凸轮轴及其制造方法技术

一根凸轮筒(12)是通过连结多个筒状构件(40)而成的，该多个筒状构件(40)包含具有凸轮部(11)的多个凸轮构件(41、42)，被构成为：被局部地配置在至少包含该凸轮构件(41、42)的构件的内筒面(44)上的多个阴花键(45)、与被形成在驱动轴(13)的外筒面(46)上的阳花键(47)嵌合，从而凸轮筒(12)与驱动轴(13)一体旋转并且在其轴向上移动自如。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凸轮轴及其制造方法
本公开涉及凸轮轴及其制造方法，更详细而言，在对直列三气缸以上的引擎的进排气用的气门进行开闭时，一边切换凸轮轮廓一边进行进排气用的气门的开闭的凸轮轴及其制造方法。
技术介绍
作为对引擎的进气或排气用的气门进行开闭的气门机构，提出了如下的气门机构：凸轮轴由具有一个或多个凸轮部的筒状的凸轮筒、和被插通于该凸轮筒的驱动轴构成(例如，参照专利文献1)。在该气门机构中，通过从动力传动装置传递旋转动力的驱动轴进行旋转，凸轮筒借助花键嵌合而与该驱动轴一体旋转，从而开闭进气或排气用的气门。此外，通过凸轮筒利用切换装置在驱动轴的轴向上移动，从而对于一个进气或排气用的气门切换被设置在凸轮部上的多个凸轮轮廓。能够通过切削加工或滚轧成形加工，不取决于花键的槽的长度地加工被形成在驱动轴的外筒面上的阳花键。另一方面，能够通过拉刀加工或电火花加工来加工被形成在凸轮筒的内筒面上的阴花键。但是，在拉刀加工中，因为刀具会进入到内径中，所以会由细轴来承受加工时的切削载荷，花键的槽的长度的限度为花键公称直径的1倍～2倍的长度。此外，在一个筒内仅能形成一个。即，如果是跨一个气缸或两个气缸地延伸的凸轮筒则没有问题，但是，如果是跨三个以上的气缸延伸的凸轮筒，则存在阴花键的槽的长度变短这样的问题。这样，当在跨三个以上的气缸地延伸的凸轮筒中阴花键的槽的长度变短时，无法从驱动轴借助花键嵌合来充分传递开闭进排气气门的驱动扭矩。另一方面，即使减小进气或排气用的气门的气门弹簧的施力而使得能够用较小的驱动扭矩来开闭进气或排气用的气门，也会由于气门弹簧的施力变小，从而产生进气或排气用的气门的卡住或排压导致的打开等，存在损害引擎的可靠性的风险。因此，在跨三个以上的气缸地延伸的凸轮筒中，存在加大花键公称直径、或者对于一根凸轮轴使凸轮筒为多个等对策。但是，当加大花键公称直径而欲充分确保花键的槽的长度时，凸轮筒的直径变大，凸轮轴会重厚长大化，由此，向引擎的搭载性会恶化。此外，对于较长的凸轮筒，如果仅有一个阴花键，则根据阴花键的配置位置的不同，在使凸轮筒在驱动轴的轴向上移动时，存在凸轮筒倾斜的风险。进一步，当对于一根凸轮轴使凸轮筒为多个时，用于切换凸轮轮廓的切换装置需要为与分割数对应的数量，气门机构会重厚长大化从而向引擎的搭载性会恶化。另一方面，在电火花加工中，当花键的槽的长度变长时，变得难以确保加工精度。此外，用于进行电火花加工的装置变成大规模，制造成本显著变高，且量产也变难。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014－227863号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本公开的目的在于提供一种凸轮轴，在对直列三气缸以上的引擎的进气或排气用的气门进行开闭时，能够在切换凸轮轮廓的同时确保对于进气或排气用的气门的开闭充分的驱动扭矩，且提高了搭载性。此外，提供一种将该凸轮轴的制造成本抑制为低价、且提高量产性的凸轮轴的制造方法。用于解决课题的手段达成上述的目的的本公开的凸轮轴跨引擎中的直列配置的三个以上的气缸地延伸，其特征在于，包括多个凸轮部、筒状的一根凸轮筒、以及一根驱动轴，上述多个凸轮部具有针对一个进气或排气用的气门而彼此不同的形状的多个凸轮轮廓，上述一根凸轮筒在轴向上分离地配置有上述多个凸轮部，上述一根驱动轴被插通在上述凸轮筒中；上述凸轮筒通过将多个筒状构件连结而构成，上述多个筒状构件包含具有上述凸轮部的筒状的凸轮构件；在上述多个筒状构件中的至少包含上述凸轮构件的构件的各自的内筒面上配置有阴花键，在上述凸轮筒的内筒面上在其轴向上局部地配置有多个上述阴花键；在上述驱动轴的外筒面上配置有阳花键；被构成为：在上述凸轮筒中插通有上述驱动轴的状态下，上述多个阴花键与上述阳花键嵌合，上述凸轮筒与上述驱动轴一体旋转，并且在其轴向上移动自如。此外，达成上述的目的的本公开的凸轮轴的制造方法是一种跨引擎中的直列配置的三个以上的气缸地延伸的凸轮轴的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：分别形成多个筒状构件和驱动轴的步骤，上述多个筒状构件包含具有凸轮部的筒状的凸轮构件并在被一体化时成为凸轮筒；在上述驱动轴的外筒面上形成阳花键的步骤；在上述筒状构件中的至少包含上述凸轮构件的构件的内筒面上通过拉刀加工来形成阴花键的步骤；以及将上述筒状构件全部连结并一体化来形成凸轮筒的步骤；形成上述凸轮筒的步骤是如下步骤：在相邻的上述筒状构件中插入有上述驱动轴的状态下，一边使上述阳花键与上述阴花键嵌合，一边将那些上述筒状构件的端部彼此压入并一体化。