(57)【要約】【課題】  自動車などのカムシャフトにカムローブを組み付ける際に、従来必要とされたカムローブのシャフト孔内周面のブローチ加工を不要とし、カムローブのシャフト孔の内周面に組み付け時に発生する割れを解消し、さらにカムローブを軽量化して低コストで製造する方法を提供する。【解決手段】  カムローブ１をカムシャフトに組み付けた際の回り止めのため、カムローブ１をカムシャフトに外嵌し係止するシャフト孔２の孔形状５を楕円形状とし、カムローブ先端部３の板面４にカムローブ先端部３の板面４からの深さをカムローブ１の板厚４の２０〜２５％とする窪みからなる薄肉部７を板面４の両面に形成し、さらに、シャフト孔２に対してカムローブ先端部３と反対側のシャフト孔周縁部６の板面４にカムローブ外周面１６からシャフト孔内周面１５までの幅の４８〜５２％に達する幅の薄肉部７を板面４の片面のカムローブ外周面１６にぬすみ加工を施す。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムローブをカムシャフトに組み付けた際の回り止めの目的で、カムローブをカムシャフトに外嵌し係止するシャフト孔の孔形状を楕円形状にし、カムローブ先端部の板面およびシャフト孔に対してカムローブ先端部と反対側のシャフト孔周縁部の板面を薄肉部に形成するぬすみ加工を施すことを特徴とするカムローブの製造方法。
【請求項２】
カムローブ先端部の板面を薄肉部に形成するぬすみ加工は、カムローブ先端部の板面からの深さをカムローブの板厚の２０〜２５％とする窪みからなる薄肉部を板面の両面に形成する加工であることを特徴とする請求項１に記載のカムローブの製造方法。
【請求項３】
カムローブのシャフト孔周縁部の板面を薄肉部に形成するぬすみ加工は、カムローブのシャフト孔周縁部の板面にカムローブ外周面からシャフト孔内周面までの幅の４８〜５２％に達する幅の薄肉部を板面の片面のカムローブ外周面に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のカムローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用部品である軽量化されたカムローブ用の素材、特に組立カムシャフトに用いるカムローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンなどに使用される組立てによるカムローブを嵌合係止したカムシャフトでは、カムローブ用の素材を熱間鍛造により製造する。ところで、このカムローブを製造するとき、カムローブのカムシャフトを嵌合係止するシャフト孔の内面形状は鍛造により円形に成形され、その後、この円形のシャフト孔の内周の部分にブローチ加工を施し、このブローチ加工をしたカムローブをカムシャフトに嵌入して圧接して組み立てていた。ところでこのカムローブとカムシャフトの組立て時に、カムローブのブローチ加工したシャフト孔の内面形状の部分に割れが多発する問題があった。
【０００３】
一方、例えば、カムシャフトを嵌入するカムローブのシャフト孔の内周面に複数の凹状部を形成し、このカムローブを中空管からなるカムシャフトに外嵌した後、この中空管を拡管させてカムローブのシャフト孔の内周面に固着させることで、組立てカムシャフトとするものであった（例えば、特許文献１参照。）。ところで、この機構のものはブローチ加工によりカムシャフトを嵌入するシャフト孔の内周面に複数の凹状部を有しており、上記の従来のもののように圧接するもではない。しかしながら、圧接する代わりにカムローブのシャフト孔に設けた複数の凹状部に嵌合可能な複数の凸状部をカムシャフトの外周に予め形成しておく必要がある。さらに上記したように、カムローブを中空管のカムシャフトに外嵌させた後、カムシャフトの中空管を拡管パンチにより拡管してその凸状部をシャフト孔の凹状部に嵌合しなければならないという工程数が複雑となる問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、自動車などのカムシャフトに使用するカムローブを熱間鍛造により製造する方法において、カムローブをカムシャフトに組み付ける際に、従来必要とされたカムローブのシャフト孔内周面のブローチ加工を不要とし、カムローブをカムシャフトに組み付ける際に発生するブローチ加工部に基づく割れ発生を解消し、さらにカムローブを軽量化して低コストで製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、カムローブ１をカムシャフトに組み付けた際の回り止めの目的で、カムローブ１をカムシャフトに外嵌し係止するシャフト孔２の孔形状５を楕円形状とし、カムローブ先端部３の板面４およびシャフト孔２に対してカムローブ先端部３と反対側のシャフト孔周縁部６の板面４を薄肉部７に形成するぬすみ加工を施すことを特徴とするカムローブ１の製造方法である。
【０００７】
請求項２の発明では、カムローブ先端部３の板面４を薄肉部７に形成するぬすみ加工は、カムローブ先端部３の板面４からの深さをカムローブ１の板厚４の２０〜２５％とする窪みからなる薄肉部７を板面４の両面に形成する加工であることを特徴とする請求項１の手段のカムローブ１の製造方法である。
【０００８】
