JP2001349411A - Cam piece and method of manufacturing camshaft - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等に使用
されるカム駒、およびカムシャフトの製造方法に関し、
更に詳しくは、カム駒摺動面に粗面化処理等を施して耐
摩耗性と耐スカッフィング性を向上させたカム駒と、そ
のカム駒に基づく優れた耐摩耗性能を発揮するカムシャ
フトの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cam piece used for an internal combustion engine or the like, and a method of manufacturing a cam shaft.
More specifically, manufacture of a cam piece with abrasion resistance and scuffing resistance improved by subjecting the sliding surface of the cam piece to roughening, etc., and a camshaft that exhibits excellent wear resistance based on the cam piece About the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の内燃機関用のカムシャフトとして
は、チル鋳鉄製の一体型カムシャフト、鍛造加工もしく
は総切削加工によって形成された一体型のカムシャフ
ト、またはカム駒とシャフトとを別々に製造し、それら
を圧入嵌合や拡散接合によって接合する組立型のカムシ
ャフト等がある。これらのカムシャフトには、必要に応
じ、耐摩耗性の向上や強度の向上を目的とした表面処理
や熱処理を施し、全体として特定の性質を付与してい
る。こうしたカムシャフトは、通常、すべり接触タイプ
のロッカーアームやタペット、または、転がり接触タイ
プのロッカーアームやタペット、を相手部材として用い
られている。2. Description of the Related Art As a conventional camshaft for an internal combustion engine, an integrated camshaft made of chill cast iron, an integrated camshaft formed by forging or total cutting, or a cam piece and a shaft are separately provided. There are assembled camshafts etc. which are manufactured and joined by press fitting or diffusion bonding. These camshafts are subjected to a surface treatment or a heat treatment for the purpose of improving abrasion resistance and strength, as required, to give specific properties as a whole. Such camshafts usually use a sliding contact type rocker arm or tappet or a rolling contact type rocker arm or tappet as a mating member.
【0003】カムシャフトには、相手部材と接触するカ
ム駒の耐摩耗性や耐スカッフィング性等の向上が要請さ
れ、そのための手段として、従来より、カム駒の摺動面
に水蒸気処理やリン酸塩被膜処理(リューブライト処
理)が必要に応じて施されている。そうした処理が施さ
れて水蒸気処理被膜やリン酸塩被膜が形成されたカムシ
ャフトは、それらの被膜の有する固有の潤滑作用のほ
か、多孔質構造からなるそれらの被膜の保油性によっ
て、耐摩耗性と耐スカッフィング性の向上が図られてい
る。[0003] A camshaft is required to improve the wear resistance and scuffing resistance of a cam piece which comes into contact with a mating member, and as a means for this, conventionally, the sliding surface of the cam piece has been subjected to steam treatment or phosphate coating. Processing (Lubrite processing) is performed as needed. Camshafts that have been subjected to such treatment to form a steam-treated coating or a phosphate coating have abrasion resistance due to the inherent lubrication of the coating and the oil retention of the porous coating. And improved scuffing resistance.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
水蒸気処理は熱処理を伴うので、カムシャフトに歪みや
軟化が起こるおそれがあり、その歪みを修正して検査す
る工程がさらに必要となってコストがかさむという問題
がある。また、リン酸塩被膜処理は湿式処理であるた
め、専用設備が必要で管理が難しいという問題がある。
また、上記の処理は、カム駒全体ないしカムシャフト全
体に施されるので、その処理被膜を必要としない部分に
予めマスキング等を施したり、処理後のペーパーラッピ
ング等により処理被膜を除去する必要があり、新たな工
程を増やす必要があるため、コストが増すという問題も
ある。However, since the above steam treatment involves heat treatment, there is a possibility that the camshaft may be distorted or softened, and a further step of correcting the distortion and performing an inspection may be required, thus increasing the cost. There is a problem of bulking. Further, since the phosphate coating treatment is a wet treatment, there is a problem that a dedicated facility is required and management is difficult.
In addition, since the above-described processing is performed on the entire cam piece or the entire camshaft, it is necessary to apply masking or the like in advance to a portion that does not require the processed coating, or to remove the processed coating by paper wrapping or the like after the processing. In addition, there is also a problem that the cost increases because it is necessary to increase a new process.
【0005】さらに、それらの処理被膜は、一定水準の
耐摩耗性や耐スカッフィング性の向上は達成できるもの
の、より高水準の耐摩耗性や耐スカッフィング性を付与
するには限界があった。[0005] Further, although these treated coatings can achieve a certain level of abrasion resistance and scuffing resistance, there is a limit in providing a higher level of abrasion resistance and scuffing resistance.
【0006】一方、上記の処理を施さないで、冷間鍛造
等で塑性加工した後に高周波焼き入れ等の熱処理によっ
て製造したカム駒をそのまま用いる場合には、そのカム
駒に形成された黒皮(ミル・スケール)が経時的に摩耗
するので、より高水準の耐摩耗性や耐スカッフィング性
を付与するのは困難であり、また、その黒皮を研削除去
したカム駒をそのまま用いた場合にも、より高水準の耐
摩耗性や耐スカッフィング性を付与するには限界があっ
た。On the other hand, when a cam piece manufactured by heat treatment such as induction hardening or the like after plastic working by cold forging or the like without using the above-mentioned treatment is used as it is, the black scale formed on the cam piece ( Mill scale) wears over time, so it is difficult to provide a higher level of wear resistance and scuffing resistance, and even when a cam piece whose black scale is ground and removed is used as it is. However, there is a limit to providing a higher level of wear resistance and scuffing resistance.
【0007】本発明は、上記問題を解決し、カム駒とカ
ムシャフトにより高水準な耐摩耗性と耐スカッフィング
性を付与することを目的としてなされたものであって、
耐摩耗性能に優れたカム駒と、そのカム駒に基づいた優
れた摺動性能を発揮するカムシャフトの製造方法を提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made to provide a cam block and a camshaft with a high level of wear resistance and scuffing resistance.
An object of the present invention is to provide a cam piece having excellent wear resistance and a method of manufacturing a camshaft exhibiting excellent sliding performance based on the cam piece.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、カム駒摺動面の表面性状が耐摩耗性
と耐スカッフィング性に及ぼす要因について鋭意検討し
た。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied the factors which affect the surface properties of the sliding surface of the cam piece on the wear resistance and scuffing resistance.
【0009】従来のカム駒摺動面の表面性状は、JIS
B0601−1994で規定される算術平均粗さR
a、最大高さRy、十点平均粗さRzおよび負荷長さ率
tpについて測定され、比較評価されている。[0009] The surface properties of the conventional sliding surface of the cam piece are in accordance with JIS.
Arithmetic mean roughness R specified in B0601-1994
a, the maximum height Ry, the ten-point average roughness Rz, and the load length ratio tp are measured and compared.
【0010】しかし、こうした評価では、カム駒とカム
フォロワーとの摩擦摩耗に対する表面性状の影響につい
て十分な論理的説明がされているとは言えず、そうした
表面性状が、耐摩耗性と耐スカッフィング性に及ぼす要
因であると言うには不十分であった。However, these evaluations do not provide a sufficient logical explanation of the effect of the surface texture on the friction and wear between the cam piece and the cam follower, and such a surface texture indicates the abrasion resistance and scuffing resistance. Was insufficient to say that it was
【0011】そこで、発明者らは、表面性状と耐摩耗性
および耐スカッフィング性との関係を検討した結果、D
IN4776(ドイツ規格)に規定されている負荷曲線
(BAC)、油溜まり深さ(Rvk)、負荷長さ率2
(Mr2)から導き出される油溜まり面積(A2)を用
いれば、耐摩耗性と耐スカッフィング性との関係をよく
説明できることを見いだした。The present inventors have examined the relationship between the surface properties and the wear resistance and scuffing resistance, and found that D
Load curve (BAC), oil sump depth (Rvk), load length ratio 2 specified in IN4776 (German standard)
It has been found that the relationship between the wear resistance and the scuffing resistance can be well explained by using the oil pool area (A2) derived from (Mr2).
【0012】さらに、その耐摩耗性および耐スカッフィ
ング性に対しては、油溜まり面積:A2の比率から得ら
れる下記式2の特性値(A値)がよい相関関係を示すこ
とを見いだし、特に、A値が0.5から2.0の範囲を
満足する場合には、優れた耐摩耗性と耐スカッフィング
性を得ることを見いだした。Further, it has been found that the characteristic value (A value) of the following equation 2 obtained from the ratio of the oil reservoir area: A2 shows a good correlation with respect to its wear resistance and scuffing resistance. When the A value satisfies the range of 0.5 to 2.0, it was found that excellent abrasion resistance and scuffing resistance were obtained.
【0013】[0013]
【数2】 (Equation 2)
【0014】ここで、Rvk:油溜まり深さ(有効負荷
粗さRkを外れる溝部の深さ)(μm)、Mr2:負荷
長さ率2(有効負荷粗さRkの下限値に相当する負荷長
さ率)(%)である。Here, Rvk: oil pool depth (depth of a groove portion deviating from effective load roughness Rk) (μm), Mr2: load length ratio 2 (load length corresponding to the lower limit of effective load roughness Rk) (%).
【0015】すなわち、請求項1のカム駒は、摺動面が
下記式1を満足することに特徴を有する。That is, the cam piece of the first aspect is characterized in that the sliding surface satisfies the following equation (1).
【0016】[0016]
【数3】 (Equation 3)
【0017】ここで、Rvkは油溜まり深さ(有効負荷
粗さRkを外れる溝部の深さ)(μm)であり、Mr2
は負荷長さ率2(有効負荷長さRkの下限値に相当する
負荷長さ率)(%)である。Here, Rvk is the oil sump depth (the depth of the groove that deviates from the effective load roughness Rk) (μm).
Is the load length ratio 2 (load length ratio corresponding to the lower limit of the effective load length Rk) (%).
【0018】この発明によれば、上記範囲内のA値(式
2を参照。)を満足するカム駒摺動面は、油を効果的に
保持できる程度の「油溜まり」を有する摺動面性状とな
っている。そのため、本発明のカム駒がカムシャフトの
構成部材として実際に動作したとき、保油性に優れたカ
ム駒摺動面の作用によって、より高水準な耐摩耗性と耐
スカッフィング性を発揮することかできる。According to the present invention, the cam piece sliding surface that satisfies the A value (see Equation 2) within the above range has a sliding surface having an “oil sump” that can effectively hold oil. It is a property. Therefore, when the cam piece of the present invention actually operates as a constituent member of the camshaft, does the action of the cam piece sliding surface excellent in oil retention exert a higher level of wear resistance and scuffing resistance? it can.
【0019】請求項2のカムシャフトの製造方法は、上
記の式1を満足するカム駒摺動面を有するカム駒を形成
した後、当該カム駒をシャフトに圧入嵌合することに特
徴を有する。A method of manufacturing a camshaft according to a second aspect is characterized in that after forming a cam piece having a cam piece sliding surface satisfying the above formula 1, the cam piece is press-fitted to the shaft. .
【0020】この発明によれば、カム駒をシャフトに圧
入嵌合する前に、上記範囲内のA値を満足するカム駒摺
動面を有するカム駒を形成したので、そのカム駒摺動面
は、保油性をもたらす「油溜まり」が形成された表面性
状となる。本発明のカムシャフトは、こうした表面性状
を備えるカム駒をカムシャフトに圧入嵌合させて製造し
たので、保油性に優れたカム駒摺動面の作用によって、
より高水準な耐摩耗性と耐スカッフィング性を発揮する
ことかできる。According to the present invention, before the cam piece is press-fitted onto the shaft, the cam piece having the cam piece sliding surface that satisfies the A value within the above range is formed. Has a surface property in which an “oil pool” that provides oil retention is formed. Since the camshaft of the present invention is manufactured by press-fitting a cam piece having such a surface property to the camshaft, by the action of the cam piece sliding surface excellent in oil retention,
A higher level of wear resistance and scuffing resistance can be exhibited.
【0021】請求項3のカムシャフトの製造方法は、カ
ム駒とシャフトとからなるカムシャフトを形成した後、
上記の式1を満足するカム駒摺動面を形成することに特
徴を有する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a camshaft, comprising: forming a camshaft including a cam piece and a shaft;
It is characterized in that a cam piece sliding surface that satisfies the above equation 1 is formed.
【0022】この発明によれば、カム駒とシャフトとか
らなるカムシャフトを形成した後に、上記範囲内のA値
を満足するカム駒摺動面を形成したので、そのカム駒摺
動面は、保油性をもたらす「油溜まり」が形成された表
面性状となる。本発明のカムシャフトは、こうした表面
性状を備えるカム駒が設けられているので、保油性に優
れたカム駒摺動面の作用によって、より高水準な耐摩耗
性と耐スカッフィング性を発揮することかできる。According to the present invention, after the camshaft including the cam piece and the shaft is formed, the cam piece sliding surface satisfying the A value within the above range is formed. The surface properties are such that an “oil pool” that provides oil retention is formed. Since the camshaft of the present invention is provided with the cam piece having such a surface property, it exerts a higher level of wear resistance and scuffing resistance by the action of the cam piece sliding surface excellent in oil retention. I can do it.
【0023】請求項4の発明は、請求項2または請求項
3に記載のカムシャフトの製造方法において、上記の式
1を満足するカム駒摺動面は、100〜250μmの粒
子サイズからなるスチールグリッドまたは同サイズのス
チールショットを用いて形成されることに特徴を有す
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a camshaft according to the second or third aspect, the sliding surface of the cam piece satisfying the above formula 1 has a particle size of 100 to 250 μm. It is characterized by being formed using a grid or a steel shot of the same size.
【0024】この発明によれば、100〜250μmの
粒子サイズからなるスチールグリッドまたは同サイズの
スチールショットを用いた粗面化処理を施すことによっ
て、上記の表面性状を有するカム駒摺動面を容易に形成
することができ、優れた耐摩耗性と耐スカッフィング性
を発揮するカムシャフトを製造することができる。According to the present invention, the cam piece sliding surface having the above-mentioned surface properties can be easily formed by performing a roughening treatment using a steel grid having a particle size of 100 to 250 μm or a steel shot having the same size. Thus, a camshaft exhibiting excellent wear resistance and scuffing resistance can be manufactured.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下に、本発明のカム駒1、およ
びカムシャフト10の製造方法について順次説明する。
図1は、本発明のカム駒1の一例を示す斜視図であり、
図2は、カム駒1とシャフト11とが一体となったカム
シャフト10の一例を示す斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a cam piece 1 and a camshaft 10 according to the present invention will be sequentially described.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a cam piece 1 of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the camshaft 10 in which the cam piece 1 and the shaft 11 are integrated.
