JP2886268B2 - 内燃機関用動弁機構のカムシャフト及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関用動弁機構のカムシャフト及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の動弁機構を構成するカムシャフ
ト、及びこれの製造方法に関するものである。
ト、及びこれの製造方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、車両用エンジンの動弁機構として用いられるカ
ムシャフトは、カム部がタペットとの間で滑り接触を行
うため、耐摩耗性、靭性等の特性を要求され、例えば金
型によって鋳造された鋳鉄製のカムシャフト表層部をチ
ル化した形成している。
ムシャフトは、カム部がタペットとの間で滑り接触を行
うため、耐摩耗性、靭性等の特性を要求され、例えば金
型によって鋳造された鋳鉄製のカムシャフト表層部をチ
ル化した形成している。
この際、第６図に示すように、金型のキャビテイ内に
充填した溶湯の表層を急冷して殻状の凝固層とし、次い
で離型して放冷することにより、急冷した表層部を高硬
度のチル組織とする方法が知られている。
充填した溶湯の表層を急冷して殻状の凝固層とし、次い
で離型して放冷することにより、急冷した表層部を高硬
度のチル組織とする方法が知られている。
そして、このように形成されたチル層の鉄鋼組織は、
パーライト組織とレーデブライト組織の混合組織となっ
ている。
パーライト組織とレーデブライト組織の混合組織となっ
ている。
（発明が解決しようとする課題） しかしかかる金型を用いたチル層の形成によると、砂
型に冷し金をセットする場合と異なって、鋳造部材の表
層が全域に亘ってチル化し、鋳造後スプライン溝等の切
削加工等を施す際には、加工部の硬度が硬くなりすぎて
刃具の寿命を低下させることから、必要箇所を局部的に
軟化させて刃具寿命の向上を図る必要がある。
型に冷し金をセットする場合と異なって、鋳造部材の表
層が全域に亘ってチル化し、鋳造後スプライン溝等の切
削加工等を施す際には、加工部の硬度が硬くなりすぎて
刃具の寿命を低下させることから、必要箇所を局部的に
軟化させて刃具寿命の向上を図る必要がある。
一方、カム部はエンジンの高速回転化、高出力という
動向に添うため、一層摺動特性を向上させる必要があ
る。即ち、カム部とタペットの接触においては、潤滑油
で潤滑されているにも拘らず、軸受けのような良好な流
体潤滑は期待することができないので、カム部自体の硬
さ、自己潤滑性、表面処理等の特性を適正にして、ピッ
チング（軸の小穴傷）、スカッフィング（かじりり
傷）、異常摩耗といった不具合を可能な限り抑制する必
要がある。
動向に添うため、一層摺動特性を向上させる必要があ
る。即ち、カム部とタペットの接触においては、潤滑油
で潤滑されているにも拘らず、軸受けのような良好な流
体潤滑は期待することができないので、カム部自体の硬
さ、自己潤滑性、表面処理等の特性を適正にして、ピッ
チング（軸の小穴傷）、スカッフィング（かじりり
傷）、異常摩耗といった不具合を可能な限り抑制する必
要がある。
このためカム部にあっては、従来の金属鋳造で得られ
るチル層のパーライトとレーデブライトの混合組織を、
靭性と耐摩耗性に優れたレーデブライト組織と、焼戻し
ソルバイト組織の混合組織、或いはレーデブライト組織
と焼戻しマルテンサイト組織の混合組織にし、しかも、
方面硬さを硬くして耐ピッチング性、耐スカッフィング
性を向上させるとともに、軟化すべき部分はチル化され
ていない芯部の組織と同様の組織として表面硬さを低下
させることが望ましい。
るチル層のパーライトとレーデブライトの混合組織を、
靭性と耐摩耗性に優れたレーデブライト組織と、焼戻し
ソルバイト組織の混合組織、或いはレーデブライト組織
と焼戻しマルテンサイト組織の混合組織にし、しかも、
方面硬さを硬くして耐ピッチング性、耐スカッフィング
性を向上させるとともに、軟化すべき部分はチル化され
ていない芯部の組織と同様の組織として表面硬さを低下
させることが望ましい。
（課題を解決するための手段） かかる課題を解決ため本発明は、請求項１では、内燃
機関用動弁機構のカムシャフトであって、JIS FC20〜F
C30相当の鋳鉄成分又はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.
