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凸轮

阅读:103发布:2020-05-15

专利汇可以提供凸轮专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且凸轮 轴(18)在由 钢 管构成的轴(19)由钎焊至少接合 轴承 筒构件(33)和凸轮定程 块 (31)而一体化,特征在于:凸轮定程块为形成激冷层(36)的 铸 铁 。用于钎焊的 焊料 (32)为 银 焊料。在凸轮定程块(31)的规定部位形成 镀 镍层。这样,可防止作为凸轮定程块滑动的对方部件的气 门 挺杆的滑动面的磨损,气门挺杆可采用通常的材质,从而降低了气门挺杆的制造成本。通过使凸轮定程块为铸件,可提高凸轮定程块的生产率。可在降低气门挺杆的制造成本的同时实现 凸轮轴 的轻量化,并减少了凸轮轴的制造成本。,下面是凸轮专利的具体信息内容。

1.一种凸轮轴,在由管构成的轴上由钎焊至少接合轴承筒构件和凸轮定程而一体化,特征在于:上述凸轮定程块为形成激冷层的,在轴组装的状态下,在轴承筒构件的两端配置凸轮定程块。
2. 根据权利要求1所述的凸轮轴,特征在于:用于上述钎烀的 焊料烊料.
3. 根据权利要求1所述的凸轮轴,特征在于:激冷层形成在凸 轮定程块的山顶部上。
4. 根据权利要求1所述的凸轮轴,特征在于:在上述凸轮定程 块的规定部位形成镍层.
5,根据权利要求4所述的凸轮轴,特征在于:上迷镀镍层为非 电解镀层。

说明书全文

凸轮技术领域本发明涉及一种由钎焊接合使凸轮等构成部件在轴上一体化的凸 轮轴.背景技术在凸轮轴的构造中,已知有铸件、锻件、及组件件.在铸件中,例如有①曰本特公昭63-30099号公报"凸轮轴的铸模 制造法"所公开的铸件.下面根据附困进行说明.图8为现有铸造凸轮轴的说明困,为复制了在上述①公报的困4 的图,示出使用凸轮轴铸模的制造法制造的凸轮轴.凸轮轴1 (符号沿用公报中的符号.以下同.) 一体铸到实心的轴 部5、凸轮3、 4、及轴颈部2.锻件由锻造一体地形成实心的轴部、凸轮、和轴顼部.另外,对 表面进行处理提高机械性能.組装件通过在轴部压入凸轮定程厶驹)而获得奉通过在 管热装或钎焊凸轮定程块而获得.作为钎焊的场合,例如j示于②曰 本特公昭57-36460号公报"凸轮轴的制造方法:下面根据附困说明.图9为现有组装凸轮轴的说明困,为复制了上述②公报的困4的 图,示出由凸轮轴的制造方法制造的凸轮轴.凸轮轴的组装体A通过用焊料将由烧结材料构成的凸轮定程块2 钎焊到由钢管构成的凸轮轴l而获得。上述图8的铸造凸轮轴的重量大,难以满足对利用机动二轮车的 轻量化提高燃料消耗量的要求.锻造凸轮轴与制的相比,由于机械性能高,所以,通过形成 为薄壁,可实现轻量化,但制造成本高.另外,在对实施表面处理的锻造凸轮轴的场合,气挺杆需要采 用耐磨性良好的昂贵的材质,制造成本进一步增大。

上迷闺9的組装凸轮轴由于采用烧结制的凸轮定程块,所以,从 原材料的制造到烧结之前很费事,制造成本髙,

发明内容

本发明的目的在于提供可降低气门挺杆的制造成本并同时实现 轻贵化、减少制造成本的凸轮轴,
为了达到上述目的,本发明的第l方面的凸轮轴在由钢管构成的 轴上由钎焊至少接合轴承筒构件和凸轮定程块而一体化,特征在于: 凸轮定程块为形成激冷(fvl/)层的铸铁,在轴组装的状态下,在轴 承筒构件的两端配置凸轮定程块。
通过将凸轮定程块作为形成激冷层的铸铁,可防止作为凸轮定程 块滑动的对方部件的气门挺杆的滑动面的磨损。这样,气门挺杆可采 用通常的材质,抑制了气门挺杆的制造成本。另外,通过将凸轮定程 块形成为铸件,可提高凸轮定程块的生产率,另一方面,可用由钢管 构成的轴减少制造成本。
即,可在降低气门挺杆的制造成本的同时,实现凸轮轴的轻量化, 并且可减少凸轮轴的制造成本。
本发明的第2方面的特征在于:用于钎焊的焊料为伴料。
如为银烨料,则即使热量从达到钎焊温度的银烀料传递到凸轮定 程块,凸轮定程块的激冷层的温度也不上升到使激冷层的硬度下降的 温度区域。
本发明的第3方面的特征在于:在凸轮定程块的规定部位形成镍层。
规定部位为与钎焊的部位对应的范围,当形成镀镍层时,可由镀 镍层的膜覆盖成为使钎焊时的润湿性下降的原因的铸铁石墨,提高钎 焊铸铁时的润湿性。
本发明的第4方面的特征在于:镀镍层为非电解傲层, 通过采用非电解镀层,可沿凸轮定程块的孔和孔的边缘大体均匀地形成镀层,可抑制形成于边缘的镀镍层厚度变大的现象. 附困说明
图1为采用本发明的凸轮轴的内燃机的气门机构的断面图.
图2为本发明的凸轮轴的透視闺.
图3为闺2的3-3线断面图.
困4为困2的4-4线断面图.
图5为困3的5部详细困.
图6为本发明的凸轮轴的制造方法的说明.
图7为另一实施形式的困.
困8为现有铸造凸轮轴的说明困.
困9为现有组装凸轮轴的说明困.