【0026】(1)カム駒 本発明のカム駒1は、カム駒摺動面2が上記式1を満足
する表面性状からなるものである。そして、この表面性
状を満足するものであれば、いかなる方法で製造したカ
ム駒1であっても、いかなる外径形状のカム駒1であっ
てもよい。(1) Cam Piece In the cam piece 1 of the present invention, the cam piece sliding surface 2 has a surface property satisfying the above formula (1). As long as the surface properties are satisfied, the cam piece 1 manufactured by any method or the cam piece 1 having any outer diameter may be used.
【0027】すなわち、上記の式2で表されるA値(=
{Rvk×(100−Mr2)}/100)が、0.5
以上、2.0以下の範囲を満足するカム駒摺動面2を有
するカム駒1は、油を効果的に保持できる「油溜まり」
を有しているので、そのカム駒1がカムシャフト10の
構成部材として実際に動作したとき、保油性に優れたカ
ム駒摺動面2の作用によってより高水準な耐摩耗性と耐
スカッフィング性を発揮することができる。That is, the A value (=
{Rvk × (100−Mr2)} / 100) is 0.5
As described above, the cam piece 1 having the cam piece sliding surface 2 that satisfies the range of 2.0 or less is capable of effectively holding oil.
Therefore, when the cam piece 1 actually operates as a constituent member of the camshaft 10, a higher level of wear resistance and scuffing resistance is achieved by the action of the cam piece sliding surface 2 having excellent oil retention. Can be demonstrated.
【0028】A値が0.5未満では、十分な保油性が得
られず、カムシャフト10の構成部材として実際に動作
したとき、より優れた耐摩耗性と耐スカッフィング性を
発揮できないことがある。一方、A値が2.0を超える
と、カムシャフト10の構成部材として実際に動作した
とき、粗く生成されたカム駒摺動面2に基づいた面圧の
上昇によって顕著な初期摩耗が発生することがある。な
お、より好ましいA値の範囲は、0.8〜1.5であ
る。この範囲のA値を有する摺動面2は、ほとんど摩耗
が発生せず、特に優れた耐摩耗性と耐スカッフィング性
を発揮した。If the A value is less than 0.5, sufficient oil retaining property cannot be obtained, and when actually operating as a constituent member of the camshaft 10, more excellent wear resistance and scuffing resistance may not be exhibited. . On the other hand, when the A value exceeds 2.0, remarkable initial wear occurs due to a rise in surface pressure based on the coarsely generated cam piece sliding surface 2 when actually operating as a constituent member of the camshaft 10. Sometimes. Note that a more preferable range of the A value is 0.8 to 1.5. The sliding surface 2 having the A value in this range hardly abraded, and exhibited particularly excellent wear resistance and scuffing resistance.
【0029】本発明において、上記のA値は、ドイツ規
格であるDIN4776の測定値から導かれた値で評価
している。A値は以下の手順で求められる。In the present invention, the A value is evaluated by a value derived from a measured value of DIN 4776 which is a German standard. The A value is obtained by the following procedure.
【0030】先ず、図3(a)に示すような表面粗さ曲
線を測定し、負荷長さ率(tp)の値を横軸にとり、測
定曲線の高さ(切断する高さ)の方向を縦軸にとってプ
ロットして図3(b)に示すようなグラフを作成する。
このグラフは、振幅分布曲線の横軸(nとNの比)を上
から累積して表したものに相当する。次に、図4に示す
ように、そのグラフにおいて、tp値の差が40%にな
るような2点(A,B)を通る直線の中で傾きが最も小
さい直線を求め、この直線と0%tpおよび100%t
pとの交点をそれぞれ点C、点Dとし、このD点を通る
切断レベルBACとの交点を点Eとし、BACと100
%tpとの交点を点Fとする。このとき、線分DE、線
分DF、曲線EFで囲まれる面積と三角形DEGの面積
が等しくなるような100%tp上の点Gを求める。そ
の点Gと点Dとの距離をRvk(油溜まり深さ)とい
い、点Eのtp値をMr2(負荷長さ率)といい、三角
形DEGの面積をA2(油溜まり面積)という。First, a surface roughness curve as shown in FIG. 3A is measured, the value of the load length ratio (tp) is plotted on the horizontal axis, and the direction of the height (cutting height) of the measurement curve is determined. A graph as shown in FIG. 3B is created by plotting the vertical axis.
This graph corresponds to an abscissa of the amplitude distribution curve (ratio of n to N) accumulated from above. Next, as shown in FIG. 4, in the graph, a straight line having the smallest slope among straight lines passing through two points (A, B) where the difference in tp value becomes 40% is obtained. % Tp and 100% t
The points of intersection with p are point C and point D, respectively, and the point of intersection with the cutting level BAC passing through point D is point E.
The point of intersection with% tp is point F. At this time, a point G on 100% tp is determined such that the area surrounded by the line segment DE, the line segment DF, and the curve EF is equal to the area of the triangle DEG. The distance between the points G and D is called Rvk (oil pool depth), the tp value of the point E is called Mr2 (load length ratio), and the area of the triangle DEG is called A2 (oil pool area).
【0031】従って、A値は、上記の式2に示すよう
に、Rvk値とMr2値とを基に計算して求められる。
なお、上記のA2の値については、ある測定結果に基づ
いた値αと、他の測定結果に基づいた値βとを比較する
場合、その計算の基礎となる表面粗さ測定の測定長さが
異なる場合には単純に比較することができなくなる。そ
のため、値αと値βとを単位長さ当たりの値に換算する
と共に同一項を整理し、特性値であるA値を得ている。Accordingly, the A value is obtained by calculation based on the Rvk value and the Mr2 value, as shown in the above equation (2).
When the value of A2 is compared with a value α based on a certain measurement result and a value β based on another measurement result, the measurement length of the surface roughness measurement that is the basis of the calculation is If they are different, they cannot be simply compared. Therefore, the value α and the value β are converted into values per unit length, and the same terms are arranged to obtain an A value that is a characteristic value.
【0032】このように、カム駒摺動面2の表面性状を
規定するA値は、Rvk(油溜まり深さ)とMr2(負
荷長さ率2)とに大きく影響されることになるが、Rv
kの大小やMr2の大小に関わらず、さらには一般的な
表面粗さの評価因子である十点平均粗さ(Rz、JIS
B0601)や中心線平均粗さ(Ra)に関わらず、
結果としてA値が上記所定の範囲内であれば、本発明の
所期の目的を達成することができる。As described above, the value A defining the surface properties of the cam piece sliding surface 2 is greatly affected by Rvk (oil pool depth) and Mr2 (load length ratio 2). Rv
Regardless of the magnitude of k and the magnitude of Mr2, ten-point average roughness (Rz, JIS) which is a general evaluation factor of surface roughness
B0601) and center line average roughness (Ra),
As a result, if the A value is within the above-mentioned predetermined range, the intended object of the present invention can be achieved.