0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構
成材料とし溶解したものを金型内に注湯し急冷凝固によ
り得られた摺動部の表層部分がレーデブライト組織と、
焼入れ、焼戻しにより得られた焼戻しマルテンサイト組
織もしくは焼戻しソルバイト組織との混合組織を有し、
且つ表面硬さがHRC55以上となるカム部と、その他の表
層部分の所定部が局部軟化処理により黒鉛、レーデブラ
イト及び焼戻しソルバイト組織を有し且つ表面硬さがHR
C35以下となるジャーナル部と、を備えることを特徴と
する。
機関用動弁機構のカムシャフトであって、JIS FC20〜F
C30相当の鋳鉄成分又はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.
0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構
成材料とし溶解したものを金型内に注湯し急冷凝固によ
り得られた摺動部の表層部分がレーデブライト組織と、
焼入れ、焼戻しにより得られた焼戻しマルテンサイト組
織もしくは焼戻しソルバイト組織との混合組織を有し、
且つ表面硬さがHRC55以上となるカム部と、その他の表
層部分の所定部が局部軟化処理により黒鉛、レーデブラ
イト及び焼戻しソルバイト組織を有し且つ表面硬さがHR
C35以下となるジャーナル部と、を備えることを特徴と
する。
請求項２では、内燃機関用動弁機構のカムシャフトの
製造方法であって、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又
はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0
wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したも
のを金型内に注湯した後急冷凝固により、カム部の表層
部分がレーデブライト組成を得る鋳造工程と、連続して
金型鋳造の離型直後の赤熱状態にある、A1変態点以上95
0℃以下のカム部を強制空冷によって冷却する焼入れ処
理及びジャーナル部を含むその他の表層部分の軟化すべ
き部分の局部軟化処理を行う中間工程と、カムシャフト
を所定の温度で焼戻し処理する焼戻し工程を順次行い、
カム部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブラ
イト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマルテ
ンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織とし、しか
も表面硬さをHRC55以上とするとともに、軟化すべきジ
ャーナル部分を含む部分の表層を黒鉛、レーデブライト
及び焼戻しソルバイト組織として表面硬さがHRC35以下
となるようにしたことを特徴とする。
製造方法であって、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又
はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0
wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したも
のを金型内に注湯した後急冷凝固により、カム部の表層
部分がレーデブライト組成を得る鋳造工程と、連続して
金型鋳造の離型直後の赤熱状態にある、A1変態点以上95
0℃以下のカム部を強制空冷によって冷却する焼入れ処
理及びジャーナル部を含むその他の表層部分の軟化すべ
き部分の局部軟化処理を行う中間工程と、カムシャフト
を所定の温度で焼戻し処理する焼戻し工程を順次行い、
カム部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブラ
イト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマルテ
ンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織とし、しか
も表面硬さをHRC55以上とするとともに、軟化すべきジ
ャーナル部分を含む部分の表層を黒鉛、レーデブライト