請求項３の発明では、カムローブ１のシャフト孔周縁部６の板面４を薄肉部７に形成するぬすみ加工は、カムローブ１のシャフト孔周縁部６の板面４にカムローブ外周面１６からシャフト孔内周面１５までの幅の４８〜５２％に達する幅の薄肉部７を板面４の片面のカムローブ外周面１６に形成することを特徴とする請求項１又は２の手段のカムローブ１の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、カムシャフトに外嵌係止するカムローブの外嵌部であるシャフト孔内周面の孔形状を楕円形状とすることで、従来のカムローブにおいて必要としたシャフト孔内周面のブローチ加工部を不要とし、ブローチ加工した製品をカムシャフトに組み付ける際に多発していたカムローブのシャフト孔内周面の割れを解消し、さらにカムローブの形状を簡単にして製造可能としたので、高生産性の横型熱間高速鍛造機にて低コストで生産性を高めて製造可能となり、さらに軽量化したカムローブとできるなど、本発明は優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のカムローブの平面図である。図２はカムローブの図１のＡ−Ａで切断して示す側面図である。
【００１１】
先ず、素材となる棒鋼を加熱後、切断、据込み加工して熱間鍛造成形して楕円形状のシャフト孔２および薄肉部７を形成したカムローブ１を得るものである。この熱間鍛造は横型高速鍛造装置により行うものである。
【００１２】
上記の本発明のカムローブ１の横型高速鍛造装置による製造方法について、さらに詳細に説明する。請求項１に係る発明では、カムローブ１には、カムシャフト（図示しない）に組み付けた際の回り止めの目的で、カムローブ１をカムシャフトに外嵌して係止するためにシャフト孔２を形成する。この場合、シャフト孔２を割れの発生しにくい楕円形状に形成する。このシャフト孔２は、例えば、図１および図２に示すように、カムローブ１のカムローブ先端部３の方向の最大長さであるカムローブ長さ１２を４１．８１ｍｍ、板厚１０を１１．０ｍｍとするとき、長径８を２５．２ｍｍ、短径９を２３．４ｍｍとする大きさからなる楕円形状からなるものである。このようにシャフト孔２を楕円形状とすることで、従来のカムローブ１のシャフト孔２に行っていたブローチ加工がさらに不要となる。さらに、カムローブ１を軽量化するために、カムローブ先端部３にぬすみ加工を施して板面４を薄肉部７とする窪みを形成する。この場合、上記の大きさのカムローブ１において、窪みの深さは２．５ｍｍとする。さらにカムローブ先端部３とシャフト孔２に対して反対側に対峙する楕円形状周縁部であるシャフト孔周縁部６にぬすみ加工を施して板面４をカムローブ外周面１６側からシャフト孔内周面１５の向きに薄肉部７とする。この場合、上記の例のカムローブ１の大きさのものにおいては、シャフト孔周縁部６のカムローブ外周面１６側からシャフト孔内周面１５までの大きさは３．９ｍｍで、シャフト孔周縁部６にぬすみ加工により形成する薄肉部７のカムローブ外周面１６側からの幅は２．０ｍｍとする。さらにシャフト孔２の中心において、カムローブ先端部３からの角度３０°ずつの両側の範囲を角部を丸めて面だれとする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、上記の加工方法において、さらに、カムローブ先端部３の板面４から深さがカムローブ１の板厚の２０〜２５％とである窪みとして板面４の両面にそれぞれ薄肉部７、７をぬすみ加工により形成する。この窪みの深さは、上記した例では、それぞれ２．５ｍｍで、２３％である。なお、上記において、窪みの深さが上板厚の２５％を越えると金型寿命が短くなり、カムローブ１の強度が低下する。例えば、２５％を越える３ｍｍで２７％であれば金型寿命は約７割低下する。また、２０％未満、例えば２．２ｍｍであれば材料費低減メリットが得られず、軽量化も図れないため金型寿命に影響のない２０％を確保する。
【００１４】
さらに、請求項３に係る発明では、上記の加工方法において、シャフト孔２に対してカムローブ先端部３と反対側に対峙するシャフト孔周縁部６のカムローブ外周面１６の板面４をぬすみ加工を施すことにより薄肉部７に形成する。この場合、カムローブ１のシャフト孔周縁部６の板面４に形成するぬすみ加工は、板面４の片面側のみに軽量化と強度を考慮した上で、カムローブ外周面１６からシャフト孔内周面１５までの幅の４３〜５７％（好ましくは４８〜５２％）に達する幅の薄肉部７をカムローブ外周面１６から形成する。この薄肉部７のカムローブ外周面１６からの幅は、上記した例では、２ｍｍで５１％である。例えば、１ｍｍ２６％であれば２ｍｍ５１％に対して重量が５％増加し、３ｍｍ７７％であれば２ｍｍ５１％に対して強度が６割低下する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のカムローブの平面図である。
【図２】本発明のカムローブの図１のＡ−Ａで切断して示す側面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  カムローブ
２  シャフト孔
３  カムローブ先端部
４  板面
５  孔形状
６  シャフト孔周縁部
７  薄肉部
８  長径
９  短径
１０  板厚
１１  薄肉部端部の板厚
１２  カムローブ長さ
１３  シャフト孔周縁部幅
１４  薄肉部幅
１５  シャフト孔内周面
１６  カムローブ外周面
【図１】
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【図２】
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