JPS6345446B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6345446B2 JPS6345446B2 JP59102242A JP10224284A JPS6345446B2 JP S6345446 B2 JPS6345446 B2 JP S6345446B2 JP 59102242 A JP59102242 A JP 59102242A JP 10224284 A JP10224284 A JP 10224284A JP S6345446 B2 JPS6345446 B2 JP S6345446B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- camshaft
- remelting
- hardening
- torch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
（技術分野）
本発明は、ヒートマスの小さい例えば中空化さ
れたカムシヤフト等の複数の各カムを再溶融硬化
処理するに際し、全カムに際しチル硬化層の深さ
をほぼ等しくする再溶融硬化処理方法に関する。 （従来技術） カムシヤフトにおけるカムのカム面の表面硬化
処理として再溶融硬化処理（リメルト処理）が実
用に供されている。この場合、カムシヤフトは通
常複数のカムを所要の間隔で接近させて形成して
おり、予熱され且つ治具にセツトされたカムシヤ
フトは、プラズマトーチ等によつて各カムのカム
面を順次に再溶融硬化処理される。 ところで、従来、中実でヒートマスが大きい非
チルカムシヤフトを再溶融硬化処理する場合に
は、最初に一定の温度に予熱しておけば再溶融硬
化処理による入熱と自然放冷による放熱とのバラ
ンスが比較的に良好となり、一定の再溶融硬化条
件にてチル硬化層の深さもすべてのカムについて
比較的一定になり、ポーラス、割れ等の発生を防
止し、品質特性も良好となる。しかし、カムシヤ
フトの軽量化に伴いヒートマスの小さい中空化さ
れたカムシヤフトを再溶融硬化処理する場合に
は、再溶融硬化処理をされているカムに近いカム
はその熱を受けて温度が高くなり、一方遠いカム
は放熱によつて温度が低くなるという現象が現れ
る。このため一定の再溶融硬化条件では、各カム
におけるチル硬化層の深さが等しくならず、更に
前記品質特性も不良となる。このような不具合を
解消する方法として、一つ一つのカム或いは或る
部分ごとのカムを逐一予熱し再溶融硬化処理し放
冷するという方法もあるが、生産性が低くなると
いう問題を提起する。 （発明の目的） 本発明の目的は、ヒートマスが小さい例えば中
空化されたカムシヤフトの複数の各カムを一定の
順序で再溶融硬化する場合において、生産性の高
い簡易な方法で、すべてのカムにおけるチル硬化
層の深さをほぼ等しくすることにある。 （発明の構成） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明
は、複数のカムを有する中空カムシヤフトのよう
に比較的ヒートマスの小さいカムシヤフトの各カ
ムを高エネルギー熱源のトーチにより順次に再溶
融硬化処理するカムシヤフトの再溶融硬化処理方
法において、各カムに対する夫々の再溶融硬化処
理に先立ち各カム毎のカム温度を測定し、そのカ
ム温度に基づいて、トーチの電極に供給する電
流、トーチのカム幅内での往復移動速度、カムシ
ヤフトの回転速度からなるカム溶融条件のうち少
なくとも一つを各カム毎に変化させ、各カムに略
一定深さの再溶融硬化層を順次形成することを特
徴とする。 （実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。 第１図は本発明に係る再溶融硬化処理装置の概
略的構成図である。 第１図において、１は、ワークチヤツク２とセ
ンタ３によつて両端を支持され、再溶融硬化処理
部に配置された被処理物たるカムシヤフトであ
る。カムシヤフト１は軽量化に伴い中空で形成さ
れ、ヒートマスの小さいものであり、複数のカム
を有している。センタ３は軸方向押付シリンダ４
に備えられ、一方ワークチヤツク２は減速機構５
を介してモータ６に連結されている。従つて斯か
る支持機構によりカムシヤフト１は回転自在に設
けられる。なおカムシヤフト１は、再溶融硬化処
理部の前段階において高周波加熱コイル等によつ
て予熱されている。 上記の如く配置されたカムシヤフト１に対し
て、レーザ、TIG、プラズマのトーチ７を配置す
る。本実施例にはプラズマトーチを使用する。ト
ーチ７は、トーチホルダ８に固設され、このトー
チホルダ８はベース９内に設けられたモータ９ａ
によつて上下動自在になる如くベース９に配設さ
れる。またベース９は、カムシヤフト１の軸線に
対して平行に架設されたガイドバー（不図示）に
案内されつつ、送りネジ１０、ボールネジ機構に
基づき、水平方向に移動自在である。送りネジ１
０の正逆の回転動作は伝動機構１１を介し、トー
チ移動用モータ１２によつて行われる。上記構成
によつてトーチ７はカムシヤフト１に対して上下
方向及び横方向に自在に移動することができる。 トーチ７の先部にはノズル部７ａが形成され、
ノズル部７ａにはタングステン等から成る電極及
び金属粉末供給部が設けられる。電極にはプラズ
マ電極１３から所要の電力を供給する。また金属
粉末供給部には、粉末供給装置１４から振動装置
１５で振動を加えながら、管路１６，１６を介し
て金属粉末を供給する。管路１６，１６の途中に
は粉末の供給状態について確認を行う検出装置１
６ａが配設されている。 また、ベース９から下方向に延出し且つカムシ
ヤフト１の下側位置にまで延設された取付片部１
７上に配設された１８は、各カムの位置を検出す
る位置検出センサである。更に１９は、各カムの
温度を測定する温度センサであり、この温度セン
サにはパイロスコープ又は接触式の各種の温度セ
ンサが使用される。温度センサ１９は、周知の機
構によつてカムシヤフト１に沿つて移動自在であ
り且つ再溶融硬化処理される前の各カムの温度を
検出するように構成される。 ２０は制御装置であり、制御装置２０はコンピ
ユータからなり、予め組み込まれたプログラムに
従い各カムシヤフト１について再溶融硬化処理の
制御を行うものである。この制御装置２０は、位
置検出センサ１８と温度センサ１９と検出装置１
７からの検出信号が入力され、モータ６，９ａ，
１２及びプラズマ電源１３、粉末供給装置１４、
振動装置１５に対して状況に応じた作動のための
制御信号を出力する。 次いで上記構成を有する再溶融硬化処理装置に
よる本発明に係る再溶融硬化処理方法を説明す
る。 第２図に示される如く、最初トーチ７はカムシ
ヤフト１の第１のカム１−１に移動する。このカ
ム１−１において、カムシヤフト１が回転しなが
らトーチ７がカム面の幅内で複数回往復動をし、
これにより蛇行軌跡を描きながら再溶融硬化処理
を行う。この間ノズル部７ａ内の電極には予め定
められた所要のプラズマ電流が供給される。トー
チ７がカム１−１について再溶融硬化処理を行つ
ている間、隣りのカム１−２の温度状態が温度セ
ンサ１９によつて検出され、その情報が制御装置
２０に送られて記憶される。カム１−１の再溶融
硬化処理が終了すると、トーチ７はカム１−２に
移動し、カム１−２について再溶融硬化処理が開
始される。カム１−２の再溶融硬化処理では、先
にカム１−２のカム面の温度について情報が得ら
れているから、このデータに基づいて電極に供給
されるプラズマ電流及び必要に応じトーチ７の往
復運動の速度、カムシヤフト１の回転速度などの
溶融のための諸条件が決定され、制御装置２０か
らプラズマ電源１３、モータ６，９，１２に制御
信号が付与される。このようにカム１−２の再溶
融硬化処理においては、カム１−２の処理開始直
前の温度情報に基づき再溶融硬化処理のための諸
条件を制御装置２０によつて自動的に設定する。 以後トーチ７は移動し、順次にカム１−３〜１
−８に対し再溶融硬化処理を行うが、各カム１−
３〜１−８を再溶融硬化処理を行うにあたつて処
理開始前の各カム１−３〜１−８の温度を温度セ
ンサ１９によつて検出し、検出した温度に基づい
て前述した再溶融硬化処理の諸条件を設定するよ
うにした。斯かる再溶融硬化処理方法によれば、
各カム１−１〜１−８の硬化層の深さをほぼ等し
くすることができる。 次に従来と本発明に係る再溶融硬化処理方法に
よる硬化層の深さを比較する。この実施例では予
熱温度を300℃とし、従来方法ではプラズマ電流
を53Aの一定とし、トーチの往復速度及びカムシ
ヤフト回転速度を一定とする。また本発明に係る
方法では、トーチの往復速度及びカムシヤフト回
転速度は一定とするが、プラズマ電流は直前温度
に基づき変化するようにしている。なお、硬化層
はカムトツプ部の深さを測定した。
れたカムシヤフト等の複数の各カムを再溶融硬化
処理するに際し、全カムに際しチル硬化層の深さ
をほぼ等しくする再溶融硬化処理方法に関する。 （従来技術） カムシヤフトにおけるカムのカム面の表面硬化
処理として再溶融硬化処理（リメルト処理）が実
用に供されている。この場合、カムシヤフトは通
常複数のカムを所要の間隔で接近させて形成して
おり、予熱され且つ治具にセツトされたカムシヤ
フトは、プラズマトーチ等によつて各カムのカム
面を順次に再溶融硬化処理される。 ところで、従来、中実でヒートマスが大きい非
チルカムシヤフトを再溶融硬化処理する場合に
は、最初に一定の温度に予熱しておけば再溶融硬
化処理による入熱と自然放冷による放熱とのバラ
ンスが比較的に良好となり、一定の再溶融硬化条
件にてチル硬化層の深さもすべてのカムについて
比較的一定になり、ポーラス、割れ等の発生を防
止し、品質特性も良好となる。しかし、カムシヤ
フトの軽量化に伴いヒートマスの小さい中空化さ
れたカムシヤフトを再溶融硬化処理する場合に
は、再溶融硬化処理をされているカムに近いカム
はその熱を受けて温度が高くなり、一方遠いカム
は放熱によつて温度が低くなるという現象が現れ
る。このため一定の再溶融硬化条件では、各カム
におけるチル硬化層の深さが等しくならず、更に
前記品質特性も不良となる。このような不具合を
解消する方法として、一つ一つのカム或いは或る
部分ごとのカムを逐一予熱し再溶融硬化処理し放
冷するという方法もあるが、生産性が低くなると
いう問題を提起する。 （発明の目的） 本発明の目的は、ヒートマスが小さい例えば中
空化されたカムシヤフトの複数の各カムを一定の
順序で再溶融硬化する場合において、生産性の高
い簡易な方法で、すべてのカムにおけるチル硬化
層の深さをほぼ等しくすることにある。 （発明の構成） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明
は、複数のカムを有する中空カムシヤフトのよう
に比較的ヒートマスの小さいカムシヤフトの各カ
ムを高エネルギー熱源のトーチにより順次に再溶
融硬化処理するカムシヤフトの再溶融硬化処理方
法において、各カムに対する夫々の再溶融硬化処
理に先立ち各カム毎のカム温度を測定し、そのカ
ム温度に基づいて、トーチの電極に供給する電
流、トーチのカム幅内での往復移動速度、カムシ
ヤフトの回転速度からなるカム溶融条件のうち少
なくとも一つを各カム毎に変化させ、各カムに略
一定深さの再溶融硬化層を順次形成することを特
徴とする。 （実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。 第１図は本発明に係る再溶融硬化処理装置の概
略的構成図である。 第１図において、１は、ワークチヤツク２とセ
ンタ３によつて両端を支持され、再溶融硬化処理
部に配置された被処理物たるカムシヤフトであ
る。カムシヤフト１は軽量化に伴い中空で形成さ
れ、ヒートマスの小さいものであり、複数のカム
を有している。センタ３は軸方向押付シリンダ４
に備えられ、一方ワークチヤツク２は減速機構５
を介してモータ６に連結されている。従つて斯か
る支持機構によりカムシヤフト１は回転自在に設
けられる。なおカムシヤフト１は、再溶融硬化処
理部の前段階において高周波加熱コイル等によつ
て予熱されている。 上記の如く配置されたカムシヤフト１に対し
て、レーザ、TIG、プラズマのトーチ７を配置す
る。本実施例にはプラズマトーチを使用する。ト
ーチ７は、トーチホルダ８に固設され、このトー
チホルダ８はベース９内に設けられたモータ９ａ
によつて上下動自在になる如くベース９に配設さ
れる。またベース９は、カムシヤフト１の軸線に
対して平行に架設されたガイドバー（不図示）に
案内されつつ、送りネジ１０、ボールネジ機構に
基づき、水平方向に移動自在である。送りネジ１
０の正逆の回転動作は伝動機構１１を介し、トー
チ移動用モータ１２によつて行われる。上記構成
によつてトーチ７はカムシヤフト１に対して上下
方向及び横方向に自在に移動することができる。 トーチ７の先部にはノズル部７ａが形成され、
ノズル部７ａにはタングステン等から成る電極及
び金属粉末供給部が設けられる。電極にはプラズ
マ電極１３から所要の電力を供給する。また金属
粉末供給部には、粉末供給装置１４から振動装置
１５で振動を加えながら、管路１６，１６を介し
て金属粉末を供給する。管路１６，１６の途中に
は粉末の供給状態について確認を行う検出装置１
６ａが配設されている。 また、ベース９から下方向に延出し且つカムシ
ヤフト１の下側位置にまで延設された取付片部１
７上に配設された１８は、各カムの位置を検出す
る位置検出センサである。更に１９は、各カムの
温度を測定する温度センサであり、この温度セン
サにはパイロスコープ又は接触式の各種の温度セ
ンサが使用される。温度センサ１９は、周知の機
構によつてカムシヤフト１に沿つて移動自在であ
り且つ再溶融硬化処理される前の各カムの温度を
検出するように構成される。 ２０は制御装置であり、制御装置２０はコンピ
ユータからなり、予め組み込まれたプログラムに
従い各カムシヤフト１について再溶融硬化処理の
制御を行うものである。この制御装置２０は、位
置検出センサ１８と温度センサ１９と検出装置１
７からの検出信号が入力され、モータ６，９ａ，
１２及びプラズマ電源１３、粉末供給装置１４、
振動装置１５に対して状況に応じた作動のための
制御信号を出力する。 次いで上記構成を有する再溶融硬化処理装置に
よる本発明に係る再溶融硬化処理方法を説明す
る。 第２図に示される如く、最初トーチ７はカムシ
ヤフト１の第１のカム１−１に移動する。このカ
ム１−１において、カムシヤフト１が回転しなが
らトーチ７がカム面の幅内で複数回往復動をし、
これにより蛇行軌跡を描きながら再溶融硬化処理
を行う。この間ノズル部７ａ内の電極には予め定
められた所要のプラズマ電流が供給される。トー
チ７がカム１−１について再溶融硬化処理を行つ
ている間、隣りのカム１−２の温度状態が温度セ
ンサ１９によつて検出され、その情報が制御装置
２０に送られて記憶される。カム１−１の再溶融
硬化処理が終了すると、トーチ７はカム１−２に
移動し、カム１−２について再溶融硬化処理が開
始される。カム１−２の再溶融硬化処理では、先
にカム１−２のカム面の温度について情報が得ら
れているから、このデータに基づいて電極に供給
されるプラズマ電流及び必要に応じトーチ７の往
復運動の速度、カムシヤフト１の回転速度などの
溶融のための諸条件が決定され、制御装置２０か
らプラズマ電源１３、モータ６，９，１２に制御
信号が付与される。このようにカム１−２の再溶
融硬化処理においては、カム１−２の処理開始直
前の温度情報に基づき再溶融硬化処理のための諸
条件を制御装置２０によつて自動的に設定する。 以後トーチ７は移動し、順次にカム１−３〜１
−８に対し再溶融硬化処理を行うが、各カム１−
３〜１−８を再溶融硬化処理を行うにあたつて処
理開始前の各カム１−３〜１−８の温度を温度セ
ンサ１９によつて検出し、検出した温度に基づい
て前述した再溶融硬化処理の諸条件を設定するよ
うにした。斯かる再溶融硬化処理方法によれば、
各カム１−１〜１−８の硬化層の深さをほぼ等し
くすることができる。 次に従来と本発明に係る再溶融硬化処理方法に
よる硬化層の深さを比較する。この実施例では予
熱温度を300℃とし、従来方法ではプラズマ電流
を53Aの一定とし、トーチの往復速度及びカムシ
ヤフト回転速度を一定とする。また本発明に係る
方法では、トーチの往復速度及びカムシヤフト回
転速度は一定とするが、プラズマ電流は直前温度
に基づき変化するようにしている。なお、硬化層
はカムトツプ部の深さを測定した。
【表】
【表】
【表】
上記の表で明らかなように本発明によれば、従
来方法に比較して各カム１−１〜１−８の硬化層
の深さをほぼ等しくすることができる。 （発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明によれば、
ヒートマスの小さい中空化されたカムシヤフトの
各カムを再溶融硬化する場合において、再溶融硬
化処理開始前の各カムの温度を測定し、再溶融の
諸条件を自動的に定めるようにしたためにチル硬
化層の深さを各カムについてほぼ一定にすること
ができる。またカムシヤフトを予熱するに際し
て、予熱温度は最初に再溶融硬化処理の行われる
カムのみを考慮すればよいから、予熱温度の管理
が従来に比して簡単に行い得る。また、カムシヤ
フトの各カムの処理順序による入熱及び放熱のバ
ランスを考慮する必要がなく処理プログラムを組
むことができ、プログラムの設計自由度が向上す
ることができる等の諸効果を発揮する。
来方法に比較して各カム１−１〜１−８の硬化層
の深さをほぼ等しくすることができる。 （発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明によれば、
ヒートマスの小さい中空化されたカムシヤフトの
各カムを再溶融硬化する場合において、再溶融硬
化処理開始前の各カムの温度を測定し、再溶融の
諸条件を自動的に定めるようにしたためにチル硬
化層の深さを各カムについてほぼ一定にすること
ができる。またカムシヤフトを予熱するに際し
て、予熱温度は最初に再溶融硬化処理の行われる
カムのみを考慮すればよいから、予熱温度の管理
が従来に比して簡単に行い得る。また、カムシヤ
フトの各カムの処理順序による入熱及び放熱のバ
ランスを考慮する必要がなく処理プログラムを組
むことができ、プログラムの設計自由度が向上す
ることができる等の諸効果を発揮する。
第１図は本発明に係る再溶融硬化処理装置の概
略的構成図、第２図は再溶融硬化処理を施される
カムシヤフトの拡大正面図である。 図面中、１はカムシヤフト、７はトーチ、１３
はプラズマ電源、１４は粉末供給装置、１９は温
度センサ、２０は制御装置である。
略的構成図、第２図は再溶融硬化処理を施される
カムシヤフトの拡大正面図である。 図面中、１はカムシヤフト、７はトーチ、１３
はプラズマ電源、１４は粉末供給装置、１９は温
度センサ、２０は制御装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数のカムを有する中空カムシヤフトのよう
に比較的ヒートマスの小さいカムシヤフトの各カ
ムを高エネルギー熱源のトーチにより順次に再溶
融硬化処理する方法において、 各カムに対する夫々の再溶融硬化処理に先立ち
各カム毎のカム温度を測定し、 そのカム温度に基づいて、トーチの電極に供給
する電流、トーチのカム幅内での往復移動速度、
カムシヤフトの回転速度からなるカム溶融条件の
うち少なくとも一つを各カム毎に変化させ、 各カムに略一定深さの再溶融硬化層を順次形成
することを特徴とするカムシヤフトの再溶融硬化
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102242A JPS60258420A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | カムシャフトの再溶融硬化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102242A JPS60258420A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | カムシャフトの再溶融硬化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258420A JPS60258420A (ja) | 1985-12-20 |
| JPS6345446B2 true JPS6345446B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=14322150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102242A Granted JPS60258420A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | カムシャフトの再溶融硬化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258420A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62151525A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-06 | Honda Motor Co Ltd | カムシヤフトの再溶融硬化処理方法及び装置 |
| JPS63419A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-05 | Nissan Motor Co Ltd | カムシヤフトの表面硬化処理方法 |
| JP3036648B2 (ja) * | 1990-09-27 | 2000-04-24 | マツダ株式会社 | 再溶融硬化処理方法及びその装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5561378A (en) * | 1978-09-14 | 1980-05-09 | Audi Ag | Remelting hardening method |
| JPS57200523A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Mitsubishi Motors Corp | Method for hardening white pig iron on cam slide surface |
| JPS58224118A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Mitsubishi Motors Corp | カム摺動面の白銑硬化方法 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59102242A patent/JPS60258420A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5561378A (en) * | 1978-09-14 | 1980-05-09 | Audi Ag | Remelting hardening method |
| JPS57200523A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Mitsubishi Motors Corp | Method for hardening white pig iron on cam slide surface |
| JPS58224118A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Mitsubishi Motors Corp | カム摺動面の白銑硬化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60258420A (ja) | 1985-12-20 |
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