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
碳素结构
铜钢管(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
角度).
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.