具体实施方式

下面,根据附困说明本发明的实施形式.附困按符号的方向观看.
图1为采用本发明的凸轮轴的内燃机的气门机构的断面田,气门 机构10具有设于内燃机的气缸盖11下部的气门座12、在气缸盖11 通过气门导管13安装的进气门14、设于进气门14上部的气门弹黃15、 气门挺杆16 (.滑动面17)、及与该气门挺杆16—起使进气门14动作 而可回转地安装于气缸盖11的进气用的凸轮轴18.
下面,说明凸轮轴18.
图2为本发明的凸轮轴的透視图,凸轮轴18在轴19安装第1、第 2、第3、第4凸轮部21、 22、 23、 24,同时,安装第1、第2、第3、 第4轴颈25、 26、 27、 28.
在这里,仅形成第1 ~第4凸轮部21-24和第1 ~第4轴颈25~ 28,但除此之外,可根据需要安装困中未示出的凸轮凸缘等部件.
困3为图2的3-3线断面困,示出在轴19安装第1、第2、第3、 第4凸轮部21、 22、 23、 24并安装第1、第2、第3、第4轴颈25、 26、 27、 28的状态.轴19的材质为钢管,例如,使用素结构钢管(牌号:STKM).
第1凸轮部21在轴19的规定位置配合凸轮定程块31、 31,由焊 料32进行全周钎焊.
第2~第4凸轮部22~24与第1凸轮部21同样,省略说明.
第1轴颈25在轴19配合轴承筒构件33,同时,由凸轮定程块31、 31对轴承筒构件33的两端进行定位固定.
轴承筒构件33相对轴19成为规定的配合地设定内径.
轴承筒构件33的材质使用钢材,例如硬钢(例如牌号:S45C)和 碳素结构钢钢管(牌号:STKM).
第2~第4轴頭26~28与第1轴颈25同样,省略说明.
图4为困2的4-4线断面困,示出凸轮定程块31的断面.
凸轮定程块31在中央相对轴19按直径D形成孔34,在外周形成 与气门挺杆16 (参照闺1)滑动的山顶部35.
凸轮定程块31的材质为铸铁,在山顶部35形成激冷层36.
凸轮定程块31的孔34的直径D成为规定的配合地设定为规定的 尺寸公差.
困5为困3的5部详细困,示意地示出由焊料32在轴19钎焊凸 轮定程块31的状态.
焊料32的种类为银焊料.银焊料的成分为任意,但例如优先选择 钎焊温度.
在图5的示意固中,示出轴19与凸轮定程块31的配合的一例, 示出间隙,但间隙的有无和间隙的值为任意.
下面说明本发明的凸轮轴18的制造方法的一例. 图6为本发明的凸轮轴的制造方法的说明.
首先,形成轴19.在这里,使用由拉拔将内外径成形为规定尺寸 的轴的坯料(在困中未示出),在轴的坯料的内外面和两端由数控车床 NC形成所期望的形状,获得轴19.
然后,准备凸轮定程块31.通过将预先铸造的凸轮定程块坯料(困 中未示出)机械加工成规定尺寸,可获得凸轮定程块31.接着,将轴19安装到安装夹具(困中未示出),在轴19如箭头① 那样配合凸轮定程块31,将凸轮定程块31接触到安装夹具的止动块 进行定位(X轴方向的位置、A轴方向的度).
接着,如箭头②那样将轴承筒构件33配合到轴19后,如箭头③ 那样配合凸轮定程块31,夹住轴承筒构件33,从而进行定位(X轴方 向的位置),同时,由安装夹具的止动器进行凸轮定程块31的定位(A 轴方向的角度).
同样,配合余下的6个凸轮定程块31…(…表示多个.以下相同.) 和余下的3个轴承筒构件33….然后,通过由焊接(例如TIG焊接) 对配合的凸轮定程块31的孔34的边缘37进行定位焊,从而进行临时 固定。最后,按所期望的条件(装置、焊剂等)对凸轮定程块31的边 缘37进行全周钎焊,从而结束凸轮定程块31的钎焊工序.
在这里,不对轴承筒构件33进行钎焊,通过由凸轮定程块31、 31 推压轴承筒构件33的两端,从而固定轴承筒构件33.
在要对轴承筒构件33加工润滑油流路的场合和在困中未示出的凸 轮凸缘等部件进行精加工的场合,在钎焊工序后进行.
下面说明上述的凸轮轴的作用.
如图3所示那样,通过使接合到由钢管构成的轴19的凸轮定程块 31为形成激冷层36的铸铁,可在实现凸轮轴18的薄壁化的同时防止 作为凸轮定程块31滑动的配合部件的气门挺杆16的滑动面17的磨 损,气门挺杆16采用通常的材质,可降低气门挺杆16的制造成本.
另外,通过在由钢管构成的轴19钎焊凸轮定程块31,可实现凸轮 轴18的薄壁化,使凸轮轴18轻量化.
通过形成由钢管构成的轴19,可省略制造薄厚度的轴19时的麻 烦,减少制造成本.
通过将凸轮定程块31作为铸件,可提高凸轮定程块31的生产率,
因此,可降低气门挺杆16的制造成本,同时,可实现凸轮轴18 的轻量化,并可减少凸轮轴18的制造成本。
用于凸轮定程块31的钎焊的焊料32由于为银焊料,所以,即使热量从达到钎焊温度的银焊料传递到凸轮定程块31,凸轮定程块31 的激冷层36的温度也不上升到使激冷层36的硬度下降的温度区域, 可维持激冷层36的机械性能.
通过在轴19接合轴承筒构件33,可仅使凸轮轴18的应力大的第 1~第4轴颈25~28为厚壁,可在确保凸轮轴18的强度的同时实现轻 量化.
另外,通过在轴19接合轴承筒构件33,第1~第4轴頭25~28 可采用不同材料.结果,通过采用机械性能更好的材质,可进一步实 现凸轮轴18的轻量化.
下面,说明本发明的凸轮轴的另一实施形式.
困7 (a) ~ (c)为另一实施形式的图,(a)为凸轮定程块的透視 图,(b)为(a)的a-a线断面闺,(c)为与困3的5部详细困对应的 闺.关于与上述困3所示实施形式同样的构成,采用相同符号,省略 说明.
在(a)中,另一实施形式的凸轮定程块41的特征在于,在规定 部位42形成镀镍层(的膜)43.
在(b)中,规定部位42为形成镀层的范闺,为与孔44和孔44 的边缘45的距离S以下的范闺,
镀镍层43为非电解镀层,设镀层厚度为t.符号46为形成镀镍层 43后的孔,符号47为形成镀镍层43后的边缘,符号Ds为形成镀镍 层43后的孔的直径.
在(c)中,在轴19由焊料32对凸轮定程块41的边缘47进行全 周钎焊,
下面,说明另一实施形式的作用.
通过在凸轮定程块41的规定部位42形成镀镍层43,可由镀镍层 43的膜覆盖成为使钎焊时的斜湿性下降的原因的铸铁石墨,从而可提 高钎焊铸铁时的润湿性.因此,可提高钎焊强度。
虽可由电镀(电处理)或非电解镀(化成处理),但当由电镀在凸 轮定程块41的规定部位42形成镀镍层时,镀层的偏差易于变大,特别是析出到孔44的边缘45的膜变尿.这样,形成镀镍层后的孔的尺 寸的偏差变大.
通过使镀镍层43为非电解镀层,可沿作为母材的凸轮定程块41 的孔44和孔44的边缘45使镀层厚度t大体均匀地形成,可抑制形成 于边缘45的镀镍层43局部地生长而使镀层变厚的现象.这样,可确 保形成镀层的孔46的直径Ds的正圃度,省去形成镀镍层43后的修补,
提高生产率.
在本发明的实施形式所示的轴19的外面形成防止回转用的凹部或 凸部,将配合到该凹部或凸部的凹部或凸部形成于凸轮定程块31的孔 34,
虽然使凸轮定程块31为铸铁,而且形成激冷层36,但凸轮定程块 31的材质和特性的处理为任意.
在气门机构10中,示出了进气系(进气门14和进气用的凸轮轴 18),但也可为排气系(排气门和排气用的凸轮轴).
本发明由上述构成可发挥出以下效果.
在本发明的第1方面中,凸轮轴通过在由钢管构成的轴用钎萍接 合至少轴承筒构件和凸轮定程块而一体化,凸轮定程块为形成激冷层 的铸铁,所以,可防止作为凸轮定程块滑动的对方部件的气门挺杆的 滑动面的磨损,气门挺杆采用通常的材质,可抑制气门挺杆妁制造成 本.另外,通过将凸轮定程块形成为铸件,可提高凸轮定程块的生产 率.即,可在降低气门挺杆的制造成本的同时,实现凸轮轴的轻量化, 并且可减少凸轮轴的制造成本.
在本发明的第2方面中,用于钎焊的伴料为银焊料,所以,即使 热量从达到钎焊温度的银焊料传递到凸轮定程块,凸轮定程块的激冷 层的温度也不上升到使激冷层的硬度下降的温度区域,可维持激冷层 的机械性能.
在本发明的第3方面中,由于在凸轮定程块的规定部位形成饞镍 层,所以,可由镀镍层的膜覆盖成为使钎焊时的润湿性下降的原罔的 铸铁石墨,从而提高钎焊铸铁时的润湿性.因此,可提高钎焊强度.在本发明第4方面中,由于镀镍层为非电解镀层,所以沿凸轮定
程块的孔和孔的边缘大体均匀地形成镀层,可抑制形成于边缘的镀镍 层局部生长而使镀层厚度变大.这样,可确保形成了镀层的孔的直径 的正圓度,省去形成镀镍层后的修补,提高了生产效率.
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