及び焼戻しソルバイト組織として表面硬さがHRC35以下
となるようにしたことを特徴とする。
請求項３では、請求項２の内燃機関用動弁機構のカム
シャフトの製造方法において、ジャーナル部を含む部分
の中間工程の局部軟化処理は、前記焼入れ処理と併行し
て行い、軟化すべき部分の温度が600℃以上A1変態点以
下の温度範囲の赤熱状態にあるうちに、同部を1000℃〜
1100℃に加熱保持してチル層のレーデブライト共晶を構
成するセメンタイトの一部を黒鉛化し且つチル層のパー
ライト部分をオーステナイト化し、或いは軟化すべき部
分の温度がA1変態点以上950℃以下の温度範囲にあるう
ちに、同部1000℃〜1100℃に加熱保持してレーデブライ
ト共晶を構成するセメンタイトの一部を黒鉛化し且つ残
留オーステナイトをオーステナイト状態に保ち、引き続
いて放冷又は強制空冷して前記オーステナイトをマルテ
ンサイト化することを特徴とする。
シャフトの製造方法において、ジャーナル部を含む部分
の中間工程の局部軟化処理は、前記焼入れ処理と併行し
て行い、軟化すべき部分の温度が600℃以上A1変態点以
下の温度範囲の赤熱状態にあるうちに、同部を1000℃〜
1100℃に加熱保持してチル層のレーデブライト共晶を構
成するセメンタイトの一部を黒鉛化し且つチル層のパー
ライト部分をオーステナイト化し、或いは軟化すべき部
分の温度がA1変態点以上950℃以下の温度範囲にあるう
ちに、同部1000℃〜1100℃に加熱保持してレーデブライ
ト共晶を構成するセメンタイトの一部を黒鉛化し且つ残
留オーステナイトをオーステナイト状態に保ち、引き続
いて放冷又は強制空冷して前記オーステナイトをマルテ
ンサイト化することを特徴とする。
請求項４では、請求項２の内燃機関用動弁機構のカム
シャフトの製造方法において、焼戻し工程では、焼入れ
した摺動部の焼戻し処理と同時に、軟化処理部のマルテ
ンサイト化部分の焼戻し処理を行うことを特徴とする。
シャフトの製造方法において、焼戻し工程では、焼入れ
した摺動部の焼戻し処理と同時に、軟化処理部のマルテ
ンサイト化部分の焼戻し処理を行うことを特徴とする。
（作用） カムシャフトのカム部を、チル化によるレーデブライ
ト組織と、焼入れ焼戻しによる焼戻しマルテンサイト或
いは焼戻しソルバイト組織との混合組織にし、特定の表
面硬さとすることによって靭性、疲労強度を向上させる
ことが出来る。又カムシャフトのカム部の耐スカッフイ
ング性、耐ピッチング性、耐摩耗性も向上して耐久性が
増す。
ト組織と、焼入れ焼戻しによる焼戻しマルテンサイト或
いは焼戻しソルバイト組織との混合組織にし、特定の表
面硬さとすることによって靭性、疲労強度を向上させる
ことが出来る。又カムシャフトのカム部の耐スカッフイ
ング性、耐ピッチング性、耐摩耗性も向上して耐久性が
増す。
一方、軟化すべき部分のレーデブライト組織の一部を
分解して黒鉛化することによって、表層の硬度が低下し
切削加工が容易となる。又これらの処理をほぼ同時に併
行して行なうことによって作業の効率化が図れる。
分解して黒鉛化することによって、表層の硬度が低下し
切削加工が容易となる。又これらの処理をほぼ同時に併
行して行なうことによって作業の効率化が図れる。
（実施例） 本発明の内燃機関用動弁機構のカムシャフト、及びそ
の製造方法の実施例について添付した図面に基づき説明
する。
の製造方法の実施例について添付した図面に基づき説明
する。
第１図、第２図はカムシャフトの１例の一部断面図で
あり、第１図は鋳造後ののチル層組織、第２図は焼入れ
及び軟化処理後の表層組織、第３図から第５図は製造方
法を示す工程図である。
あり、第１図は鋳造後ののチル層組織、第２図は焼入れ
及び軟化処理後の表層組織、第３図から第５図は製造方
法を示す工程図である。
周知のように、第１図に示すカムシャフト１には、シ
ヤフト軸方向に複数のカム部２…が形成され、各カム部
2,2の間、及びシャフト端部には、ジャーナル部３…が
一体的に設けられている。そしてカム部２には、エンジ
ンの吸気バルブの弁揚程を行なわしめるためのカムリフ
タ部が設けられており、カム部にすべり接触するタペッ
トから加わる接触圧は、特にこのカムリフタ部が高くな
る。
ヤフト軸方向に複数のカム部２…が形成され、各カム部
2,2の間、及びシャフト端部には、ジャーナル部３…が