专利技术效果根据该凸轮轴及其制造方法，在跨三个以上的气缸地延伸的凸轮轴中，因为通过用被分割成多个的筒状构件来构成凸轮筒，从而能够缩短各个筒状构件的轴向的长度，所以能够在筒状构件中的至少包含凸轮构件的构件的内筒面上通过拉刀加工来形成阴花键。由此，能够在将筒状构件的端部彼此压入并一体化而形成的凸轮筒上，在轴向上局部地形成多个阴花键。即，在凸轮筒中插入有驱动轴的状态下，被形成在凸轮筒上的多个阴花键、与被形成在驱动轴上的阳花键嵌合。其结果，能够从驱动轴充分地传递对进气或排气用的气门进行开闭的驱动扭矩。此外，根据上述的凸轮轴及其制造方法，不必减小进气或排气用的气门的气门弹簧的施力，凸轮轴能够充分地传递对进气或排气用的气门进行开闭的驱动扭矩。此外，不需要加大花键公称直径、或者对于一根凸轮轴将凸轮筒设为多个。因此，能够精确地在预定的定时开闭进气或排气用的气门，能够确保对引擎的可靠性，能够避免装配有凸轮筒、凸轮轴的气门机构的重厚长大化从而提高搭载性。进一步，因为通过拉刀加工来形成阴花键，所以不需要电火花加工那样的大规模的装置，能够将制造成本抑制为低价，且量产性提高。附图说明图1是例示本公开的实施方式的凸轮轴的构成图。图2是例示图1的凸轮部的凸轮轮廓的侧视图。图3A是图1的凸轮筒的细节，例示凸轮筒的构成图。图3B是图1的凸轮筒的细节，例示凸轮构件的剖视图。图3C是图1的凸轮筒的细节，例示凸轮构件的剖视图。图3D是图1的凸轮筒的细节，例示轴颈构件的剖视图。图4A是例示图1的驱动轴的构成图。图4B是例示后端的构成图。图5是例示本公开的实施方式的凸轮轴的制造方法的流程图。图6是详细说明形成图5的凸轮筒的步骤的说明图。图7A是例示与图1不同的形态的凸轮轴的构成图。图7B是例示与图1不同的形态的凸轮轴的其它例子的构成图。具体实施方式以下，参照附图说明本公开的实施方式。图1例示了由本公开的实施方式构成的凸轮轴10。该凸轮轴10是跨引擎20中的直列配置的三个以上的气缸21地延伸、并包括多个凸轮部11、凸轮筒12、以及驱动轴13而构成的旋转的轴体。此外，该凸轮轴10被装配在气门机构30上，通过旋转而开闭这些气缸21的进气或排气用的气门22。另外，在图1中，示出了三个气缸21的情况，#1表示引擎20的第一气缸，#2表示第二气缸，#3表示第三气缸。引擎20具有：三个气缸21；以及对于一个气缸21作为进气用配置有两个和作为排气用配置有两个合计四个进气或排气用的气门22。对这些气门22进行开闭的气门机构30包括凸轮轴10、气门弹簧31、摇臂32、动力传动装置33、以及切换装置34。凸轮轴10包括多个凸轮部11、凸轮筒12、驱动轴13、以及后端14。该凸轮部11针对一个气门22具有彼此不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凸轮轴，其跨引擎中的直列配置的三个以上的气缸地延伸，其特征在于，包括多个凸轮部、筒状的一根凸轮筒、以及一根驱动轴，上述多个凸轮部具有针对一个进气或排气用的气门而彼此不同的形状的多个凸轮轮廓，上述一根凸轮筒在轴向上分离地配置有上述多个凸轮部，上述一根驱动轴被插通在上述凸轮筒中；上述凸轮筒通过将多个筒状构件连结而构成，上述多个筒状构件包含具有上述凸轮部的筒状的凸轮构件；在上述多个筒状构件中的至少包含上述凸轮构件的构件的各自的内筒面上配置有阴花键，在上述凸轮筒的内筒面上在其轴向上局部地配置有多个上述阴花键；在上述驱动轴的外筒面上配置有阳花键；被构成为：在上述凸轮筒中插通有上述驱动轴的状态下，上述多个阴花键与上述阳花键嵌合，上述凸轮筒与上述驱动轴一体旋转，并且在其轴向上移动自如。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 JP 2016-0144051.一种凸轮轴，其跨引擎中的直列配置的三个以上的气缸地延伸，其特征在于，包括多个凸轮部、筒状的一根凸轮筒、以及一根驱动轴，上述多个凸轮部具有针对一个进气或排气用的气门而彼此不同的形状的多个凸轮轮廓，上述一根凸轮筒在轴向上分离地配置有上述多个凸轮部，上述一根驱动轴被插通在上述凸轮筒中；上述凸轮筒通过将多个筒状构件连结而构成，上述多个筒状构件包含具有上述凸轮部的筒状的凸轮构件；在上述多个筒状构件中的至少包含上述凸轮构件的构件的各自的内筒面上配置有阴花键，在上述凸轮筒的内筒面上在其轴向上局部地配置有多个上述阴花键；在上述驱动轴的外筒面上配置有阳花键；被构成为：在上述凸轮筒中插通有上述驱动轴的状态下，上述多个阴花键与上述阳花键嵌合，上述凸轮筒与上述驱动轴一体旋转，并且在其轴向上移动自如。2.如权利要求1所述的凸轮轴，其中，上述凸轮构件具有多个上述凸轮部，并且在上述驱动轴的轴向上，至少包含该多个上述凸轮部之间的范围而形成上述阴花键。3.如权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：角田宏，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP