滑动凸轮组件的制造方法以及凸轮轴组件装配方法
阅读：750发布：2020-05-12
专利汇可以提供滑动凸轮组件的制造方法以及凸轮轴组件装配方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种滑动 凸轮 组件的制造方法和一种 凸轮轴 组件的装配方法。特别地，由于凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部，所以在滑动凸轮组件沿轴反复滑动时，能够满足对于其中发生滑动的中空管状部的耐磨损性需求，并且每个组件可以被单独地 机械加工 和组合，从而使机械加工时浪费的量最小化，减少了机械加工的时间，并且不必要对凸轮件进行单独的 热处理 。，下面是滑动凸轮组件的制造方法以及凸轮轴组件装配方法专利的具体信息内容。
1.一种滑动凸轮组件的制造方法，包括：
单独形成和制备中空管状部、固定至中空管状部的导向件和邻近导向件设置的凸轮件，其中在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动，；和将导向件和凸轮件耦接至中空管状部，
其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
2.根据权利要求1所述的滑动凸轮组件的制造方法，其中，在耦接之前将内环插入凸轮件中，并且凸轮件扩散接合至内环以通过内环耦接至中空管状部。
3.根据权利要求1所述的滑动凸轮组件的制造方法，其中，其上安装有凸轮件的安装管状部形成在导向件中，并且凸轮件扩散接合至安装管状部以通过导向件耦接至中空管状部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滑动凸轮组件的制造方法，在耦接之后进一步包括：
在导向件的外周面上机械加工导向槽。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的滑动凸轮组件的制造方法，其中，导向件通过钎焊、强行压入或热压入的方式固定至中空管状部。
6.一种滑动凸轮组件的制造方法，包括：
单独形成和制备中空管状部和邻近导向件设置的凸轮件，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动，并且其中导向件一体形成在中空管状部的外周面上；以及
将凸轮件耦接至中空管状部，
其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，以及
螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
7.一种包括滑动凸轮和固定凸轮的凸轮轴组件的装配方法，包括：
单独形成和制备中空管状部、固定至中空管状部的导向件和邻近导向件设置的凸轮件，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动；
将导向件和凸轮件耦接至中空管状部；以及
将固定凸轮固定至轴，
其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
滑动凸轮组件的制造方法以及凸轮轴组件装配方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种滑动凸轮组件制造方法，并且更具体地涉及一种滑动凸轮组件制造方法，在该滑动凸轮组件中凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
背景技术
[0002] 根据现有技术的凸轮轴组件的制造方法如下。
[0004] 在日本未审查公开专利No.1991-56606中，公开了一个实例，其中凸轮件通过烧结装配在中空轴中。
[0005] 在美国公开专利No.2013-0047944和2010-288217中，公开了一种具有滑动凸轮的凸轮轴组件。
[0006] 在具有这样的滑动凸轮的凸轮轴组件中，具有多个凸轮轨道的滑动凸轮不能在凸轮轴上转动，但能够轴向地、可滑动地安装，并且滑动凸轮具有与致动器的操作单元(实施为销)啮合的升降形状，从而实现凸轮的轴向滑动。每个阀行程由凸轮的轴向滑动设置。
[0007] 在这种传统的滑动凸轮中，中空管、升降导轨以及高凸轮和低凸轮一体形成，中空管可滑动地相对于轴设置，升降导轨设置在两侧，高凸轮和低凸轮设置为极为靠近两侧的升降导轨。这样的滑动凸轮和固定凸轮通过加工圆棒形状的原料制造，以符合凸轮的形状。因此，加工量过度增加，其导致材料成本、加工成本等的增加。
[0008] 为了解决这样的问题，在德国未审查公开专利No.102011001711中公开了一个实例，其中凸轮件和导向件一体形成，中空管状部单独形成，并且一体形成的凸轮件和导向件与单独形成的中空管状部通过强制耦接彼此连接，形状耦接被示出。
[0009] 同时，在滑动凸轮的情况下，凸轮轴与滑动凸轮之间的容差设置是一个显著重要的因素。因此，在欧洲公开专利No.60257中，示出了一个实例，其中在经受了机械加工的材料上进行电子束硬化(EBH)，以提高凸轮表面的硬度，从而使变形最小化。然而，问题是由于EBH热处理时高凸轮部的阴影效果，低凸轮的靠近高凸轮的部分的硬度与其他部分是不均匀的。
发明内容
[0010] 本发明提出一种滑动凸轮组件的制造方法，其中因为凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部，所以在滑动凸轮组件沿轴反复滑动时，能够满足在其中发生滑动的中空管状部的耐磨损性需求，并且每个组件可以被单独地机械加工和组合，从而使在机械加工时浪费的量最小化，减少了机械加工的时间，并且不必要对凸轮件进行单独的热处理。
[0011] 根据本发明的一个方面，提供了一种滑动凸轮组件的制造方法，包括：单独形成和制备中空管状部、固定至中空管状部的导向件和邻近导向件设置的凸轮件，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动；和将导向件和凸轮件耦接至中空管状部，其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
[0012] 在此，在耦接之前将内环插入凸轮件中，并且凸轮件可以扩散接合至内环以通过内环耦接至中空管状部。
[0013] 另外，其上安装有凸轮件的安装管状部可以形成在导向件中，并且凸轮件可以扩散接合至安装管状部以通过导向件耦接至中空管状部。
[0014] 另外，滑动凸轮组件的制造方法可进一步包括据在导向件的外周面上机械加工导向槽。
[0015] 另外，导向件可通过钎焊、强行压入或热压入的方式固定至中空管状部。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供了一种滑动凸轮组件的制造方法，包括：单独形成和制备中空管状部和邻近导向件设置的凸轮件，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动，其中导向件一体形成在中空管状部的外周面上；以及将凸轮件耦接至中空管状部，其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，以及螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。
[0017] 根据本发明的又一方面，提供了一种包括滑动凸轮和固定凸轮的凸轮轴组件的装配方法，包括：单独形成和制备中空管状部、导向件和凸轮件，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部相对于轴可滑动；将导向件和凸轮件耦接至中空管状部；以及将固定凸轮固定至轴，其中，提升力相互不同的多个凸轮以阶梯形式形成在凸轮件中，螺旋形导向槽形成在导向件的外周面上，并且在耦接时凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部。附图说明
[0018] 对于本领域的普通技术人员来说，通过参照附图详细描述本发明的具体实施例，本发明的上述和其他的目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
[0019] 图1是示出了根据本发明的优选实施例的包括滑动凸轮和固定凸轮的凸轮轴组件的透视图；
[0020] 图2是示出了图1的滑动凸轮的分解图；
[0021] 图3是示出了根据本发明的第一实施例的滑动凸轮的制造方法中的滑动凸轮的截面图；
[0022] 图4是示出了根据本发明的第二实施例的滑动凸轮的制造方法中的滑动凸轮的截面图；
[0023] 图5是示出了根据本发明的第三实施例的滑动凸轮的制造方法中的滑动凸轮的截面图；
[0024] 图6是示出了根据本发明的第四实施例的滑动凸轮的制造方法中的滑动凸轮的截面图；和
[0025] 图7是示出了根据本发明的优选实施例的固定凸轮的制造方法中的固定凸轮的截面图。
具体实施方式
[0026] 以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。作为参考，关于与现有技术中的组件相同、将在下面描述的本发明的组件将涉及上述现有技术，对其单独的详细描述将被省略。
[0027] <第一实施例>
[0028] 如图1至3所示，根据本实施例的滑动凸轮组件的制造方法包括分别单独形成和制备中空管状部10、固定至中空管状部10的导向件20和邻近导向件20设置的凸轮件30，在该中空管状部中形成空心以使中空管状部10相对于轴8可滑动，将导向件20和凸轮件30耦接至中空管状部10。在此，凸轮件30由高凸轮3a和低凸轮3b构成，在耦接时导向件
20通过钎焊固定至轴10，并且凸轮件30通过扩散接合固定。
20通过钎焊固定至轴10，并且凸轮件30通过扩散接合固定。
[0029] 通过加工由材料S45C制成的中空管状材料的内部形状和外径而形成中空管状部10。中空管状部10的内径比轴8的外径大。此外，中空管状部10的长度形成为比轴8的长度短。
[0030] 通过对接近导向件20形状的、由材料S45C制成的圆棒形状材料进行内径车削而形成导向件20。导向件20形成为环状(圆环形的形状)，从而导向件20的外周面是平的。
[0031] 凸轮件30由材料PFC2(8％的Cr)制成。
[0032] 出于下面将要描述的耦接的目的，凸轮件30在被插入烧结炉之前由烧结材料预先形成。
[0033] 通孔形成在凸轮件30的中心，高凸轮部和低凸轮部以阶梯的形式形成在凸轮件30的外周面上。
[0034] 内环31插入凸轮件30的通孔中。也就是说，内环31装配到凸轮件30上。
[0035] 内环31由与导向件20的材料相同的材料制成，即S45C。
[0036] 接着，具有装配其中的内环31的凸轮件30插入烧结炉中，以通过扩散接合将凸轮件30接合到内环31。因此，凸轮件30通过内环31耦接至中空管状部10。
[0037] 接着，进行内环31的内径机械加工，并且进行内环31和凸轮件30两端的侧面车削加工。
[0038] 将镍(Ni)的糊状物涂到内环31的内周面和导向件20的内周面。
[0039] 凸轮件30、内环31和导向件20安装至中空管状部10的两侧上。在中空管状部10的两侧上，导向件20设置在外侧上，而凸轮件30设置得比导向件20更向内。
[0041] 不同于上面的描述，凸轮件30和导向件20可通过强行压入或热压入耦接至中空管状部10。
[0042] 当在钎焊时使用真空炉时，涂BNi2的糊状物。
[0043] 在中空管状部10的中心部分中机械加工油孔。
[0044] 通过在中空管状部10的内侧上进行拉削，花键在中空管状部10的内部形成花键(未示出)，并且花键(spline)受到氮化。
[0045] 通过另外加工凸轮件30的高凸轮部和低凸轮部，高凸轮3a和低凸轮3b的凸轮凸角彼此交叉地形成。
[0046] 不同于上面的描述，可以在凸轮件中形成高凸轮和零凸轮。也就是说，可以在凸轮件中形成提升力相互不同的多个凸轮。
[0048] 在导向件20中加工导向槽。
[0049] 使用轴颈砂轮研磨轴颈。
[0050] 使用凸轮砂轮研磨凸轮件30。
[0051] 凸轮件30的研磨标准基于内径拉销。
[0052] 在这种方式中，单独机械加工滑动凸轮的每个部件以被耦接，因此可以使机械加工时的浪费量最小化，可以缩短机械加工时间，并且不需要凸轮件30的单独热处理。
[0053] 通过上述的过程，制造了滑动凸轮6，该滑动凸轮包括相对于轴8可滑动地设置的中空管状部10、导引件2和凸轮3，并且在中空管状部10中花键形成在内周面上以接收来自轴8的扭矩，导引件2设置在中空管状部10的外周面上并且包括形成在中空管状部10的外周面上的螺旋形导向槽2a，凸轮3设置在中空管状部1的外周面上并邻近导引件2。
[0054] <第二实施例>
[0055] 与上述实施例中的操作相同的操作的详细描述和附图将被省略。
[0056] 在根据本发明的另一实施例的滑动凸轮组件的制造方法中，凸轮件300不用内环31而通过扩散接合直接固定至中空管状部10，如图4所示。
[0058] 凸轮件300通过扩散接合耦接至中空管状部10，并且导向件20通过钎焊耦接至中空管状部10。
[0059] <第三实施例>
[0060] 与上述实施例中的操作相同的操作的详细描述和附图将被省略。
[0061] 在根据本发明的又一实施例的滑动凸轮组件的制造方法中，其上安装凸轮件3000的安装管状部210形成在导向件200上，如图5所示，从而凸轮件3000可通过导向件200耦接至中空管状部10。
[0062] 形成安装管状部210，以从导向件200的两端伸出。
[0063] 形成的安装管状部210的厚度比导向件200的厚度薄。
[0064] 凸轮件3000安装到导向件200的安装管状部210上。
[0065] 凸轮件3000通过扩散接合固定至导向件200。
[0066] 对导向件200的内径进行机械加工，并对导向件的侧面实施车削。
[0067] 涂有镍的糊状物的导向件200安装到中空管状部10上以实施钎焊。因此，导向件200和凸轮件3000固定至中空管状部10。
[0068] <第四实施例>
[0069] 与上述实施例中的操作相同的操作的详细描述和附图将被省略。
[0070] 如图6所示，为了实现上述目的，根据本发明的其他实施例的滑动凸轮组件的制造方法包括单独形成和制备中空管状部和邻近导向件120设置的凸轮件300，在该中空管状部中形成空心，以使中空管状部相对于轴8是可滑动的，并且其中导向件120一体形成在中空管状部的外周面上，以及将凸轮件300耦接至中空管状部。在此，凸轮件由高凸轮和低凸轮构成，并且在耦接时凸轮件300通过扩散接合固定。
[0071] 中空管状部分别形成为第一管状部110和第二管状部130。
[0072] 导向件120一体形成在第一管状部110的外周面上。
[0073] 凸轮件300安装到第一管状部110上以通过扩散接合固定。
[0074] 第一管状部110和第二管状部耦接。
[0075] 在这种方式中，中空管状部以多个部件分别形成，然后再耦接，因此在内侧拉削加工时的质量和成本问题得到了解决。
[0076] 在下文中，将描述一种包括滑动凸轮和固定凸轮的凸轮轴组件的装配方法。
[0077] 以这种方式制造的滑动凸轮6可滑动地安装到轴8上。另外，在轴8的外周面上形成花键，以啮合形成在中空管1的内周面上的花键。因此，滑动凸轮6接收轴8的扭矩并与轴8一起旋转，同时滑动凸轮6可沿轴8的轴线方向相对于轴8移动。
[0078] 制备固定凸轮7，并将制备的固定凸轮7固定至轴8。
[0079] 制备固定凸轮的操作如下。
[0080] 如图7所示，固定凸轮7相对于轴8固定，第二中空管状部40和固定凸轮件50是分别形成的，在第二中空管状部40中形成空心，并且固定凸轮件50通过扩散接合固定至第二中空管状部40。
[0081] 因为烧结粉末材料PFC2可用于固定凸轮件50，所以可采用固定凸轮件50作为用于高表面压力的凸轮凸角。
[0082] 此外，可以减少固定凸轮件50两侧的重量。
[0083] 可在以这种方式耦接的固定凸轮件50和第二中空管状部40上分别进行精加工。
[0084] 以这种方式制造第二中空管状部4和固定凸轮7，第二中空管状部4固定地设置在轴8上并接收来自轴8的转矩，固定凸轮7包括设置在第二中空管状部4的外周面上的凸轮5。
[0085] 如上所述，本发明的滑动凸轮组件的制造方法具有以下效果。
[0086] 由于凸轮件通过扩散接合固定至中空管状部，所以在滑动凸轮组件沿轴反复滑动时，满足了对于在其中发生滑动的中空管状部的耐磨损性需求，并且每个组件可以被单独地机械加工和组合，从而使机械加工时浪费的量最小化，减少了机械加工的时间，并且不必要对凸轮件进行单独的热处理。
[0087] 中空管状部应当接收来自轴的转矩，同时通过形成在内周面上的花键相对于轴可滑动地移动，并且凸轮件与阀接触以使凸轮件和中空管状部需要相互不同的物理性质。根据本发明的滑动凸轮组件可由具有中空管状部和凸轮件各自所需的最佳物理性能的材料制成，从而使耐久性最大化且制造成本最小化。
[0088] 在耦接之前可将内环插入凸轮件中，或者其上安装有凸轮件的安装管状部可以形成在导向件中，从而凸轮件通过导向件耦接至中空管状部，因此，凸轮件的耦接可以更加容易并且有效地实现。
[0089] 耦接之后，还可以机械加工导向件的外周面上的导向槽，从而进一步提高导向槽的尺寸精度。
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