一体的に設けられている。そしてカム部２には、エンジ
ンの吸気バルブの弁揚程を行なわしめるためのカムリフ
タ部が設けられており、カム部にすべり接触するタペッ
トから加わる接触圧は、特にこのカムリフタ部が高くな
る。
かかるカムシャフト１は、金型鋳造によって得られ、
JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分、又はNi 0.4〜0.6wt
％、Cr 0.5〜1.0wtt％、Mo 0.5〜1.0wt％の成分を含
む合金鋳鉄の溶渇を金型に注入して、表面を急冷させる
ことによって、表層部1aにチル層を形成する。
JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分、又はNi 0.4〜0.6wt
％、Cr 0.5〜1.0wtt％、Mo 0.5〜1.0wt％の成分を含
む合金鋳鉄の溶渇を金型に注入して、表面を急冷させる
ことによって、表層部1aにチル層を形成する。
このため鋳造に用いる金型は、例えば0.8〜4.0wt％の
Crを含有するCu−Cr合金のように熱伝導率の高いものに
よって構成し、表面部を急冷させるため、金型内部の所
定部に冷却路を形成する。そしてかかる金型の鋳造工程
で処理された鋳造部材は、離型後、カム部２が第３図に
示す中間工程で、又シャフト両端部のジャーナル部３が
第４図に示す中間工程で、夫々同時併行して処理され
る。
Crを含有するCu−Cr合金のように熱伝導率の高いものに
よって構成し、表面部を急冷させるため、金型内部の所
定部に冷却路を形成する。そしてかかる金型の鋳造工程
で処理された鋳造部材は、離型後、カム部２が第３図に
示す中間工程で、又シャフト両端部のジャーナル部３が
第４図に示す中間工程で、夫々同時併行して処理され
る。
すなわちカム部２は、第３図に示すように金型から離
型後後、930℃〜980℃の温度範囲の赤熱状態から、その
まま強制空冷されて焼入れ処理が行なわれ、カム部２の
チル層にレーデブライト組織とマルテンサイト組織の混
合組織が形成される。
型後後、930℃〜980℃の温度範囲の赤熱状態から、その
まま強制空冷されて焼入れ処理が行なわれ、カム部２の
チル層にレーデブライト組織とマルテンサイト組織の混
合組織が形成される。
一方、このカム部間のジャーナル部３は、第４図に示
すように同部の温度範囲がA1変態点以上950℃以下の範
囲にあるうちに、高周波誘導加熱コイル４によって1000
℃〜1100℃に局部的に加熱し、20秒から30秒間保持した
後、放冷又は強制空冷して軟化処理する。このため加熱
保持中、同部のチル層のレーデブライト共晶を構成する
セメントタイトの一部がFe3C−3Fe＋Ｃの変化を起し
て、黒鉛（炭素Ｃ）化し、又チル層の残留オーステナイ
トは、そのままオーステナイトの状態を保つ。
すように同部の温度範囲がA1変態点以上950℃以下の範
囲にあるうちに、高周波誘導加熱コイル４によって1000
℃〜1100℃に局部的に加熱し、20秒から30秒間保持した
後、放冷又は強制空冷して軟化処理する。このため加熱
保持中、同部のチル層のレーデブライト共晶を構成する
セメントタイトの一部がFe3C−3Fe＋Ｃの変化を起し
て、黒鉛（炭素Ｃ）化し、又チル層の残留オーステナイ
トは、そのままオーステナイトの状態を保つ。
次いで放冷又は強制空冷することによって、前記オー
ステナイトはマルテンサイト化し、同部のチル層には、
黒鉛、レーデブライト、マルテンサイトの組織が形成さ
れる。
ステナイトはマルテンサイト化し、同部のチル層には、
黒鉛、レーデブライト、マルテンサイトの組織が形成さ
れる。
以上のようにカム部２には焼入れ処理を、ジャーナル
部３には軟化処理を夫々施した中間工程が終えると、カ
ムシャフト１全体の焼戻し工程が行なわれる。
部３には軟化処理を夫々施した中間工程が終えると、カ
ムシャフト１全体の焼戻し工程が行なわれる。
即ち、この焼戻し工程は、第３図、第４図に示すよう
に電気炉加熱によって行なわれ、本実施例では、600℃.
2Hの加熱保持によって処理される。このため、カム部２
のマルテンサイト組織は、焼戻しソルバイト組織に変化
し、処理後の表層組織は、レーデブライト組織と焼戻し
ソルバイト組織の混合組織となる。
に電気炉加熱によって行なわれ、本実施例では、600℃.
2Hの加熱保持によって処理される。このため、カム部２
のマルテンサイト組織は、焼戻しソルバイト組織に変化
し、処理後の表層組織は、レーデブライト組織と焼戻し
ソルバイト組織の混合組織となる。
尚、例えば、焼戻し温度を、180℃程度の砥い温度で
焼戻し処理すると、マルテンサイト組織は、焼戻しマル
テンサイト（βマルテンサイト）に変化し、同部の表層
はレーデブライト組織と焼戻しマルテンサイト組織とな
り、いずれの場合も、表面硬さをHRC55以上とすること
ができる。
焼戻し処理すると、マルテンサイト組織は、焼戻しマル
テンサイト（βマルテンサイト）に変化し、同部の表層
はレーデブライト組織と焼戻しマルテンサイト組織とな
り、いずれの場合も、表面硬さをHRC55以上とすること
ができる。
一方、ジャーナル部３は、600℃.2Hの焼戻しによっ
て、マルチンサイトが同様に焼戻しソルバイト組織に変
化し、表層組織が第２図に示すように、芯部1bの組織と
同様黒鉛、レーデブライト、焼戻しソルバイト組織とな
って表面硬さがHRC35以下となる。
て、マルチンサイトが同様に焼戻しソルバイト組織に変
化し、表層組織が第２図に示すように、芯部1bの組織と
同様黒鉛、レーデブライト、焼戻しソルバイト組織とな
って表面硬さがHRC35以下となる。
次に第５図は、ジャーナル部３の中間工程の軟化処理
の第２の方法を示す工程図であり、この場合は、鋳造工
程を終えた鋳造部材の離型放冷後、温度範囲が600℃以
上A1変態点以下の温度から高周波誘導加熱するようにし
たものである。
の第２の方法を示す工程図であり、この場合は、鋳造工
程を終えた鋳造部材の離型放冷後、温度範囲が600℃以
上A1変態点以下の温度から高周波誘導加熱するようにし
たものである。
この場合、A1変態点以下となることで、表層に形成さ
れたパーライト成分は高周波誘導加熱によってオーステ
ナイト化し、又、レーデブライト共晶を構成するセメン
タイトの一部が黒鉛化して前例の場合と同様の組織を待
ることが出来る。
れたパーライト成分は高周波誘導加熱によってオーステ
ナイト化し、又、レーデブライト共晶を構成するセメン
タイトの一部が黒鉛化して前例の場合と同様の組織を待
ることが出来る。
従って以下の焼戻し工程によって得られる最終的な表
層組織と表面硬さは、前例と同じく芯部1bの組織、硬さ
と略一致する。
層組織と表面硬さは、前例と同じく芯部1bの組織、硬さ
と略一致する。
そしてこのように焼入れ、焼戻し処理後のカム部２の
組織は、衝撃値等の粘り強さ、耐摩耗性に優れ、疲れ破
壊を起しにくく強靭となり、一方軟化処理されたジャー
ナル部３の加工性は向上する。
組織は、衝撃値等の粘り強さ、耐摩耗性に優れ、疲れ破
壊を起しにくく強靭となり、一方軟化処理されたジャー
ナル部３の加工性は向上する。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、 請求項１では、内燃機関用動弁機構のカムシャフトに
おいて、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又はNi 0.4〜
0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％の組成
分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したものを金型内
に注湯し急冷凝固により得られた摺動部の表層部分がレ
ーデブライト組織と、焼入れ、焼戻しにより得られた焼
戻しマルテンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織
との混合組織を有し、且つ表面硬さがHRC55以上となる
カム部と、その他の表層部分の所定部が局部軟化処理に
より黒鉛、レーデブライト及び焼戻しソルバイト組織を
有し且つ表面硬さがHRC35以下となるジャーナル部とを
備えるようにしたので、カム部の表層組織を耐摩耗性、
靭性等に優れた組織とすることが出来るとともに、軟化
すべきジャーナル部の組織を芯部と同様の組織にするこ
とによって加工性にも優れたカムシャフトとすることが
できる。従って、内燃機関用動弁機構のカムシャフトと
してエンジンの高性能化の要請に添うことが出来る。
おいて、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又はNi 0.4〜
0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％の組成
分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したものを金型内
に注湯し急冷凝固により得られた摺動部の表層部分がレ
ーデブライト組織と、焼入れ、焼戻しにより得られた焼
戻しマルテンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織
との混合組織を有し、且つ表面硬さがHRC55以上となる
カム部と、その他の表層部分の所定部が局部軟化処理に
より黒鉛、レーデブライト及び焼戻しソルバイト組織を
有し且つ表面硬さがHRC35以下となるジャーナル部とを
備えるようにしたので、カム部の表層組織を耐摩耗性、
靭性等に優れた組織とすることが出来るとともに、軟化
すべきジャーナル部の組織を芯部と同様の組織にするこ
とによって加工性にも優れたカムシャフトとすることが
