一种空心凸轮轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空心凸轮轴，并且在确保其强度的同时使其进一步轻量化。所述空心凸轮轴(20)，具有：主轴(21)，其具有向轴向延伸的空心部(10)；轴颈部(23)以及凸轮部(22)，其沿着主轴(21)的轴向间断配置；内螺纹部(11)，其形成于轴向一端的所述空心部的内表面，其中，空心部(10)，具有：截面变化部(13)，在与内螺纹部(11)相比更靠近另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大；大截面部(16)，与截面变化部(13)相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于内螺纹部(11)。其中，大截面部(16)，具有：堵头嵌入部(15)，其形成于轴向另一端；截面恒定部(14)，其从截面变化部(13)至堵头嵌入部(15)以相同截面延续。

【技术实现步骤摘要】
一种空心凸轮轴
本技术涉及一种内部具有空心部的空心凸轮轴。
技术介绍
作为驱动发动机配气机构的凸轮轴，为了减轻重量，有时会采用在其内部具有从轴向一端至另一端的空心部的空心凸轮轴。该空心凸轮轴，一般通过使用型芯的铸造方法制造而成。在模板中配置有由砂模等构成的型芯，在注入熔融金属并且金属凝固之后，通过喷砂处理等方式清除型芯(例如，参照专利文献1)。【专利文献1】日本专利文献特开2001-105100号公报
技术实现思路
技术所要解决的技术问题然而，在凸轮轴的轴向端部，形成有用于安装齿轮以及链轮、皮带轮等的内螺纹部。该内螺纹部，在轴向任意一侧的端部，形成于空心部的内表面，而用于使插入至齿轮以及链轮、皮带轮等的固定用螺栓拧入其中。在这里，为了实现凸轮轴的进一步轻量化，如果想要增大空心部的截面积，则随着截面积的增加形成于空心部内表面的内螺纹部的螺纹径也会增大。由于在内螺纹部，为了传递旋转而作用较大应力，因此如果内螺纹部的螺纹径增大，则为了确保强度，必须增大在内螺纹部周围的凸轮轴的外径。为此，即使增大空心部的截面积，也未必能实现凸轮轴的轻量化。因此，本技术的课题是涉及一种空心凸轮轴，且在确保其强度的同时使其进一步轻量化。为了解决上述课题，本技术采用了一种空心凸轮轴，具有：空心部，其向轴向延伸；内螺纹部，其形成于所述空心部的轴向一端的内表面，其中，所述空心部，具有：截面变化部，在与所述内螺纹部相比更靠近另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大；大截面部，与所述截面变化部相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于所述内螺纹部。在这里，所述大截面部可以采用如下结构，其具有：堵头嵌入部，其形成于轴向另一端；截面恒定部，从所述截面变化部至所述堵头嵌入部以相同截面延续。此外，所述截面变化部可以采用截面积呈圆锥形扩大的结构。在这些各个方面，可以采用如下结构，沿着轴向形成有向远离轴心方向突出的多个突出部，所述截面变化部配置于轴向彼此相邻的所述突出部的相对端面之间。此时，所述突出部可以采用配置于沿着轴向间断配置的凸轮部或者沿着轴向间断配置的轴颈部的轴向两侧的凸缘部的结构。在所述突出部的端面的最底部具有，随着朝向半径方向内侧向轴向弯曲并在其末端部与所述突出部侧面的圆柱面连接的R部，所述截面变化部可以采用配置于轴向彼此相邻的所述R部的所述末端部之间的结构。此外，所述截面变化部可以采用与所述轴颈部位于相同轴向范围的结构。技术效果本技术为一种空心凸轮轴，其具有从轴向一端至轴向另一端空心部，且在空心部轴向一端的内表面形成有内螺纹部，其中，空心部具有：截面变化部，在与内螺纹部相比更靠近另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大；大截面部，与截面变化部相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于内螺纹部，由于其具有这样的结构，因此可以在确保其强度的同时使其进一步轻量化。附图说明图1是显示本技术一实施方式的空心凸轮轴的纵截面图。图2是图1的主要部分放大图。图3中的(a)及(b)是比较该实施方式与现有例的图表。符号说明3螺栓5凸轮轴皮带轮10空心部11内螺纹部12连接部13截面变化部14截面恒定部15堵头嵌入部16大截面部20空心凸轮轴21主轴22凸轮部23轴颈部24凸缘部25识别用突起部w端面RR部具体实施方式以下，基于附图对本技术的实施方式进行说明。本实施方式的空心凸轮轴20，具有：主轴21，其具有向轴向延伸的空心部10；轴颈部23以及凸轮部22，其沿着主轴21的轴向间断配置；内螺纹部11，其形成于轴向一端的空心部10的内表面。空心部10形成为与轴状构件即主轴21的轴心同心，通过在轴向一端以及另一端的端面开口而设置于主轴21的轴向整个长度上。如图1所示，在主轴21的外表面，沿着轴向间断形成有5个轴颈部23，即23a、23b、23c、23d、23e。在该轴颈部23的外表面形成有与轴承相面对的圆柱面，所述轴承用于在发动机的缸盖内旋转自如地支撑空心凸轮轴20。作为轴承结构，一般滑动轴承发挥作用。在由圆柱面构成的轴颈部23的外表面，平分状态的凸轮轴承4，即4a、4b、4c、4d、4e相互靠近而覆盖各轴颈部23的整个绕轴圆周，并通过其凸轮轴承4，使空心凸轮轴20在缸盖内绕轴旋转自如。在位于最靠近轴向一端侧的轴颈部23a的轴向两侧，配置有绕着整个轴圆周向外径侧突出的凸缘部24。在除此以外的轴颈部23的轴向两侧，配置有绕着整个轴圆周的凸轮部22，即22a、22b、22c、22d。凸缘部24以及凸轮部22均为，在主轴21的外表面，向远离轴心方向突出的突出部。这些突出部沿着轴向间断配置，其突出部的端面w，还起到用于在轴向定位凸轮轴承4的推力轴承的功能。凸轮部22，配置有与发动机气缸数相对应的所需数量。在本实施方式中，如图1所示，与4缸发动机相对应。在空心凸轮轴20的轴向一端，通过螺栓3固定有凸轮轴皮带轮5。在凸轮轴皮带轮5上缠绕有同步带，而传递曲轴的旋转至空心凸轮轴20。与曲轴的旋转同步驱动空心凸轮轴20，由空心凸轮轴20通过摇臂等，驱动进气侧、排气侧的气门开闭，从而使发动机运行。另外，存在通过1根空心凸轮轴20使进气侧和排气侧的气门动作的情况，也存在通过多根空心凸轮轴20分别使进气侧和排气侧的气门动作的情况。在空心部10轴向一端的内表面形成有拧入固定凸轮轴皮带轮5的螺栓3的外螺纹部33的内螺纹部11。此外，空心部10具有：连接部12，其与内螺纹部11的轴向另一端侧相邻，且具有圆柱形的内表面，还具有：截面变化部13，在轴向另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大，还具有：大截面部16，与截面变化部13相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于内螺纹部11。连接部12的截面为圆形，在空心部10的内表面形成内螺纹部11之前，呈至轴向一端连续的状态。在利用丝锥从轴向一端形成了内螺纹部11时，未形成螺纹槽而作为圆柱形内表面残留的部分，即为图2的连接部12。大截面部16，具有：堵头嵌入部15，其形成于轴向另一端；截面恒定部14，其从截面变化部13至堵头嵌入部15以相同截面延续。在堵头嵌入部15中，为了密封润滑油道即空心部10，而插入有堵头。堵头嵌入部15，其截面通常形成为比截面恒定部14大，但是根据发动机的规格，其截面也有可能小于截面恒定部14。但是，堵头嵌入部15，与内螺纹部11的最大直径部分的内径相比，即与将从内螺纹部11的螺纹牙和螺纹牙之间的牙底部分以及主轴21的轴心的距离(半径)扩大为2倍的数值相比，具有相对较大的内径(直径)。据此，堵头嵌入部15，与内螺纹部11相比，其截面积相对较大。截面恒定部14的截面为圆形，在整个长度上以相同截面延续。截面恒定部14的内径(直径)，同样，与内螺纹部11的最大直径部分的内径相比，即与将从内螺纹部11的螺纹牙和螺纹牙之间的牙底部分以及主轴21的轴心的距离(半径)扩大2倍的数值相比，具有相对较大的内径(直径)。据此，截面恒定部14，与内螺纹部11相比，其截面积相对较大。截面变化部13，从轴向一端侧朝向轴向另一端侧，其截面积呈圆锥形扩大。其圆锥形的母线相对于轴向的角度α，从抑制应力集中的角度来看，较平缓为佳，特别是，圆锥形相对于轴向的角度α，在45°以下为佳。这样，空心部10，具有：截面变化部13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心凸轮轴，其特征在于，包括：空心部，其向轴向延伸；内螺纹部，其形成于空心部轴向一端的内表面，其中，所述空心部，包括：截面变化部，在与所述内螺纹部相比更靠近另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大；大截面部，与所述截面变化部相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于所述内螺纹部。

【技术特征摘要】
2017.02.10 JP 2017-0232141.一种空心凸轮轴，其特征在于，包括：空心部，其向轴向延伸；内螺纹部，其形成于空心部轴向一端的内表面，其中，所述空心部，包括：截面变化部，在与所述内螺纹部相比更靠近另一端侧，其截面积从一端侧朝向另一端侧扩大；大截面部，与所述截面变化部相比在另一端侧的整个区域，其截面积大于所述内螺纹部。2.根据权利要求1所述的空心凸轮轴，其特征在于，所述大截面部，包括：堵头嵌入部，其形成于轴向另一端；截面恒定部，其从所述截面变化部至所述堵头嵌入部以相同截面延续。3.根据权利要求1所述的空心凸轮轴，其特征在于，所述截面变化部的截面积呈圆锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：木户祐辅，田边干雄，吉原昭，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP