(57)【要約】【課題】  特に、中空袋孔を有する中空カムシャフトを鋳造した後、中空袋孔に残存する砂の除去に有効で、効果的に袋孔内の砂を除去することができ、また生産効率の高い除去技術を提供する。【解決手段】  中空カムシャフトＣの中空袋孔ｈ内に滞留する中子砂を除去するため、中空カムシャフトＣをコンベア装置１により横向き姿勢で連続的に搬送し、クランパ４、５でクランプして中空袋孔ｈの開口部からドリル３ａを挿入して中空袋孔内の砂を旋削し、その後、中空袋孔ｈ内にショットノズル６ａを挿入して鋼球等のショット材を噴出し、その後、中空袋孔ｈ内にエアノズル７ａを挿入してエアを吹き付ける。最後に、チャック部材９で把持して中空袋孔ｈの開口部が下向きになるよう傾動させ、衝撃を与える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空カムシャフトの中空袋孔内に滞留する中子砂を除去するための砂落し方法であって、前記中空カムシャフトを搬送手段により横向き姿勢で連続的に搬送する工程と、中空カムシャフトをクランプして中空袋孔の開口部からドリルを挿入して中空袋孔内の砂を旋削する工程と、旋削後、中空袋孔内にショットノズルを挿入して該ノズルからショット材を噴出する工程と、ショット後、中空袋孔内にエアノズルを挿入して該ノズルからエアを吹き付ける工程を備えたことを特徴とする中空カムシャフトの砂落し方法。
【請求項２】
前記エアノズルを挿入してエアを吹き付ける工程が終了した後、カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する工程を付加することを特徴とする請求項１に記載の中空カムシャフトの砂落し方法。
【請求項３】
前記カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する工程は、把持手段で中空カムシャフトを把持し、中空カムシャフトの中空袋孔の開口部を下向きに傾動させるとともに、衝撃を与えることで行うことを特徴とする請求項２に記載の中空カムシャフトの砂落し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空袋孔を有する中空カムシャフトを鋳造した後、中空袋孔内の中子砂を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中子砂を使用して中空カムシャフトを鋳造した後、中空孔内に滞留する砂を除去する技術として、ヤスリ棒で中空孔内を研削した後、ワイヤブラシを挿入して内径を研磨し、最後にエアブローにより研磨粉を除去するような技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２８８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような砂落し方法は、中空カムシャフトに形成される中空孔が貫通している形状であれば効果があるものの、一方側が封止される袋状孔の場合は、ヤスリ棒による研削において、途中から抵抗が急増するためヤスリ折れ等の不具合が生じるばかりでなく、袋孔底部の砂除去は殆ど不可能であるという問題があった。また、この技術では、中空カムシャフトを縦向き姿勢で移動させながらヤスリ掛け、ブラシ掛け等の各工程を行うようにしているため、多量の中空カムシャフトを連続的に搬送することができず、生産効率をあまり高めることが出来なかった。
このため、袋状孔のカムシャフトの砂除去は、同じ径のドリルを何回か、或いは、順次若干大きめの径のドリルを孔内部に回転させながら挿入し、最後にエアブローで砂を除去するような方法が採用されることがあるが、カムシャフトの中空孔が真円でなかったり、または、軸方向に僅かながら曲りが生じているような場合には、壁面に固着している一部の砂が残存したり、またはドリル先端の形状の違いによって袋孔底部の一部の砂が残ったりする等の問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、特に、中空袋孔を有する中空カムシャフトの砂落しに有効で、確実に袋孔内の砂を除去するとともに、生産効率の高い除去技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、中空カムシャフトの中空袋孔内に滞留する中子砂を除去するための砂落し方法において、前記中空カムシャフトを搬送手段により横向き姿勢で連続的に搬送し、中空カムシャフトをクランプして中空袋孔の開口部からドリルを挿入して中空袋孔内の砂を旋削するとともに、旋削後、中空袋孔内にショットノズルを挿入して該ノズルからショット材を噴出し、ショット後、中空袋孔内にエアノズルを挿入して該ノズルからエアを吹き付けるようにした。
【０００７】
このように、中空袋孔内にドリルを挿入して旋削することにより、内部に詰まっている砂を崩壊させて除去した後、中空袋孔内にショット材を噴出すれば、中空袋孔が真円でない場合でも、若干曲っているような場合でも、内壁面に固着する砂が確実に除去され、その後のエアブローによって綺麗に除去することができる。
また、中空カムシャフトを搬送する姿勢が横向きであるため、鋳造後、通常の搬送方法で中空カムシャフトを搬送しながら連続的に砂落しができるようになり、生産効率を高めることができる。
【０００８】
また、本発明では、前記エアノズルを挿入してエアを吹き付ける工程が終了した後、カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する工程を付加するようにした。
すなわち、カムシャフトの中空袋孔内にドリルを挿入して旋削したり、ショットノズルを挿入してショット材を噴出したり、エアノズルを挿入してエアを吹き付けたりする工程では、いずれもドリルやノズル等によって砂の排出を阻害する傾向が生じ得る。このため、最終的にカムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する工程を付加すれば、中空袋孔内を完全に綺麗にすることができる。
ここで、中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する具体的な方法としては、例えば、中空袋孔の外部からエアを吹き付けたり、または、カムシャフトの開口部が下向きになるように傾動させたり、または、カムシャフトの開口部が下向きになるように傾動させた後、衝撃を与えたりする等のことが考えられる。
【０００９】
また、本発明では、カムシャフトの中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する工程として、把持手段で中空カムシャフトを把持し、中空カムシャフトの中空袋孔の開口部を下向きに傾動させるとともに、衝撃を与えることで行うようにした。
これは、例えば中空袋孔の径が小径でしかも長尺であるような場合に、外部からのエアブローでは完全に除去できない場合に有効であり、開口部を下向きにして衝撃を与えることにより、残存する砂等を確実に除去することができる。
【発明の効果】
【００１０】
中空袋孔を有する中空カムシャフトを鋳造した後、中空袋孔内の中子砂を除去するにあたり、中空袋孔内をドリルで旋削した後、袋孔内にショット材を噴出し、その後、エアブローを施すことで、中空袋孔の真円が確保されない場合でも、軸方向に曲りが生じている場合でも、内壁面に固着する砂を確実に除去することができ、しかも中空カムシャフトの姿勢を横向きで作業できるため、生産効率を高めることができる。
また、最後に、中空袋孔内に何等物を挿入することなく砂を除去する方法を付加すれば、ノズル等で排出がジャマされた砂等を確実に除去することができ、この際、中空袋孔の開口部が下向きになるよう傾動させ、衝撃を与える方法を採択すれば、特に長尺で細長い径の袋孔のときの排出に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る砂落し方法を説明するための説明図、図２はドリルによる旋削を説明する説明図、図３は中空カムシャフトを傾動させて衝撃を与える機構の一例図、図４は具体的な装置構成の一例を示す平面図、図５は図３のＡ−Ａ方向から見た正面図である。
【００１２】
本発明に係る中空カムシャフトの砂落し方法は、特に、中空袋孔を有する中空カムシャフトの砂落しに有効で、確実に袋孔内の砂を除去するとともに、搬送ライン上で砂落しができるようにして、生産効率を高めることが出来るようにされている。
【００１３】
すなわち、本発明に係る中空カムシャフトは、中空袋孔を形成するための中子砂を用いて鋳造で成形され、鋳造が終えると中空袋孔内に中子砂が滞留している。このため本発明では、図１に示すように、鋳造の終えた中空カムシャフトＣをピッチ送り用のコンベア装置１により矢印方向に順次ピッチ送りし、ドリル旋削工程３まで流動してくると、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプし、図２に示すように、ドリル旋削工程３のドリル３ａが回転しながら中空袋孔ｈ内に挿入され、内部に詰まっている中子砂を崩壊させてその殆どを外部に排出する。
【００１４】
ドリル３ａによる旋削が終了すると、中空カムシャフトＣは次工程のショットピーニング工程６に送られ、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプする。そして、ショットピーニング工程６のショットノズル６ａが鋼球等のショット材を噴出しつつ中空袋孔ｈ内に挿入され、壁面に固着する砂を掻き落とすとともに、掻き落とした砂とショット材を吸引する。
【００１５】
ショットノズル６ａによるショットが終了すると、中空カムシャフトＣは次工程のエアブロー工程７に送られ、左右のクランパー４、５が前進して中空カムシャフトＣの両端をクランプする。そして、エアブロー工程７のエアノズル７ａがエアを吹出しながら中空袋孔ｈ内に挿入され、ショットピーニング工程６によってもまだ内部に残留する砂等を除去する。
