(57)【要約】【課題】  カムシャフトの高周波焼入れ方法を提供する。【解決手段】  エンジンのバルブを開閉するカムロブ４ａを備えたカムシャフト１の高周波焼入れ方法であって、前記カムロブ４ａの軸方向端面５ａの所定領域５ｃをブロック６，７により両側から挟持し、前記ブロックにより前記カムロブを挟持した状態で、前記カムロブを加熱する高周波コイル９を設置し、前記高周波コイルに所定時間通電後、前記カムロブを冷却液で急冷する。【選択図】図１
2006336087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのバルブを開閉するカムロブを備えたカムシャフトの高周波焼入れ方法であって、
前記カムロブの軸方向端面の所定領域をブロックにより両側から挟持し、
前記ブロックにより前記カムロブを挟持した状態で、前記カムロブを加熱する高周波コイルを設置し、
前記高周波コイルに所定時間通電後、前記カムロブを冷却液で急冷することを特徴とするカムシャフトの高周波焼入れ方法。
【請求項２】
前記カムロブのうち少なくとも一つのカムロブに、各カムロブの軸回りの角度の基準となる軸方向の貫通孔を設け、
前記ブロックの端面は、この貫通孔を含む所定範囲を挟持し、前記ブロックの端面から突出するピンが前記貫通孔に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフトの高周波焼入れ方法。
【請求項３】
エンジンのバルブを開閉するカムロブを備えたカムシャフトの高周波焼入れ装置であって、
前記カムロブの軸方向端面の所定領域を両側から挟持するブロックと、
前記ブロックにより前記カムロブを挟持した状態で、前記カムロブを加熱する高周波コイルと、
前記高周波コイルに所定時間通電後、前記カムロブを冷却液で急冷する冷却水手段とを備えたことを特徴とするカムシャフトの高周波焼入れ装置。
【請求項４】
前記カムロブのうち少なくとも一つのカムロブに、各カムロブの軸回りの角度の基準となる軸方向の貫通孔を設け、
前記ブロックの端面は、この貫通孔を含む所定範囲を挟持し、前記ブロックの端面から突出するピンが前記貫通孔に挿入されることを特徴とする請求項３に記載のカムシャフトの高周波焼入れ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムシャフトの高周波焼入れ方法とその装置、特に焼入れ部近傍に焼入れさせない部位を設けた部材に対する高周波焼入れ方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の焼入れ部近傍に焼入れさせない部位（以下、非焼入れ部位という。）を設けた部材に対する高周波焼入れ方法として、非焼入れ部位を溶射被膜で覆い、焼入れ後に溶射被膜を除去する方法がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３４５９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術では、カムシャフトの非焼入れ部位に溶射を施すための溶射装置が必要となるとともに、焼入れ後の溶射被膜を除去するための設備も必要となり、設備が大型化、高コスト化するという課題がある。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、焼入れ部近傍に焼入れさせない部位を設けた部材に対する高周波焼入れ方法とその装置を、大型化や高コスト化を招くことなく提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、エンジンのバルブを開閉するカムロブを備えたカムシャフトの高周波焼入れ方法であって、前記カムロブの軸方向端面の所定領域をブロックにより両側から挟持し、前記ブロックにより前記カムロブを挟持した状態で、前記カムロブを加熱する高周波コイルを設置し、前記高周波コイルに所定時間通電後、前記カムロブを冷却液で急冷することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、カムロブの軸方向端面の所定領域をブロックにより両側から挟持することで、ブロックとカムロブとが一体化して、その熱容量が大きくなり、また所定領域はブロックに覆われるため、高周波コイルによる昇温後の冷却液がかかることがない。このため、所定領域の温度の低下速度は他の領域より抑制され、従来技術のような溶射装置等の設備を用いることなく、焼入れによる硬化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１と図２は、第１の実施形態の構成図を示し、本発明のカムシャフト１の高周波焼入れの構成を説明する図である。
【０００８】
高周波焼入れされるカムシャフト１は、左右からスピンドル２、３により支持される。カムシャフト１上にはエンジンの気筒数に対応するカムロブ４ａ〜４ｆが設けられ、カムロブ４ａ〜４ｆの頂部８に高周波焼入れが施される。各カムロブ４ａ〜４ｆは、図示しないバルブに摺接し、カムロブ４ａ〜４ｆのカムプロフィールに沿って、バルブを開閉する。なお、カムシャフト１とカムロブ４ａ〜４ｆは、高周波焼入れ処理される前段階で、既に荒加工が実施されており、高周波焼入れ後に仕上げ加工を施して完成される。
【０００９】
一つのカムロブ４ａには、各カムロブ４ａ〜４ｆの軸回りの角度基準となる基準穴（貫通孔）５が軸方向に貫通して形成される。この基準穴５は、仕上げ加工時の各カムロブ４ａ〜４ｆの角度基準として使用されるとともに、エンジン組み立て時にカムシャフト端部に設けられるスプロケットとの位置決めにも使用される。なお、この基準穴５は、高周波焼入れ後に仕上げ加工される。
【００１０】
基準穴５が開口するカムロブ４ａの側面５ａを軸方向両側から挟持する位置決めブロック６、７が設けられる。位置決めブロック６、７は、本体部６ｂ、７ｂと、本体部６ｂ、７ｂの端面６ｃ、７ｃから軸方向に突出するピン６ａ、７ａとからなる。このピン６ａ、７ａが基準穴５に摺動可能に挿入し、位置決めブロック６、７の端面６ｃ、７ｃは、カムロブ４ａの軸方向の側面５ａに突き当たり、カムロブ４ａと一体的に構成される。この側面５ａと位置決めブロック６、７の端面６ｃ、７ｃとが接する、基準穴５を含む部位が高周波焼入れによる硬化が抑制される非焼入れ部位５ｃである。
【００１１】
各カムロブ４ａ〜４ｆの頂部８には、高周波焼入れのための高周波コイル９がそれぞれ設置される。高周波コイル９は、各カムロブ４ａ〜４ｆの頂部８に施される高周波焼入れの焼入れ深さ（硬化層深さ）に応じてその周波数が設定される。また、高周波コイル９には、高周波コイル９により加熱された部位に冷却水をかける冷却水手段９ａが備えられる。
【００１２】
次に図３及び図４を用いて高周波焼入れの手順を説明する。
【００１３】
まず、スピンドル２、３によりカムシャフト１を支持する（図４のステップＳ１）。続いて、図３（ａ）に示すように、基準穴５を形成したカムロブ４ａの軸回りの角度出しを行う突き当てブロック１０がカムロブ４ａのカム面５ｂを支持し、カムロブ４ａの凡その角度出しを行う（ステップＳ２）。
【００１４】
そして、突き当てブロック１０による角度出しが終了したら、図３（ｂ）に示すように、位置決めブロック６、７のピン６ａ、７ａがカムロブ４ａの基準穴５に挿入され、本体部６ｂ、７ｂがカムロブ６ａの側面５ａを軸方向から挟持する（ステップＳ３）。位置決めブロック６、７のピン６ａ、７ａがカムロブ４ａの基準穴５に挿入されることで、カムロブ４ａ〜４ｆの角度が規定できるとともに、本体部６ｂ、７ｂがカムロブ６ａの側面５ａを軸方向から支持することで、カムロブ４ａ〜４ｆの軸方向の位置が規定される。このとき、本体部６ｂ、７ｂの端面６ｃ、７ｃは、カムロブ４ａの軸方向側面５ａと一体的に接続し、非焼入れ部位５ｃを規定する。
【００１５】
位置決めブロック６ａ、７ａがカムロブ４ａを支持したら、突き当てブロック１０はカムロブ４ａの支持を終了する（図３（ｃ）、ステップＳ４）。
【００１６】
そして図３（ｄ）に示すように、カムロブ４ａの頂部８近傍の所定位置に高周波コイル９が設置され（ステップＳ５）、所定時間の間、高周波コイル９に通電が行われる。高周波コイル９への通電により、カムロブ４ａは急速に昇温し、高周波焼入れが開始される（ステップＳ６）。
【００１７】
所定時間通電後、冷却水手段９ａの冷却液がカムロブ４ａ〜４ｆの頂部８に放出されて頂部８は急冷され、カムロブ４ａの焼入れ処理を終了する（ステップＳ７）。
【００１８】
したがって、本実施形態では、エンジンのカムシャフト１の軸回りの角度基準となる基準穴５周辺を軸方向から挟持する位置決めブロック６、７を設け、位置決めブロック６、７が挟持した状態で高周波焼入れ処理をする。
【００１９】
基準穴５は、高周波焼入れ処理により硬度がアップすると仕上げ加工が困難となり、仕上げ精度の確保が難くなる。しかしながら、本実施形態では、高周波焼入れ時に基準穴５の周辺を位置決めブロック６、７により軸方向から挟持するようにしたため、挟持されたカムロブ４ａの非焼入れ部位５ｃの熱容量が他の部位より大きくなり、また冷却液が直接かかることがない。このため、非焼入れ部位５ｃの温度の冷却速度が他の部位より遅くなり、基準穴５周辺の焼入れによる硬化を抑制できる。これにより、従来技術のような溶射装置を用いることなく、高周波焼入れ後の基準穴の仕上げ加工を容易とし、仕上げ精度を容易に維持することができる。
【００２０】
なお、本実施形態では、角度基準となる基準穴５周辺の焼入れを抑制することとしたが、これに限らず焼入れによる硬化を抑制したい部位に適用できることは言うまでもない。
【００２１】
また、位置決めブロック６、７は、ピン６ａ、７ａが基準穴５に挿入することでカムロブ４ａ〜４ｆの軸回りの角度決めとして機能し、本体部６ｂ、７ｂがカムロブ４ａ〜４ｆの側面５ａを軸方向から挟持することでカムロブ４ａ〜４ｆの軸方向の位置決めとして機能する。このため、カムロブ４ａ〜４ｆと高周波コイル９との位置関係を一定に維持することができ、高周波焼入れの硬化層深さのバラツキを抑制することができる。
【００２２】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態のカムシャフトの高周波焼入れの構成図である。
【図２】図１の断面Ｂ−Ｂの断面図である。
【図３】第１の実施形態の高周波焼入れの手順を説明する図である。
【図４】高周波焼入れの手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１  カムシャフト
２、３  スピンドル
４ａ〜４ｆ  カムロブ
５  基準穴
５ａ  側面
５ｂ  カム面
５ｃ  非焼入れ部位
６、７  位置決めブロック
６ａ、７ａ  ピン
６ｂ、７ｂ  本体部
６ｃ、７ｃ  端面
８  頂部
９  高周波コイル
９ａ  冷却水手段
１０  突き当てブロック
【図１】
2006336087.tif 000003
【図２】
2006336087.tif 000004
【図３】
2006336087.tif 000005
【図４】
2006336087.tif 000006