(57)【要約】【課題】ベース円部とカム孔との同軸度を保証することのできるカムピースの製造方法を提供する。【解決手段】カムピース３０は、外周面がカムのベース円を構成しているベース円部３１と、カムシャフトのシャフトを挿入する孔であってベース円部３１と同軸なカム孔３３とを備えている。ベース円部３１の中心軸に直交するカムピース３０の側面３５には、カムピース３０を機械加工する際にカムピース３０を保持する把持機構によって把持される面であってベース円部３１と同軸な円弧面３７を複数有するボス部３４を設ける。そして、ボス部３４の円弧面３７を把持機構で把持した状態でカム孔３３を機械加工する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面がカムのベース円を構成しているベース円部と、カムシャフトのシャフトを挿入する孔であって前記ベース円部と同軸なカム孔とを備えるカムピースの製造方法であって、
前記ベース円部の中心軸に直交する前記カムピースの側面には、前記カムピースを機械加工する際に同カムピースを保持する把持機構によって把持される面であって前記ベース円部と同軸な円弧面を複数有するボス部を設け、前記ボス部の前記円弧面を前記把持機構で把持した状態で前記カム孔を機械加工する
カムピースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムピースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等に使用されるカムシャフトについて、シャフトと、カム山を有するカムピースとを別部材で構成してそれら各部材を組み付けるようにしたものが知られている。
カムピースには、カム山と、外周面がカムのベース円を構成するベース円部と、シャフトを挿入する孔であってベース円部と同軸なカム孔とが設けられている。そして、こうしたカムピースは、例えば鋳造成形や、特許文献１に記載されているような焼結によるネットシェイプ成形またはニアネットシェイプ成形などによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したカムピースの製造方法では、中子などを使ってカム孔を形成することが可能であるが、そのままではカム孔の寸法精度があまり高くないため、機械加工（例えばホーニング加工やドリル加工など）を行って寸法精度を高めることが好ましい。
【０００５】
ここで、カム山を有するカムピースは、通常、卵形をしている。そのため、そうした卵形状をなすカムピースの外周をチャックなどの把持機構で把持しても、ベース円部の中心軸を芯出しすることはできない。従って、ベース円部の中心軸が芯出しされていない状態でカム孔の機械加工を行っても、ベース円部とカム孔との同軸度を要求される精度内に収めることは難しく、当該同軸度を保証することは困難である。
【０００６】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベース円部とカム孔との同軸度を保証することのできるカムピースの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するカムピースの製造方法は、外周面がカムのベース円を構成するベース円部と、カムシャフトのシャフトを挿入する孔であって前記ベース円部と同軸なカム孔とを備えるカムピースの製造方法である。この製造方法において、前記ベース円部の中心軸に直交する前記カムピースの側面には、前記カムピースを機械加工する際に同カムピースを保持する把持機構によって把持される面であって前記ベース円部と同軸な円弧面を複数有するボス部を設ける。そして、前記ボス部の前記円弧面を前記把持機構で把持した状態で前記カム孔を機械加工する。
【０００８】
同製造方法によれば、カムピースのベース円部と同軸な円弧面が把持機構にて把持されることにより、ベース円部の中心軸の芯出しが行われるようになる。そして、ベース円部の中心軸の芯出しが行われている状態でカム孔が機械加工されるため、ベース円部と機械加工されたカム孔との同軸度を保証することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の製造方法で製造されたカムピースが組み付けられたカムシャフトの一部を示す斜視図。
【図２】同実施形態のカムピースの斜視図。
【図３】同実施形態のカムピースの平面図。
【図４】同実施形態のカムピースを機械加工するときの状態を示す模式図。
【図５】同実施形態の変形例におけるカムピースの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、カムピースの製造方法の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、カムピース３０は、内燃機関のカムシャフト１に複数設けられる部材であって、カム山３２や、外周面がカムのベース円を構成するベース円部３１や、カムシャフト１のシャフト２０を挿入する孔であってベース円部３１と同軸なカム孔３３を備えている。各カムピース３０は焼き嵌めによりシャフト２０に固定されている。
【００１１】
カムピース３０は、焼結によるネットシェイプ成形またはニアネットシェイプ成形によって製造されている。なお、こうした成形方法は周知であるため、詳細な説明は省くが、基本的には焼結用金属（例えばクロム系合金など）の粉末を金型に充填し、その金型の温度を高めて焼結用金属を焼結させることによってカムピース３０が形成される。ちなみに、焼結ではなく、溶湯を金型に流し込む、いわゆる鋳造でカムピース３０を形成することも可能である。
【００１２】
図２及び図３に示すように、ベース円部３１の中心軸Ｃに直交するカムピース３０の側面３５には、ベース円部３１と同軸な略円筒状のボス部３４が設けられている。このボス部３４の中心は上記カム孔３３が貫通している。
【００１３】
ボス部３４にあってベース円部３１の中心軸Ｃに平行な外周面３６には、ベース円部３１と同軸な円弧面３７が複数設けられており、中心軸Ｃから円弧面３７までの距離Ｒ１は、全ての円弧面３７について等しくなっている。
【００１４】
円弧面３７は、カムピース３０を機械加工する際に当該カムピース３０を保持する把持機構によって把持される面として形成されている。従って、円弧面３７は、ボス部３４において把持機構により把持される部位に形成されている。例えば、本実施形態の場合、カムピース３０の把持機構が３つのチャック爪Ｔを有しており、そのチャック爪Ｔが円周方向に等間隔で配置されている。そのため、円弧面３７は、ボス部３４の外周面３６の周方向において等間隔となるように３箇所設けられている。なお、円弧面３７の数や形成位置は、把持機構の把持部位に応じて適宜変更することができる。
【００１５】
また、本実施形態では、上述したように、ボス部３４をベース円部３１と同軸な略円筒状とすることにより、各円弧面３７が形成されるようにしている。
また、カムピース３０の側面３５において、ベース円部３１からカム山３２が始まる部位（図３に示す範囲Ｒ）には、ボス部３４と側面３５との間の空間を埋める肉盛り部３８が形成されている。こうした肉盛り部３８を形成する理由は、次のとおりである。
【００１６】
図３に二点鎖線ＢＬにて示すように、仮に上記範囲Ｒに肉盛り部３８を設けず、同範囲Ｒ内におけるボス部３４の外周面も円弧状にしてしまうと、上記範囲Ｒ内のカムピース３０を形作る金型には、二点鎖線ＢＬで示す円弧面の面とカム山３２の外周面とで構成される大きな鋭角部（図３において斜線で示す部分）を設けることになる。しかしながら、金型にそうした比較的大きな鋭角部を設けると、その鋭角部は他の部位と比べて十分な強度を得ることができないという知見があり、例えば金型の寿命が短くなるなどの弊害が起きるおそれがある。そこで、本実施形態では、上記肉盛り部３８を設けることにより、カムピース３０の金型に比較的大きな鋭角部が形成されないようにしている。従って、金型の強度を十分に確保できるのであれば、上記肉盛り部３８を必ずしも設ける必要はない。
【００１７】
焼結によって形作られたカムピース３０は、金型から取り出された後、カム孔３３の寸法精度（直径の寸法精度）を要求精度にまで高めるために機械加工される。
図４に示すように、その機械加工に際しては、把持機構のチャック爪Ｔでボス部３４の各円弧面３７を把持した状態で、カム孔３３に加工工具２００を挿入していくことにより、カム孔３３が機械加工される。本実施形態では、そうした機械加工としてホーニング加工を行うようにしているが、他の機械加工、例えばドリル加工でもよい。
【００１８】
以上説明した本実施形態によれば、次の作用及び効果を得ることができる。
（１）先の図３や図４に示したように、カムピース３０のベース円部３１と同軸な各円弧面３７を把持機構のチャック爪Ｔで把持することにより、ベース円部３１の中心軸Ｃの芯出しが行われるようになる。そして、ベース円部３１の中心軸Ｃの芯出しが行われている状態でカム孔３３が機械加工される。そのため、例えば先の図４に示すように、ベース円部３１の中心軸Ｃと加工工具２００の中心軸ＫＣとが一致するようになり、機械加工されたカム孔３３の中心軸とベース円部３１の中心軸Ｃも一致しやすくなる。従って、ベース円部３１と機械加工されたカム孔３３との同軸度を保証することが可能になる。
【００１９】
（２）カムピース３０の側面３５に、カム孔３３が貫通したボス部３４を設けるようにしている。そのため、ボス部３４を有していないカムピースと比較して、シャフト２０の軸方向におけるカム孔３３とシャフト２０との接触面積が増大するようになる。
【００２０】
このようにしてカム孔３３とシャフト２０との接触面積が増大すると、焼き嵌めによってシャフト２０に固定されているカムピース３０の固定力が大きくなるため、カムピース３０をシャフト２０に焼き嵌めする際のカム孔３３の直径方向における締め代を少なくしても、カムピース３０をシャフト２０に対して十分に固定することができるようになる。そして、焼き嵌め時における締め代を少なくすることが可能なため、焼き嵌め時におけるカム孔３３の拡径度合を小さくしても、カム孔３３にシャフト２０を挿入することが可能になる。このように焼き嵌め時におけるカム孔３３の拡径度合を小さくすることができるため、焼き嵌め時におけるカムピース３０の加熱温度を低くすることが可能になり、これにより焼き嵌め時の焼き鈍しによるカムピース３０の硬度低下を抑えることができる。
【００２１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記カムピース３０では、ボス部３４をベース円部３１と同軸な略円筒状とすることにより、各円弧面３７が形成されるようにした。ここで、ボス部３４の外周面３６において、把持機構が把持する面である上記円弧面３７を少なくとも有していれば、上記作用及び効果を得ることができるため、ボス部３４は必ずしも略円筒状に形成しなくてよい。こうしたカムピース３０の変形例であって、ボス部３４における外周面３６の形状のみを変更したカムピース１３０を図５に示す。
【００２２】
この図５に示すように、ボス部３４の外周面３６において、上記円弧面３７以外の部位を、例えば平面形状や、ベース円部３１に対して同軸になっていない円弧形状などにしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１…カムシャフト、２０…シャフト、３０…カムピース、３１…ベース円部、３２…カム山、３３…カム孔、３４…ボス部、３５…（カムピースの）側面、３６…（ボス部の）外周面、３７…円弧面、３８…肉盛り部、１３０…カムピース、２００…加工工具、Ｔ…チャック爪。
【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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