれの外観チエツクを行なつたと
ころ、同表に示すように、比較例、では若干
の隙間が発生するとともに位置ずれが生じ、比較
例では隙間が発生したのに対し、実施例１〜５
では接合状態は良好であり、位置ずれの発生も皆
無であつた。特に、ろう材を使つた実施例３にお
ける接合は強固であつた。
【表】
第１図ないし第５図は、本発明を説明するため
のもので、第１図はカム部の圧粉成形体の斜視
図、第２図は圧粉成形器の斜視図、第３図はパイ
プシヤフトの斜視図、第４図は位置決め用のピン
の斜視図、第５図はジヤーナルの斜視図である。 １……カム部の圧粉成形体、２……外層、３…
…内層、４……金型、５……コア・ロツド、６…
…仕切曲板、８……パイプシヤフト（シヤフト
部）、９……ピン、１０……ジヤーナル。
のもので、第１図はカム部の圧粉成形体の斜視
図、第２図は圧粉成形器の斜視図、第３図はパイ
プシヤフトの斜視図、第４図は位置決め用のピン
の斜視図、第５図はジヤーナルの斜視図である。 １……カム部の圧粉成形体、２……外層、３…
…内層、４……金型、５……コア・ロツド、６…
…仕切曲板、８……パイプシヤフト（シヤフト
部）、９……ピン、１０……ジヤーナル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シヤフト部の外周に焼結材製のカム部を嵌合
固定した焼結合金カムシヤフトを製造する方法に
おいて、 前記カム部の圧粉成形体または仮焼結体を外周
にカム面を持つ外層と前記シヤフト部に嵌着する
内層とから構成し、 前記外層を焼結時に２％以上の収縮変化を生じ
る耐摩耗性焼結材料から構成するとともに、前記
内層を焼結時に２％未満の収縮変化を生じる焼結
材料から構成し、 前記カム部の圧粉成形体または仮焼結体を前記
シヤフト部に組みつけ、その後、所定温度で加熱
することにより、前記内外層の焼結と接合および
前記カム部のその収縮によるシヤフト部への固定
を同時に行なうことを特徴とする焼結合金カムシ
ヤフトの製造方法。 ２ カム部をシヤフト部に組みつける時にこれら
カム部とシヤフト部との間に銅または銅合金から
なるろう材を介装させ、所定温度で加熱すること
により、前記カム部を前記シヤフト部に前記カム
部の収縮による固定に加え、前記ろう材により接
合固着することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の焼結合金カムシヤフトの製造方法。 ３ カム部をシヤフト部に組みつけた後の加熱に
おいて、外層を構成する耐摩耗性焼結材料に液相
が生じ、この液相により、少なくとも内層と外層
を接合固着することを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項に記載の焼結合金カムシヤフ
トの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15054383A JPS6043405A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 焼結合金カムシヤフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15054383A JPS6043405A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 焼結合金カムシヤフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043405A JPS6043405A (ja) | 1985-03-08 |
| JPS6330962B2 true JPS6330962B2 (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=15499164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15054383A Granted JPS6043405A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 焼結合金カムシヤフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104708006A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 北京有色金属研究总院 | 一种粉末冶金复合凸轮及其制造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610286B2 (ja) * | 1988-03-17 | 1994-02-09 | 日本ピストンリング株式会社 | カムシャフトの製造方法 |
| US8510942B2 (en) * | 2008-10-08 | 2013-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Camshaft lobe and method of making same |
| US8951466B2 (en) * | 2009-01-26 | 2015-02-10 | GM Global Technology Operations LLC | Method of making component shapes having non-round exterior shapes |
| CN103032120B (zh) * | 2011-09-29 | 2015-08-26 | 北京有色金属研究总院 | 一种粉末冶金复合凸轮片 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841211A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | Nippon Piston Ring Co Ltd | カムシヤフト |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP15054383A patent/JPS6043405A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104708006A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 北京有色金属研究总院 | 一种粉末冶金复合凸轮及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6043405A (ja) | 1985-03-08 |
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