【0033】本発明のカム駒1において、その材質は、
一般的なカム駒用素材として用いられているものであれ
ばよく、特に限定されない。例えば、SC材(炭素鋼鋼
材)、SCr材(クロム鋼鋼材)、SCM材(クロムモ
リブデン鋼鋼材)、焼結鋼材等を好ましく用いることが
できる。なお、これらの鋼材には、必要に応じて焼入焼
戻し処理を施し、耐疲労特性等の機械的特性を向上させ
ることもできる。In the cam piece 1 of the present invention, its material is
Any material may be used as long as it is used as a general cam piece material, and is not particularly limited. For example, SC material (carbon steel material), SCr material (chromium steel material), SCM material (chromium molybdenum steel material), sintered steel material and the like can be preferably used. In addition, these steel materials can be subjected to quenching and tempering treatment as necessary to improve mechanical properties such as fatigue resistance properties.
【0034】上述のように、カム駒摺動面2が上記の表
面性状を満足するものであれば、いかなる方法で製造し
たカム駒1であっても、いかなる外径形状のカム駒1で
あってもよい。そのため、(i)カム駒1を成形する際
に、上記式1を満足する摺動面2をカム駒1の成形と同
時に形成したものであっても、(ii)カム駒1を形成し
た後に、そのカム駒1に上記式1を満足するカム駒摺動
面2を形成したものであっても、(iii)カム駒1とシ
ャフト11とからなるカムシャフト10を形成した後
に、そのカム駒1に上記式1を満足するカム駒摺動面2
を形成したものであってもよく、特に限定されない。As described above, as long as the cam piece sliding surface 2 satisfies the above surface properties, the cam piece 1 manufactured by any method can be any cam piece 1 having any outer diameter. You may. Therefore, (i) when the cam piece 1 is formed, even if the sliding surface 2 satisfying the above formula 1 is formed simultaneously with the formation of the cam piece 1, (ii) after the cam piece 1 is formed. Even if the cam piece 1 has the cam piece sliding surface 2 that satisfies the above equation 1, (iii) after forming the camshaft 10 including the cam piece 1 and the shaft 11, 1 is a cam piece sliding surface 2 that satisfies the above equation 1.
May be formed and is not particularly limited.
【0035】上記式1を満足するカム駒摺動面2を形成
する方法としては、カム駒1を形成した後、またはカム
駒1とシャフト11とからなるカムシャフト10を形成
した後に、そのカム駒1のカム駒摺動面2に行う粗面化
処理を挙げることができる。As a method of forming the cam piece sliding surface 2 that satisfies the above formula 1, after forming the cam piece 1 or after forming the cam shaft 10 composed of the cam piece 1 and the shaft 11, A roughening process performed on the cam piece sliding surface 2 of the piece 1 can be exemplified.
【0036】こうした粗面化処理の対象となるカム駒1
は、冷間鍛造されたもの、シャフトと共に一体的に鍛造
されたもの、冷間鍛造後に高周波焼入れ等の熱処理がさ
れたもの、鋳造されたもの、シャフトと共に一体的に鋳
造されたもの、切削加工されたもの、シャフトと共に一
体的に切削加工されたもの、焼結されたもの、シャフト
に拡散接合されたもの、シャフトと共に一体的に焼結さ
れたもの、または、シャフトに圧入嵌合されたもの等、
種々の加工方法で成形されたカム駒1であってもよい。
特に、冷間鍛造後に高周波焼入れされたものは、カム駒
の摺動特性に優れるので、より好ましく用いることがで
きる。The cam piece 1 to be subjected to such a roughening process
Are cold forged, integrally forged with shaft, heat treated such as induction hardening after cold forging, cast, integrally cast with shaft, cutting Molded, integrally cut with shaft, sintered, diffusion bonded to shaft, integrally sintered with shaft, or press-fitted to shaft etc,
The cam piece 1 may be formed by various processing methods.
In particular, those subjected to induction hardening after cold forging are excellent in the sliding characteristics of the cam pieces, and thus can be more preferably used.
【0037】また、粗面化処理される前のカム駒1のカ
ム駒摺動面2においても、所定の寸法精度に成形された
摺動面であればよく、熱処理によって黒皮(ミル・スケ
ール)が生じている表面でも、その黒皮を研削して除去
してなる表面でも、ペーパーラッピング処理してなる摺
動面であってもよく、特に限定されない。なお、焼入焼
戻し処理によって黒皮が生じている摺動面にそのまま粗
面化処理を施したカム駒1は、より優れた耐摩耗性等を
発揮することができた。Also, the cam piece sliding surface 2 of the cam piece 1 before the surface roughening treatment may be any sliding surface formed to a predetermined dimensional accuracy. ), A surface obtained by grinding and removing the black scale, and a sliding surface formed by paper wrapping, and are not particularly limited. In addition, the cam piece 1 in which the sliding surface where black scale was generated by the quenching and tempering treatment was subjected to the roughening treatment as it was, could exhibit more excellent wear resistance and the like.
【0038】粗面化処理の手法は、特に限定されない
が、ショットブラストやショットピーニング等の手法を
好ましく適用することができる。なお、以下において、
特段断りのない限り、ショットブラストやショットピー
ニング等の手法によって粗面化処理することとして説明
するが、本発明においては、それらの手法に限定される
ものではない。The method of the surface roughening treatment is not particularly limited, but a method such as shot blasting or shot peening can be preferably applied. In the following,
Unless otherwise specified, it is described that the surface is roughened by a method such as shot blasting or shot peening, but the present invention is not limited to such a method.
【0039】粗面化処理後のカム駒摺動面2の表面性状
は、そのカム駒摺動面2に投射する粒子の種類、サイズ
もしくは形状、さらに、粒子の噴射圧力等によって変化
するので、これらの条件を制御することによってカム駒
摺動面2の表面性状をコントロールすることができる。
特に、ショットブラストおよびショットピーニングは、
物理的な処理方法であるので、化学的な処理方法に比べ
て処理の再現性が高く、摺動面2の表面性状等の品質が
安定したカム駒1を製造することができ、極めて有効で
ある。The surface properties of the cam piece sliding surface 2 after the surface roughening process vary depending on the type, size or shape of the particles projected on the cam piece sliding surface 2 and the injection pressure of the particles. By controlling these conditions, the surface properties of the cam piece sliding surface 2 can be controlled.
In particular, shot blasting and shot peening
Since it is a physical treatment method, the reproducibility of the treatment is higher than the chemical treatment method, and the cam piece 1 with stable quality such as the surface properties of the sliding surface 2 can be manufactured, which is extremely effective. is there.
【0040】使用する粒子は、球体であっても、ワイヤ
を微細にカットしたグリッドであってもよく特に限定さ
れないが、グリッドは安価であると共に、上記所定範囲
のA値を有する摺動面2を容易に形成することができる
ので好ましく使用される。The particles used may be spheres or grids obtained by finely cutting wires, and are not particularly limited. The grids are inexpensive and have a sliding surface 2 having an A value in the above-mentioned predetermined range. Is preferably used because it can be easily formed.
【0041】粒子としてグリッドを使用する場合には、
そのサイズ(ここでは、粒度と同義に用い、ふるい目の
大きさを限定し、それを通過したものを示す。)は10
0〜250μmの範囲であることが好ましい。この範囲
のサイズのグリッドは、上記範囲のA値を有するカム駒
摺動面2を容易に形成することができる。グリッドのサ
イズが100μm未満では、カム駒摺動面2に上記範囲
のA値を形成し難い。一方、グリッドのサイズが250
μmを超えると、グリッドの噴射速度が低下し、上記範
囲のA値をカム駒摺動面2に形成し難い。こうしたグリ
ッドは、通常、スチールグリッドが好ましく適用され
る。なお、球体の粒子を用いる場合にも、上述のグリッ
ドの場合と同様に、100〜250μmの範囲のサイズ
(直径)のものを好ましく使用できる。こうした、球体
の粒子は、ガラスビーズ、スチールショット、アルミナ
等を用いることができる。When using a grid as particles,
Its size (in this case, used synonymously with the particle size, the size of the sieve is limited, and the size after passing through is shown) is 10
It is preferably in the range of 0 to 250 μm. A grid having a size in this range can easily form the cam piece sliding surface 2 having the A value in the above range. If the grid size is less than 100 μm, it is difficult to form the A value in the above range on the cam piece sliding surface 2. On the other hand, if the grid size is 250
If it exceeds μm, the ejection speed of the grid decreases, and it is difficult to form the A value in the above range on the cam piece sliding surface 2. As such a grid, usually, a steel grid is preferably applied. In the case where spherical particles are used, similarly to the case of the grid described above, particles having a size (diameter) in the range of 100 to 250 μm can be preferably used. For such spherical particles, glass beads, steel shot, alumina, or the like can be used.
【0042】粒子の噴射圧力は、噴射させる粒子の種
類、サイズもしくは形状、さらに形成すべき上記範囲の
A値を考慮して逐次設定される。具体例として、200
μm程度のサイズのスチールグリッドを用いる場合に
は、0.44〜0.54MPa(4.5〜5.5kgf
/cm2 に同じ。)の圧力でカム駒摺動面2に噴射させ
ることが好ましい。The injection pressure of the particles is sequentially set in consideration of the type, size or shape of the particles to be injected and the A value in the above range to be formed. As a specific example, 200
When a steel grid having a size of about μm is used, 0.44 to 0.54 MPa (4.5 to 5.5 kgf
/ Cm 2 in the same. It is preferable that the pressure is applied to the cam piece sliding surface 2 by the pressure of (2).
【0043】こうした粗面化処理は、通常、カム駒1に
対してのみ行われる。Such a roughening process is usually performed only on the cam piece 1.
【0044】例えば、鋳造や切削等により一体的に製造
された一体型カムシャフトまたはカム駒とシャフトを接
合した後の組立型カムシャフト等に対しては、その一体
となったカムシャフト10を粗面化処理装置が備える回
転テーブルにセットし、粒子を噴射するノズルがカム駒
1の位置にきたときに粒子を噴射するように制御するこ
とによって、カム駒1にのみ粗面化処理することができ
る。なお、カムシャフト10は回転テーブル上でシャフ
ト軸を中心として回転し、カムシャフトまたはノズルの
一方がカムシャフトの長手方向に連続的ないし断続的に
スライドするように制御される。このとき、カムシャフ
ト10に装着されるジャーナルピース12やエンドピー
ス13、さらにはシャフト11自体には、噴射させた粒
子が当たることがないように制御またはマスキングする
ことが好ましい。For example, with respect to an integrated camshaft integrally manufactured by casting, cutting, or the like, or an assembled camshaft after a cam piece and a shaft are joined, the integrated camshaft 10 is roughened. By setting the nozzle on the rotary table provided in the surface roughing processing device and controlling the nozzle for ejecting particles to eject the particles when the nozzle comes to the position of the cam piece 1, the roughening treatment can be performed only on the cam piece 1. it can. The camshaft 10 rotates on a rotary table about a shaft axis, and is controlled so that one of the camshaft and the nozzle slides continuously or intermittently in the longitudinal direction of the camshaft. At this time, it is preferable to control or mask the journal piece 12 and the end piece 13 attached to the camshaft 10 and the shaft 11 so that the ejected particles do not hit the journal piece 12 and the end piece 13.
【0045】また、組立型カムシャフトに用いるカム駒
1の場合には、シャフト11と一体化させる前の状態の
カム駒1を、粗面化処理装置が備える回転テーブル上の
治具に積み重ねてセットし、回転させながらノズルから
粒子を連続的または断続的に噴射させて粗面化処理する
ことが好ましい。このとき、治具を上下に移動させた
り、ノズルを上下に移動させたりすることにより、カム
駒摺動面2に対して均一な粗面化処理をすることができ
る。In the case of the cam piece 1 used for an assembling type camshaft, the cam piece 1 before being integrated with the shaft 11 is stacked on a jig on a rotary table provided in the roughening device. It is preferable to perform a surface roughening treatment by continuously or intermittently ejecting particles from a nozzle while setting and rotating. At this time, the cam piece sliding surface 2 can be uniformly roughened by moving the jig up and down or moving the nozzle up and down.
【0046】なお、この粗面化処理としてショットピー
ニングを適用した場合には、従来から知られているショ
ットピーニングの作用効果、すなわち、金属表面の圧縮
応力の増加、加工硬化による表面強度の向上等を達成で
きると共に、そのカム駒摺動面2を所定の表面性状に変
化させることによって、保油性をもたせ、従来公知のカ
ムでは見られないより優れた耐摩耗性と耐スカッフィン
グ性を発揮させることができる。When shot peening is applied as the surface roughening treatment, conventionally known effects of shot peening, that is, an increase in the compressive stress on the metal surface, an improvement in the surface strength due to work hardening, etc. And, by changing the cam piece sliding surface 2 to a predetermined surface property, the oil retaining property can be provided, and the wear resistance and the scuffing resistance, which are superior to those of a conventionally known cam, can be exhibited. Can be.
【0047】粗面化処理したカム駒摺動面2は、微細且
つ均一な梨地状の凹凸形状となっているので、外観観察
によっても容易に峻別することが可能である。Since the cam piece sliding surface 2 that has been subjected to the surface roughening has a fine and uniform satin-like uneven shape, it can be easily distinguished by external observation.
【0048】こうした優れた特性を有するカム駒1は、
粗面化処理という比較的簡単な原理に基づく物理的な方
法でカム駒摺動面2の特性を著しく向上させることがで
きるので、工程コストや材料コスト等の経済性に優れる
と共に、より品質が安定したカム駒1を効率的に製造す
ることができる。The cam piece 1 having such excellent characteristics is
The characteristics of the cam piece sliding surface 2 can be remarkably improved by a physical method based on a relatively simple principle of surface roughening treatment. A stable cam piece 1 can be efficiently manufactured.
【0049】本発明のカム駒1は、それ自身のカム駒摺
動面2の表面性状に基づく優れた耐摩耗性と耐スカッフ
ィング性を発揮するほか、相手部材に対しても優れた耐
相手攻撃性(相手部材に傷などを発生させにくい性質)
を有している。こうした効果も、上述したカム駒摺動面
2の表面性状に基づくものであり、摩擦抵抗が減少した
ためであると共に、保油性が向上して油膜切れを起こし
にくくなったためである。本発明のカム駒1の相手部材
は、ロッカーアームやタペットとして一般的に採用され
ている耐摩耗性の材料であればどのような材料であって
もよい。具体的には、SUJ2(JIS記号)等の軸受
鋼をあげることができる。The cam piece 1 of the present invention not only exhibits excellent wear resistance and scuffing resistance based on the surface properties of the cam piece sliding surface 2 itself, but also has excellent anti-matter attack against a mating member. Properties (the property that the partner member is unlikely to cause scratches, etc.)
have. Such an effect is also based on the surface properties of the cam piece sliding surface 2 described above, and is because the frictional resistance is reduced, and the oil retaining property is improved and the oil film is less likely to break. The mating member of the cam piece 1 of the present invention may be any material as long as it is a wear-resistant material generally employed as a rocker arm or tappet. Specifically, bearing steel such as SUJ2 (JIS symbol) can be given.
【0050】なお、本発明のカム駒1は、カム駒摺動面
2の表面性状に特徴を有するものであるから、カム駒全
体の形状やカム駒1の内周面3の形状等は特に限定され
ず、いかなる形状のカム駒1に対しても適用することが
できる。例えば、カム駒内周面3が円形、楕円形もしく
は扁平形状その他の曲面形状、または6角形、8角形も
しくは10角形その他の矩形形状であったり、さらに
は、内周面3の一部に突出部が設けられているものに対
しても適用できる。さらに、カム駒1の材質や組織等が
いかなるものであるかも限定されるものではなく、いか
なるカム駒(シャフト11と一体になっているものも含
む。)に対しても適用することができる。そして、本発
明の特徴部分を有するカム駒である限り本発明の範囲に
含まれる。Since the cam piece 1 of the present invention is characterized by the surface properties of the cam piece sliding surface 2, the shape of the entire cam piece and the shape of the inner peripheral surface 3 of the cam piece 1 are particularly limited. The present invention is not limited thereto, and can be applied to any shape of the cam piece 1. For example, the cam piece inner peripheral surface 3 has a circular, elliptical, flat, or other curved surface shape, or a hexagonal, octagonal, decagonal, or other rectangular shape. The present invention is also applicable to a device provided with a unit. Further, the material and the structure of the cam piece 1 are not limited, and the present invention can be applied to any cam piece (including one integrated with the shaft 11). And, as long as the cam piece has a characteristic portion of the present invention, it is included in the scope of the present invention.
【0051】(2)カムシャフトの製造方法 カムシャフト10は、上記式1を満足するカム駒摺動面
2を有するカム駒を設けることができる方法であれば、
いかなる方法で製造したものであっても、いかなる形状
のものであってもよい。(2) Manufacturing Method of Camshaft The camshaft 10 can be formed by a method capable of providing a cam piece having the cam piece sliding surface 2 satisfying the above formula (1).
It may be manufactured by any method and may have any shape.
【0052】例えば、(イ)上記式1を満足する摺動面
2を有するカム駒1を形成した後、そのカム駒1をシャ
フトに接合して製造したカムシャフト、(ロ)カム駒1
をシャフト11に接合してカムシャフト10を形成し、
そのカムシャフト10のカム駒摺動面2を、上記式1を
満足するように処理して製造したカムシャフト10、
(ハ)カム駒1とシャフト11とからなるカムシャフト
11を一体形成した後、そのカムシャフト11のカム駒
摺動面2を、上記式1を満足するように処理して製造し
たカムシャフト10、等を挙げることができる。なお、
カムシャフト10を接合によって製造する方法として
は、圧入嵌合による方法と拡散接合による方法があり、
カムシャフト10を一体形成する方法としては、鍛造、
鋳造、切削、焼結等による方法がある。For example, (a) a cam shaft 1 manufactured by forming a cam piece 1 having a sliding surface 2 that satisfies the above formula 1 and joining the cam piece 1 to a shaft;
To a shaft 11 to form a camshaft 10;
A camshaft 10 manufactured by processing the cam piece sliding surface 2 of the camshaft 10 so as to satisfy the above equation (1).
(C) A camshaft 10 manufactured by integrally forming a camshaft 11 composed of the cam piece 1 and the shaft 11, and then processing the cam piece sliding surface 2 of the camshaft 11 so as to satisfy the above equation (1). And the like. In addition,
Methods for manufacturing the camshaft 10 by joining include a method by press fitting and a method by diffusion joining.
As a method of integrally forming the camshaft 10, forging,
There are methods such as casting, cutting, and sintering.
【0053】この際、カム駒1、およびそのカム駒1に
上記式1を満足するカム駒摺動面2を形成する方法は、
上述した通りである。At this time, the method of forming the cam piece 1 and the cam piece sliding surface 2 that satisfies the above equation 1 on the cam piece 1 is as follows.
As described above.
【0054】本発明においては、第一のカムシャフトの
製造方法として、上記式1を満足するカム駒摺動面2を
有するカム駒1を形成した後、そのカム駒1をシャフト
11に圧入嵌合する方法を好ましく挙げることができ
る。In the present invention, as a first method of manufacturing a camshaft, after forming a cam piece 1 having a cam piece sliding surface 2 satisfying the above formula 1, the cam piece 1 is press-fitted onto a shaft 11. Preferably, a method of combining them can be mentioned.
【0055】具体的には、上記(イ)に相当するカムシ
ャフトのうち、カム駒1とシャフト11とを機械的に圧
入嵌合することによって接合して製造する組立型カムシ
ャフトにおいて、冷間鍛造等の塑性加工によって成形し
たカム駒1を準備し、その摺動面に粗面化処理を施して
所定の表面性状のカム駒摺動面2を有するカム駒1を形
成し、そのカム駒1を順次シャフト11に圧入嵌合し、
カムシャフト10が製造される。ここで使用されるシャ
フト11は、引き抜き鋼管を機械加工によって所定の寸
法に加工し、次いでその鋼管の所定の位置にローレット
加工等の転造加工を施して突出部を形成したものであ
り、その突出部とカム駒の内周面とが圧入嵌合によって
接合される。More specifically, of the camshafts corresponding to the above (a), in the assembled camshaft manufactured by joining the cam piece 1 and the shaft 11 by mechanically press-fitting the same, A cam piece 1 formed by plastic working such as forging is prepared, and its sliding surface is roughened to form a cam piece 1 having a cam piece sliding surface 2 having a predetermined surface property. 1 are sequentially press-fitted onto the shaft 11,
The camshaft 10 is manufactured. The shaft 11 used here is formed by processing a drawn steel pipe into a predetermined size by machining, and then performing a rolling process such as knurling at a predetermined position of the steel pipe to form a protruding portion. The protrusion and the inner peripheral surface of the cam piece are joined by press-fitting.
【0056】また、第二のカムシャフトの製造方法とし
ては、カム駒1とシャフト11とからなるカムシャフト
10を形成した後、上記式1を満足するカム駒摺動面2
を形成する方法を好ましく挙げることができる。As a second method for manufacturing a camshaft, a camshaft 10 comprising a cam piece 1 and a shaft 11 is formed, and then a cam piece sliding surface 2 which satisfies the above equation (1).
The method of forming is preferably mentioned.
【0057】具体的には、上記(ロ)(ハ)に相当する
カムシャフトのうち、カム駒1をシャフト11に接合し
て所定寸法のカムシャフト10の一体品を形成した後、
または、カム駒1とシャフト11を一体品として鋳造加
工、鍛造加工または切削加工して所定寸法のカムシャフ
トを形成した後、そのカムシャフト10のカム駒摺動面
2を、上記式1を満足するように処理してカムシャフト
10が製造される。この場合において、カム駒摺動面2
のみに粗面化処理することが好ましい。なお、その手段
としては、既に上述したように、粗面化処理装置の噴射
ノズルを、カム駒摺動面2にのみ当てることができるよ
うに、噴射ノズルの形状、大きさ、位置等を選定しまた
は制御する方法または要部以外をマスキングする方法を
採用することができる。Specifically, of the camshafts corresponding to (b) and (c) above, the cam piece 1 is joined to the shaft 11 to form an integral part of the camshaft 10 having a predetermined size.
Alternatively, after the cam piece 1 and the shaft 11 are cast, forged, or cut as a single piece to form a camshaft of a predetermined size, the cam piece sliding surface 2 of the camshaft 10 satisfies the above equation Thus, the camshaft 10 is manufactured. In this case, the cam piece sliding surface 2
Preferably, only the roughening treatment is performed. As the means, as described above, the shape, size, position, etc. of the injection nozzle are selected so that the injection nozzle of the surface roughening device can be applied only to the cam piece sliding surface 2. A method of controlling or controlling or a method of masking a part other than the main part can be adopted.
【0058】組立型カムシャフトや一体型カムシャフト
の製造に供されるシャフト11またはシャフト部を構成
する材料は特に限定されるものではなく、一般的に使用
されている素材を任意に使用することができる。得られ
るカムシャフト10には、本発明のカム駒1のほか、必
要に応じてジャーナルピース12やエンドピース13等
を設けることができる。The material constituting the shaft 11 or the shaft portion used for manufacturing the assembled camshaft and the integral camshaft is not particularly limited, and any commonly used material can be used. Can be. The obtained camshaft 10 can be provided with a journal piece 12, an end piece 13, and the like, if necessary, in addition to the cam piece 1 of the present invention.
【0059】[0059]
【実施例】以下に実施例と比較例を示して、本発明をさ
らに具体的に説明する。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples.
【0060】(実施例1)カム駒用の原材料として、炭
素鋼鋼材であるS50C材を用いた。この原材料を、冷
間鍛造して所定の寸法にまで成形しその後高周波焼き入
れして、黒皮(ミル・スケール)を有するカム駒を準備
した。このカム駒の摺動面に粗面化処理としてショット
ブラストを施し、本発明品である実施例1のカム駒を製
造した。ショットブラストは、スチールグリッド(サイ
ズ(粒度)180μmで硬さHv700以上の粉砕粒)
を使用し、カム駒摺動面に0.49MPa(5.0kg
f/cm2 )の噴射圧力で投射させた。ショットブラス
ト後のカム駒は、摺動面の黒皮が消滅していた。(Example 1) As a raw material for a cam piece, S50C material, which is a carbon steel material, was used. This raw material was cold forged and formed to a predetermined size, and then induction hardened to prepare a cam piece having a black scale (mill scale). Shot blasting was performed on the sliding surface of this cam piece as a roughening treatment to produce a cam piece of Example 1 which is a product of the present invention. Shot blasting is performed using a steel grid (crushed grains having a size (grain size) of 180 μm and a hardness of Hv700 or more).
And use 0.49 MPa (5.0 kg) on the cam piece sliding surface.
f / cm 2 ). After the shot blast, the black scale on the sliding surface of the cam piece had disappeared.
【0061】(実施例2)スチールグリッドのサイズを
230μmに変更してショットブラストした他は、実施
例1と同様にして、本発明品である実施例2のカム駒を
製造した。Example 2 A cam piece of Example 2 of the present invention was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the size of the steel grid was changed to 230 μm and shot blasting was performed.
【0062】(実施例3)スチールグリッドのサイズを
130μmに変更してショットブラストした他は、実施
例1と同様にして、本発明品である実施例3のカム駒を
製造した。Example 3 A cam piece according to Example 3 of the present invention was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the size of the steel grid was changed to 130 μm and shot blasting was performed.
【0063】(比較例1)実施例1の高周波焼き入れし
たカム駒をそのまま使用し、比較例1の試料とした。そ
のため、カム駒摺動面2は黒皮(ミル・スケール)を有
していた。Comparative Example 1 A high-frequency hardened cam piece of Example 1 was used as it was to obtain a sample of Comparative Example 1. Therefore, the cam piece sliding surface 2 had a black scale (mill scale).
【0064】(比較例2)実施例1の高周波焼き入れし
たカム駒の摺動面にペーパーラッピング加工を施し、比
較例2のカム駒を製造した。Comparative Example 2 The sliding surface of the induction hardened cam piece of Example 1 was subjected to paper lapping to produce a cam piece of Comparative Example 2.
【0065】(比較例3)実施例1の高周波焼き入れし
たカム駒の摺動面に研削加工を施し、比較例3のカム駒
を製造した。Comparative Example 3 The sliding surface of the induction hardened cam piece of Example 1 was ground to produce a cam piece of Comparative Example 3.
【0066】(比較例4)実施例1の高周波焼き入れし
たカム駒の摺動面にショットブラストを施し、比較例4
のカム駒を製造した。なお、ここでのショットブラスト
は、粒径が約150μmの球状のガラスビーズを使用
し、カム駒摺動面に0.49MPa(5.0kgf/c
m2 )の噴射圧力で投射させた。Comparative Example 4 Shot blasting was performed on the sliding surface of the high-frequency hardened cam piece of Example 1 to obtain a comparative example 4.
Was manufactured. Note that the shot blast here uses spherical glass beads having a particle size of about 150 μm, and the sliding surface of the cam piece is 0.49 MPa (5.0 kgf / c).
m 2 ).
【0067】(比較例5)スチールグリッドのサイズを
300μmに変更して粗面化処理した他は、実施例1と
同様にして、比較例5のカム駒を製造した。Comparative Example 5 A cam piece of Comparative Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the steel grid was changed in size to 300 μm and roughened.
【0068】(比較例6)スチールグリッドのサイズを
80μmに変更して粗面化処理した他は、実施例1と同
様にして、比較例6のカム駒を製造した。Comparative Example 6 A cam piece of Comparative Example 6 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the steel grid was changed in size to 80 μm and roughened.
【0069】(評価方法)上記の各試験試料について、
エンジンヘッド単体モータリング試験を行い、摩耗評価
を行った。試験機としては、エンジンヘッド単体モータ
リング試験機を用い、油温:100℃、油圧:0.36
MPa(3.7kgf/cm2 )、潤滑油:10w3
0、カムシャフトの回転数:1350rpm、試験時
間:300時間、の条件で試験を行った。(Evaluation Method) For each of the above test samples,
A motoring test was performed on the engine head alone to evaluate the wear. As the testing machine, an engine head single motoring testing machine was used. Oil temperature: 100 ° C., oil pressure: 0.36
MPa (3.7 kgf / cm 2 ), lubricating oil: 10 w3
The test was performed under the following conditions: 0, the number of revolutions of the camshaft: 1350 rpm, and the test time: 300 hours.
【0070】評価は、試験後のカム駒と相手部材である
ローラーの外観、カム駒およびローラーの表面粗さを、
表面粗さ測定機によって測定し、試験前後の表面粗さ測
定データからA値を算出した。また、摩耗量は、試験前
後の表面粗さ測定チャートから直接算出した。なお、表
1中には、試験前後の十点平均粗さ(Rz)と試験後の
油溜まり深さ(Rvk)も併せて示した。The evaluation was performed by examining the appearance of the cam piece and the roller as the mating member after the test, and the surface roughness of the cam piece and the roller.
The value A was calculated from the surface roughness measurement data before and after the test by measuring with a surface roughness measuring device. Further, the wear amount was directly calculated from the surface roughness measurement chart before and after the test. Table 1 also shows the ten-point average roughness (Rz) before and after the test and the oil pool depth (Rvk) after the test.
【0071】(結果)評価結果を表1に示した。(Results) The evaluation results are shown in Table 1.
【0072】[0072]
【表1】 [Table 1]
【0073】外観観察結果においては、実施例1〜3の
カム駒1は、ノーズトップ、オープンランプ、ベース、
クローズランプの何れの摺動面2においても摺動キズは
観察されず、優れた耐摩耗性を示していた。これに対
し、比較例1〜6のカム駒1は、実施例1に比較する
と、カム駒摺動面2およびローラー面において摺動キズ
がみられた。特に、比較例2、3は、やや深い摺動キズ
が観察された。According to the external appearance observation results, the cam pieces 1 of Examples 1 to 3 were the nose top, the open lamp, the base,
No sliding flaw was observed on any of the sliding surfaces 2 of the closed lamp, indicating excellent wear resistance. On the other hand, in the cam pieces 1 of Comparative Examples 1 to 6, sliding flaws were observed on the cam piece sliding surface 2 and the roller surface as compared with Example 1. In particular, in Comparative Examples 2 and 3, a slightly deep sliding flaw was observed.
【0074】摩耗量については、実施例1〜3のカム駒
1においては、測定チャートに差異が見られず、摩耗量
を測定することができない程度であったが、比較例1〜
6のカム駒1は、実施例1〜3のカム駒1に比較すると
摩耗が発生しているのが認められた。特に、比較例1、
4のカム駒1の摩耗は顕著であった。Regarding the amount of wear, in the cam pieces 1 of Examples 1 to 3, no difference was observed in the measurement chart, and the amount of wear could not be measured.
It was recognized that the cam piece 1 of No. 6 was abraded compared to the cam pieces 1 of Examples 1 to 3. In particular, Comparative Example 1,
The wear of the cam piece 1 of No. 4 was remarkable.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカム駒1
によれば、所定範囲のA値を満足するカム駒摺動面2
は、油を効果的に保持できる表面性状となっている。そ
のため、本発明のカム駒1がカムシャフト10の構成部
材として実際に動作したとき、保油性に優れたカム駒摺
動面2の作用によって、より高水準な耐摩耗性と耐スカ
ッフィング性を発揮することができる。As described above, the cam piece 1 according to the present invention is provided.
According to the above, the cam piece sliding surface 2 which satisfies the A value in the predetermined range
Has a surface property capable of holding oil effectively. Therefore, when the cam piece 1 of the present invention actually operates as a constituent member of the camshaft 10, a higher level of wear resistance and scuffing resistance is exhibited by the action of the cam piece sliding surface 2 having excellent oil retention. can do.
【0076】本発明のカムシャフト10の第一の製造方
法によれば、カム駒1をシャフト11に圧入嵌合する前
に、所定範囲のA値を満足するカム駒摺動面2を備える
カム駒1を形成し、その後カム駒1をシャフト11に圧
入嵌合させて製造したので、保油性に優れたカム駒摺動
面2の作用によって、高水準な耐摩耗性と耐スカッフィ
ング性を発揮することができると共に、容易且つ安定し
た製造を行うことができる。According to the first method of manufacturing the camshaft 10 of the present invention, before the cam piece 1 is press-fitted onto the shaft 11, the cam having the cam piece sliding surface 2 satisfying the A value within a predetermined range. The cam piece 1 is formed, and then the cam piece 1 is press-fitted onto the shaft 11 to produce a high level of wear resistance and scuffing resistance by the action of the cam piece sliding surface 2 having excellent oil retention. And stable and easy production.
【0077】また、カムシャフト10の第二の製造方法
によれば、カム駒1とシャフト11とからなるカムシャ
フト10を形成した後に、そのカム駒摺動面2を、所定
範囲のA値を満足するように形成したので、保油性に優
れたカム駒摺動面2の作用によって、高水準な耐摩耗性
と耐スカッフィング性を発揮することができると共に、
容易且つ安定した製造を行うことができる。According to the second method of manufacturing the camshaft 10, after the camshaft 10 including the cam piece 1 and the shaft 11 is formed, the cam piece sliding surface 2 is set to an A value within a predetermined range. Since it is formed so as to satisfy, it is possible to exhibit a high level of wear resistance and scuffing resistance by the action of the cam piece sliding surface 2 having excellent oil retention.
Easy and stable manufacturing can be performed.
【図1】本発明のカム駒の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a cam piece of the present invention.
【図2】カム駒とシャフトとが一体となったカムシャフ
トの一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a camshaft in which a cam piece and a shaft are integrated.
【図3】A値を算出するために測定した表面粗さ曲線
(a)およびその表面粗さ曲線に基いて負荷長さ率(t
p)と測定曲線の高さとをプロットして作成したグラフ
(b)である。FIG. 3 shows a surface roughness curve (a) measured for calculating an A value and a load length ratio (t) based on the surface roughness curve.
It is the graph (b) created by plotting p) and the height of the measurement curve.
【図4】A値を算出するためのグラフである。FIG. 4 is a graph for calculating an A value.
1 カム駒 2 カム駒摺動面 3 内周面 4 側面 5 ノーズ部 6 ベース部 10 カムシャフト 11 シャフト 12 ジャーナルピース 13 エンドピース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cam piece 2 Cam piece sliding surface 3 Inner peripheral surface 4 Side surface 5 Nose part 6 Base part 10 Cam shaft 11 Shaft 12 Journal piece 13 End piece
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01L 1/04 F01L 1/04 C J 1/08 1/08 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01L 1/04 F01L 1/04 C J 1/08 1/08 A
Claims (4)
とするカム駒。 【数1】 ここで、Rvkは油溜まり深さ(有効負荷粗さRkを外
れる溝部の深さ)(μm)であり、Mr2は負荷長さ率
2(有効負荷長さRkの下限値に相当する負荷長さ率)
(%)である。1. A cam piece having a sliding surface that satisfies the following equation (1). (Equation 1) Here, Rvk is the oil sump depth (the depth of the groove portion deviating from the effective load roughness Rk) (μm), and Mr2 is the load length ratio 2 (the load length corresponding to the lower limit of the effective load length Rk). rate)
(%).
動面を有するカム駒を形成した後、当該カム駒をシャフ
トに圧入嵌合することを特徴とするカムシャフトの製造
方法。2. A method for manufacturing a camshaft, comprising: forming a cam piece having a cam piece sliding surface that satisfies Expression 1 according to claim 1; and then press-fitting the cam piece to a shaft.
トを形成した後、請求項1記載の式1を満足するカム駒
摺動面を形成することを特徴とするカムシャフトの製造
方法。3. A method of manufacturing a camshaft, comprising: forming a camshaft comprising a cam piece and a shaft, and then forming a cam piece sliding surface satisfying the expression 1 according to claim 1.
動面は、100〜250μmの粒子サイズからなるスチ
ールグリッド、または同サイズのスチールショットを用
いて形成されることを特徴とする請求項2または請求項
3に記載のカムシャフトの製造方法。4. The cam piece sliding surface satisfying the expression 1 according to claim 1 is formed by using a steel grid having a particle size of 100 to 250 μm or a steel shot having the same size. A method for manufacturing the camshaft according to claim 2 or 3.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010060062A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Jtekt Corp | Method for manufacturing camshaft with bearing |
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| JP2016105023A (en) * | 2012-05-09 | 2016-06-09 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | Drive shaft lubrication |
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- 2000-06-06 JP JP2000168978A patent/JP2001349411A/en active Pending
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