できる。従って、内燃機関用動弁機構のカムシャフトと
してエンジンの高性能化の要請に添うことが出来る。
請求項２では、内燃機関用動弁機構のカムシャフトの
製造方法において、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又
はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0
wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したも
のを金型内に注湯した後冷凝固により、カム部の表層部
分がレーデブライト組成を得る鋳造工程と、連続して金
型鋳造の離型直後の赤熱状態にある、A1変態点以上950
℃以下のカム部を強制空冷によって冷却する焼入れ処理
及びジャーナル部を含むその他の表層部分の軟化すべき
部分の局部軟化処理を行う中間工程と、カムシャフトを
所定の温度で焼戻し処理する焼戻し工程を順次行い、カ
ム部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブライ
ト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマルテン
サイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織とし、しかも
表面硬さをHRC55以上とするとともに、軟化すべきジャ
ーナル部分を含む部分の表層を黒鉛、レーデブライト及
び焼戻しソルバイト組織として表面硬さがHRC35以下と
なるようにしたので、カム部の焼入れ処理と軟化すべき
ジャーナル部分の局部軟化処理を同時に行ない、しかも
同時に焼戻し処理を行なうことで、処理作業が円滑であ
り、生産性も良い。
製造方法において、JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又
はNi 0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0
wt％の組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したも
のを金型内に注湯した後冷凝固により、カム部の表層部
分がレーデブライト組成を得る鋳造工程と、連続して金
型鋳造の離型直後の赤熱状態にある、A1変態点以上950
℃以下のカム部を強制空冷によって冷却する焼入れ処理
及びジャーナル部を含むその他の表層部分の軟化すべき
部分の局部軟化処理を行う中間工程と、カムシャフトを
所定の温度で焼戻し処理する焼戻し工程を順次行い、カ
ム部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブライ
ト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマルテン
サイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織とし、しかも
表面硬さをHRC55以上とするとともに、軟化すべきジャ
ーナル部分を含む部分の表層を黒鉛、レーデブライト及
び焼戻しソルバイト組織として表面硬さがHRC35以下と
なるようにしたので、カム部の焼入れ処理と軟化すべき
ジャーナル部分の局部軟化処理を同時に行ない、しかも
同時に焼戻し処理を行なうことで、処理作業が円滑であ
り、生産性も良い。
特に焼入れ処理として、離型直後、A1変態点以下950
℃以下の温度範囲にあるカム部をそのまま急冷して焼き
入れる方法、及び局部軟化処理において一旦常温まで冷
却することなく、赤熱状態から加熱する方法は、効率的
な処理を可能にするものである。
℃以下の温度範囲にあるカム部をそのまま急冷して焼き
入れる方法、及び局部軟化処理において一旦常温まで冷
却することなく、赤熱状態から加熱する方法は、効率的
な処理を可能にするものである。
第１図、第２図は本発明のカムシャフトの１例の一部断
面図であり、第１図は金型鋳造後のチル層組織、第２図
は焼入れ、及び軟化処理後の表層組織、第３図から第５
図は、本発明の製造方法を示す工程図、第６図は従来の
製造方法を示す工程図である。 尚、図面中、１はカムシャフト、1aは表層部、1bは芯
部、２はカム部、３はジャーナル部、４は高周波誘導加
熱コイルを示す。
面図であり、第１図は金型鋳造後のチル層組織、第２図
は焼入れ、及び軟化処理後の表層組織、第３図から第５
図は、本発明の製造方法を示す工程図、第６図は従来の
製造方法を示す工程図である。 尚、図面中、１はカムシャフト、1aは表層部、1bは芯
部、２はカム部、３はジャーナル部、４は高周波誘導加
熱コイルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｌ 1/04 Ｆ０１Ｌ 1/04 Ｂ Ｊ (72)発明者 松本 勲 神奈川県秦野市南矢名小南前2044 秦野 マンシションＡ312 (72)発明者 江原 誠二 三重県鈴鹿市南玉垣町玉垣5532 サテラ イト玉垣201 (56)参考文献 特開 昭62−256914（ＪＰ，Ａ) 特公 昭64−5087（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−38651（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 1/00 - 5/00 C22C 37/00 F01L 1/04