【００１６】
以上のような工程を経ても、中空袋孔ｈが小径で長尺な場合、時としてノズル７ａ等に邪魔されたり、内部のエアが混流したりして砂等の一部が残る場合がある。このため、本発明では、エアノズル７ａによるエアの吹き付けが終了すると、中空袋孔ｈ内に何等物を挿入しないで砂を除去する方法を付加するようにし、具体的には、中空カムシャフトＣを次の傾動工程８に送り込み、中空カムシャフトＣを傾動させて中空袋孔ｈの開口部を下向きにし、衝撃を与えるようにしている。
すなわち、この傾動工程８には、中空カムシャフトＣを把持するチャック部材９が設けられ、図３に示すように、チャック部材９のチャック爪９ａで把持した中空カムシャフトＣを中空袋孔ｈの開口部が下向きになるよう揺動させるとともに、チャック部材９に設けたストッパ１０を基台１１側のストッパ片１２に勢いよく当接させ、衝撃を与えることで内部に残留する砂等を排出するようにしている。
【００１７】
以上のような要領により、中空袋孔内の中子砂を確実に除去することができ、また、搬送される中空カムシャフトに連続的に処理できるため、生産効率を高めることができるが、次に具体的設備構成の一例を図４、図５に基づき説明する。
【００１８】
ピッチ送りのコンベア装置１の途中には砂落し装置２が設けられ、この砂落し装置２には、前記ドリル旋削工程３やショットピーニング工程６やエアブロー工程７が搬路の前後方向にそれぞれ二箇所設けられている。また、この砂落し装置２のドリル旋削工程３やショットピーニング工程６やエアブロー工程７の前方には、送られた中空カムシャフトＣを支持することのできる一対の支持爪１３が設けられ、この支持爪１３は、駆動源１５によって昇降自在なリフト機構１４に取り付けられている。そして、リフト機構１４が上昇すると、支持爪１３が中空カムシャフトＣを支持して持ち上げ、中空カムシャフトＣの中空袋孔ｈの開口部を、ドリル３ａや、ショットノズル６ａや、エアノズル７ａの前方に臨ませることができるようにされている。
【００１９】
前記、一方側のクランパ５は、駆動源２０によって進退動自在にされている。また、他方側のクランパ４の駆動源は図示を省略している。
そして、各クランパ４、５は、中空カムシャフトＣが定位置に上昇すると、自動的に前進作動するようにされているが、コンベア装置１上の中空カムシャフトＣが不在の場合、これを検知してクランパ４、５の作動を停止させるための検出器１６が設けられている。
【００２０】
また、クランパ４、５が前進作動すると、ドリル旋削工程３のドリル３ａや、ショットピーニング工程６のショットノズル６ａや、エアブロー工程７のエアノズル７ａが、駆動源１８によってスライドレール１７に沿って前進し、中空カムシャフトＣの中空袋孔ｈ内に挿入されるようになっている。
尚、この砂落し装置２の搬路下流側に、図３に示すような傾動工程８の設備を設けている。
【００２１】
以上のような装置構成により、コンベア装置１によって連続的に搬送される中空カムシャフトＣに対して順次ドリル旋削、ショットピーニング、エアブロー、傾動の各工程を効率的に行うことができるが、この際、二箇所のドリル旋削工程３や、ショットピーニング工程６や、エアブロー工程７を有効に活用して、同時に二本づつ砂落し作業を行うようにすれば、生産性を一層向上させることができる。
【００２２】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、中空袋孔ｈの径が大きい場合や深さが浅いような場合は、ドリル３ａを挿入した旋削工程や、ショットノズル６ａを挿入したショット工程や、エアノズル７ａを挿入したエア吹き付け工程のあとに、中空袋孔ｈの外部からエアを吹き付けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように本発明では、中空袋孔が真円でない場合でも、若干曲っているような場合でも、内壁面に固着する砂を確実に除去することができる。また、中空カムシャフトを搬送する姿勢が横向きであるため、鋳造後、通常の搬送方法で中空カムシャフトを搬送しながら連続的に砂落しができるようになり、生産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る砂落し方法を説明するための説明図
【図２】ドリルによる旋削を説明する説明図
【図３】中空カムシャフトを傾動させて衝撃を与える機構の一例図
【図４】具体的な装置構成の一例を示す平面図
【図５】図３のＡ−Ａ方向から見た正面図
【符号の説明】
【００２５】
１…コンベア装置、２…砂落し装置、３…ドリル旋削工程、３ａ…ドリル、６…ショットピーニング工程、６ａ…ショットノズル、７…エアブロー工程、７ａ…エアブローノズル、８…傾動工程、Ｃ…中空カムシャフト、ｈ…中空袋孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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