Claims (4)
- 【請求項１】JIS FC20〜FC30相当の鋳鉄成分又はNi
0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％の
組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したものを金
型内に注湯し急冷凝固により得られた摺動部の表層部分
がレーデブライト組織と、焼入れ、焼戻しにより得られ
た焼戻しマルテンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト
組織との混合組織を有し、且つ表面硬さがHRC55以上と
なるカム部と、 その他の表層部分の所定部が局部軟化処理により黒鉛、
レーデブライト及び焼戻しソルバイト組織を有し且つ表
面硬さがHRC35以下となるジャーナル部と、 を備えることを特徴とする内燃機関用動弁機構のカムシ
ャフト。 - 【請求項２】JIS FC20〜FC30の相当の鋳鉄成分又はNi
0.4〜0.6wt％、Cr 0.5〜1.0wt％、Mo 0.5〜1.0wt％
の組成分を含む合金鋳鉄を構成材料とし溶解したものを
金型内に注湯した後急冷凝固により、カム部の表層部分
がレーデブライト組成を得る鋳造工程と、 連続して金型鋳造の離型直後の赤熱状態にある、A1変態
点以上950℃以下のカム部を強制空冷によって冷却する
焼入れ処理及びジャーナル部を含むその他の表層部分の
軟化すべき部分の局部軟化処理を行う中間工程と、 カムシャフトを所定の温度で焼戻し処理する焼戻し工程
を順次行い、 カム部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブラ
イト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマルテ
ンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織とし、しか
も表面硬さをHRC55以上とするとともに、軟化すべきジ
ャーナル部分を含む部分の表層を黒鉛、レーデブライト
及び焼戻しソルバイト組織として表面硬さがHRC35以下
となったことを特徴とする内燃機関用動弁機構のカムシ
ャフトの製造方法。 - 【請求項３】前記ジャーナル部を含む部分の中間工程の
局部軟化処理は、前記焼入れ処理と併行して行い、軟化
すべき部分の温度が600℃以上A1変態点以下の温度範囲
の赤熱状態にあるうちに、同部1000℃〜1100℃に加熱保
持してチル層のレーデブライト共晶を構成するセメンタ
イトの一部を黒鉛化し且つチル層のパーライト部分をオ
ーステナイト化し、或いは軟化すべき部分の温度がA1変
態点以上950℃以下の温度範囲にあるうちに、同部1000
℃〜1100℃に加熱保持してレーデブライト共晶を構成す
るセメンタイトの一部を黒鉛化し且つ残留オーステナイ
トをオーステナイト状態に保ち、引き続いて放冷又は強
制空冷して前記オーステナイトをマルテンサイト化する
ことを特徴とする請求項２記載の内燃機関用動弁機構の
カムシャフトの製造方法。 - 【請求項４】前記焼戻し工程では、焼入れした摺動部の
焼戻し処理と同時に、軟化処理部のマルテンサイト化部
分の焼戻し処理を行うことを特徴とする請求項２記載の
内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142980A JP2886268B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142980A JP2886268B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフト及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436439A JPH0436439A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2886268B2 true JP2886268B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=15328133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142980A Expired - Fee Related JP2886268B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886268B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101639147B (zh) * | 2009-08-14 | 2013-06-05 | 三一汽车制造有限公司 | 一种混凝土输送装置用耐磨工件的处理方法及耐磨工件 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2142980A patent/JP2886268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436439A (ja) | 1992-02-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |